3 Teorías del Origen de la Vida PDF
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Este documento resume las tres principales teorías sobre el origen de la vida: creacionismo, generación espontánea y la teoría cosmozoica. Presenta también los postulados de la selección natural, un concepto clave en la biología evolutiva.
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**3 teorías del origen de la vida** - **Creación especial/el creacionismo:** es un conjunto de creencias que intentan explicar el origen del universo y de todos los seres vivos por obra de un poder sobrenatural, ya sea de una vez o en intervalos sucesivos, o bien se creía que cada esp...
**3 teorías del origen de la vida** - **Creación especial/el creacionismo:** es un conjunto de creencias que intentan explicar el origen del universo y de todos los seres vivos por obra de un poder sobrenatural, ya sea de una vez o en intervalos sucesivos, o bien se creía que cada especie fue creada de forma separada. Esta teoría se contrapone a la teoría evolutiva, ya que considera que los seres vivos como los animales y las plantas son inmutables por lo que tendrían siempre la misma forma, negando toda posibilidad de cambio evolutivo. Hay diferentes corrientes del creacionismo. Una es el **creacionismo religioso** **clásico** basado en las escrituras de la Biblia en la cual el universo y la vida en la tierra fueron creados por una deidad todopoderosa. Otra es el **diseño inteligente,** que no usa textos religiosos para formar teorías acerca del origen del mundo, simplemente postula que el universo posee evidencia de que fue diseñado de manera inteligente - **Generación espontánea:** Aristóteles pensaba que los peces habían salido del fango, las moscas de la carne podrida y otros tipos de animales de la madera, hojas secas y hasta del pelo de los caballos. La idea que los seres vivos podían originarse en forma espontánea a partir de materia inerte como el polvo, tierra, barro o materia en descomposición se mantuvo en diversas culturas durante siglos. En 1862, Louis Pausteur, realizó experimentos similares a los de Spallanzani, pero en este caso, los matraces tenían cuello en forma de S, con líquidos nutritivos que hirvió para matar cualquier microorganismo que pudiese estar presente. Cuando se enfriaba el caldo de cultivo, el charco de agua que se formaba en el cuello de los matraces sellaba la boca del matraz, deteniendo la entrada de los microorganismos presentes en el aire. Si después se rompía el cuello de los matraces, el caldo de cultivo entraba en contacto con el aire y los microorganismos que este contenía, produciéndose una descomposición de la sustancia nutritiva. De esta manera, se comprobó definitivamente que la teoría de la generación espontánea era falsa. - **Teoría cosmozoica/panspermia:** (del griego pan, todo y sperma, semilla), afirma que el protoplasma en forma de esporas resistentes de formas de vida simple podría haber llegado a la Tierra accidentalmente desde otro lugar del universo. Bajo este esquema, las "semillas" de la vida se pueden propagar a través del espacio de un lugar a otro. Los orígenes del concepto se remontan al filósofo griego Anaxágoras, pero fue el físico y químico sueco Svante Arrhenius, ganador del premio nobel de química en 1903, quien popularizó la teoría sosteniendo que una especie de esporas o bacterias viajan por el espacio en fragmentos rocosos y en el polvo estelar pudiendo "sembrar" vida si encuentran las condiciones adecuadas. Si bien esta teoría serviría para explicar el origen de la vida en la Tierra, no responde en sí al origen de la vida propiamente tal, trasladando la pregunta a otro lugar del universo. 2. **Selección Natural y sus postulados** La selección natural, descrita por Charles Darwin en \"El origen de las especies\" (1859), es el principal mecanismo de la evolución biológica. Sus postulados clave son: 1. Variación: Los individuos de una especie presentan diferencias heredables en sus características. - Ejemplo: Variación en el tamaño del pico de los pinzones de Galápagos. 2. Sobreproducción: Las especies tienden a producir más descendencia de la que puede sobrevivir. - Ejemplo: Una tortuga marina pone cientos de huevos, pero solo unos pocos llegan a la adultez. 3. Lucha por la existencia: Dado que los recursos son limitados, los organismos compiten por alimento, espacio y parejas. 4. Supervivencia del más apto: Los individuos con caracteres más favorables tienen mayores probabilidades de sobrevivir y reproducirse. 5. Herencia: Las características ventajosas se transmiten a la descendencia, aumentando su frecuencia en la población. 6. Gradualismo La selección natural es la única fuerza capaz de explicar la adaptación biológica de las poblaciones a su entorno La SN distingue aquellos individuos que exhiben cualquier pequeña variación con base genética que confiere alguna ventaja al organismo por mínima que sea para poder sobrevivir más que los demás y poder dejar mayor número de hijos la SN actúa sobre la adecuación biológica o sea sobre los rasgos asociados directamente a la sobrevivencia y reproducción 3. **Teoría Sintética** La teoría sintética de la evolución o neodarwinismo, es una reformulación del darwinismo clásico que integra conceptos de la genética mendeliana y la biología de poblaciones. Esta teoría se desarrolló a mediados del siglo XX y busca explicar cómo ocurre la evolución a través de la selección natural y otros mecanismos genéticos. Orígenes y Desarrollo 1\. Darwinismo Clásico: La teoría original de Charles Darwin, presentada en su obra \"El origen de las especies\" (1859), se centraba en la selección natural como el principal motor de la evolución. Darwin propuso que las especies evolucionan a través de un proceso de adaptación al medio ambiente, donde los individuos con características ventajosas tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. 2\. Integración Genética: Con el avance de la genética, especialmente después del redescubrimiento de las leyes de Mendel, se hizo evidente que la herencia genética también juega un papel crucial en la evolución. La teoría sintética combina estos conceptos, estableciendo que las variaciones genéticas dentro de una población son fundamentales para el proceso evolutivo \- \*\*Genética de Poblaciones\*\*: Estudia cómo las frecuencias genéticas cambian en poblaciones a lo largo del tiempo, proporcionando un marco cuantitativo para entender la evolución. La teoría sintética ha sido fundamental para establecer un marco coherente en biología evolutiva, permitiendo explicar no solo la diversidad biológica actual sino también los procesos históricos que han dado forma a las especies a lo largo del tiempo. A pesar de sus críticas y revisiones, sigue siendo un pilar central en el estudio de la biología moderna Expansiones Recientes En las últimas décadas, ha surgido una \"segunda síntesis\" o \*\*síntesis expandida\*\*, que incorpora nuevos campos como la biología del desarrollo (Evo-Devo) y la ecología. Esta expansión reconoce que además de la selección natural, otros factores como la deriva genética, la migración y las interacciones ecológicas también influyen en la evolución 4. **Saltacionismo y Catastrofismo** **Catastrofismo:** El Barón Georges Léopold, Cuvier, fundador de la anatomía comparada y conocido como el padre de la paleontología, también fijista, desarrolló la teoría del catastrofismo. Esta teoría científica propone que los cambios geológicos y biológicos producidos en nuestro planeta se debían a cambios repentinos y violentos a través de catástrofes ambientales que dan nombre a la teoría. Cuvier propuso el catastrofismo para justificar la diversidad de especies, actuales y extintas, a la vez que para preservar el creacionismo. Cuvier intentaba dar cimientos científicos a las teorías fijistas y creacionistas ante las múltiples evidencias de especies fósiles desaparecidas. Propuso que los fósiles eran el resultado de la extinción de animales creados por Dios en las catástrofes bíblicas o producto de sucesivas creaciones. 5. **Lamarck** Lamarck fue el primero en proponer una teoría de la evolución basada en la influencia del ambiente, los efectos del uso y el desuso de los órganos y la herencia de los caracteres adquiridos. La teoría, conocida como lamarckismo, transformismo o herencia de los caracteres adquiridos, Lamarck expuso una teoría coherente sobre la transformación o evolución de la vida tratando de dar una explicación racional a la existencia de una evolución de las especies; la idea central es que dicha evolución es obra de la naturaleza. Básicamente, los organismos, debido a la necesidad de adaptarse al medio, adquieren modificaciones que luego heredan sus descendientes, es decir, los animales desarrollan más un órgano que otro, porque lo necesitan, si no lo utilizan se atrofia y lo pierden. La principal crítica al transformismo lamarckiano es que los caracteres adquiridos durante la vida de un individuo por el uso o desuso no se transmiten a la descendencia, o sea, no son heredables **Epigenética:** Se refiere a los cambios en la expresión génica que no implican alteraciones en la secuencia del ADN. Estos cambios son causados por modificaciones químicas que afectan la cromatina y pueden ser heredables, lo que permite variaciones fenotípicas en respuesta a factores ambientales, estilo de vida y estrés. Reivindicación de Lamarck: los mecanismos epigenéticos pueden dar soporte a la idea de la \"herencia de caracteres adquiridos\", propuesta originalmente por Lamarck, quien sostenía que las características desarrolladas durante la vida de un organismo podían transmitirse a su descendencia. Comparación entre Lamarck y Darwin Evidencias Epigenéticas Se presentan ejemplos experimentales con ratones Agouti, donde cambios en la dieta afectan el color del pelaje y son heredados sin cambios en la secuencia del ADN. Además, se menciona un estudio donde ratones condicionados a temer un olor transmitieron esta respuesta a sus crías a través de modificaciones epigenéticas. 6. **Equilibrio Hardy-Weiberg** Establece que la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor, como deriva genética, migración, mutación, cruzamientos no panmícticos; establece que las frecuencias genéticas no varían y las frecuencias genotípicas son iguales a la expansión cuadrática de las frecuencias génicas La expresión matemática del equilibrio de Hardy-Weiberg suministra un método cuantitativo para determinar la intensidad de la dirección del cambio en la frecuencia alélicas y genotípicas p^2^+2pq+q^2^=1 La letra p significa la frecuencia de un alelo La letra Q designa la frecuencia del otro La suma de P y q siempre deben ser igual a uno P + q representa el 100% de los alelos de ese Gen particular en el reservorio génico La expresión p2 designa la frecuencia de individuos homocigoto para un alelo q2 es la frecuencia de individuos homocigota para el otro alelo 2pq en la frecuencia de heterocigotos 7. **Condiciones ideales para el equilibrio** El principio de Hardy-Weinberg describe las condiciones bajo las cuales una población puede alcanzar un equilibrio genético, es decir, donde las frecuencias alélicas y genotípicas permanecen constantes de generación en generación. Para que esto ocurra, se deben cumplir ciertas condiciones ideales: 1\. Tamaño Poblacional Grande Las poblaciones deben ser lo suficientemente grandes para minimizar los efectos de la deriva genética, que puede causar fluctuaciones aleatorias en las frecuencias alélicas. 2\. Ausencia de Mutaciones No debe haber mutaciones que alteren los alelos existentes o introduzcan nuevos alelos en la población, ya que esto cambiaría las frecuencias alélicas. 3\. No Hay Migración La población debe ser aislada, sin entrada ni salida de individuos (migración), para evitar la mezcla de diferentes frecuencias alélicas. 4\. Reproducción Aleatoria Los individuos deben aparearse al azar, lo que significa que no debe haber preferencia por ciertos genotipos sobre otros, garantizando así que las proporciones genotípicas se mantengan. 5\. Ausencia de Selección Natural No debe haber selección natural actuando sobre los fenotipos, lo que significa que todos los individuos tienen igual probabilidad de sobrevivir y reproducirse, independientemente de sus características. 8. **4 mecanismos de variación de frecuencia (migración, mutación, deriva génica y consanguinidad)** **Mutación-** Es la variación de un alelo por alteración en su secuencia de bases que ocurre entre una generación y la siguiente. Introducen nuevos alelos en la población. Crea variantes heredables que nutren el potencial evolutivo porque los individuos difieren genéticamente entre sí La probabilidad de que una mutación persista depende, de su frecuencia poblacional de su tasa de recurrencia y del efecto que tenga sobre el individuo **Deriva Genética:** Proceso que ocurre generalmente en poblaciones pequeñas, en donde ciertos alelos pueden aumentar o disminuir su frecuencia y a veces, incluso desaparecer como resultado del azar Fluctuación aleatoria de las frecuencias genéticas que junto con la selección natural cambia las frecuencias genéticas de una población (especie) en el tiempo **Migración-** desplazamiento de una población (humana o animal) desde un lugar a otro. **Consanguinidad:** Parentesco genético entre descendientes de un ancestro común 9. **Selección Cuantitativa** **Clases o tipos de caracteres o fenotipos.** Los caracteres pueden clasificarse como cualitativos si son irreductibles o inexpresables por números o cuantitativos si pueden describirse por una función numérica Entre los cualitativos, que se describen en la población por su distribución de frecuencias, tenemos - los **nominales:** no tienen relación jerárquica entre ellos como ser los grupos sanguíneos: AB, A, B y O y en general las condiciones sano - enfermo. - **los ordinales** tienen relación jerárquica entre ellos como ser los estratos socioeconómicos. Entre los cuantitativos están los - **Discretos:** Los discretos son descriptibles con funciones en los números naturales, como ser número de dientes, número de vértebras y que pueden tratarse poblacionalmente con las frecuencias o bien con medidas de centralidad (promedios, modas, medianas) y de dispersión (varianza, desviación típica, percentiles), técnicamente hablando con funciones de distribución y de probabilidad discretas; - **Continuos:** Se describen con funciones en los números reales como ser estatura, peso, presión arterial, etc. y se tratan poblacionalmente con medidas centrales y de dispersión como los discretos Un fenotipo cuantitativo continuo puede ser producido por una pareja de genes en un locus con una amplia gama de interacción ambiental que produce en la población una curva gaussiana; pero también puede ser producido por alelos de múltiples loci que agregan un poco al fenotipo y las clases discretas son borradas por el ambiente. Pero un fenotipo discreto sea merístico, o cualitativo puede también ser producido por alelos de un locus o de múltiples loci interactuando con el ambiente con efecto umbral (más de 4 alelos producen un fenotipo, 4 o menos producen otro fenotipo). 10. **Que es adaptación** Proceso evolutivo mediante el cual los organismos desarrollan rasgos que aumentan su éxito reproductivo. Ejemplo: camuflaje en insectos para evitar depredadores. Adaptación es una característica que es común en una población porque proporciona una mejora de alguna función o sea el rasgo carácter está muy ajustado a su función se origina por selección natural La selección natural implica interacciones entre organismos, su ambiente físico y su ambiente biológico 11. **Tipos de selección** **Selección direccional.** Tiene lugar cuando los individuos de uno de los extremos de la distribución de frecuencias tienen mayor eficacia biológica y son favorecidos. En este caso, en generaciones sucesivas, la media cambia desplazándose hacia el valor de los individuos con menor coeficiente de selección, mientras que la varianza disminuye. Los componentes físicos y biológicos del ambiente están cambiando continuamente y cuando estos cambios persisten durante largos períodos de tiempo pueden favorecer a individuos con unas características heredables determinadas. Si tomamos como ejemplo el carácter tamaño corporal y suponemos que, en un ambiente determinado, los de menor tamaño producen más descendientes que los de mayor tamaño, estaríamos ante un caso de selección direccional, ya que podríamos predecir que el valor medio del tamaño corporal disminuiría en esa población a lo largo de generaciones sucesivas **Selección estabilizadora.** Aparece cuando los individuos con caracteres intermedios son los que producen más descendientes. Es decir, que existe un valor intermedio óptimo para el carácter. En este caso la media no cambia y la varianza disminuye. Es quizás el tipo de selección más común en la naturaleza, sobre todo en poblaciónes o especies de ambientes poco cambiantes. Es decir, si imaginamos un ambiente constante durante un largo periodo de tiempo en el que existiera un óptimo de un carácter determinado (por ejemplo un tamaño de puesta en aves) asociado a un mayor éxito reproductor, al principio existirían individuos con tamaños de puesta muy variable, pero el paso del tiempo desembocaría irremediablemente en un cambio de las frecuencias fenotípicas en las poblaciones haciéndose cada vez más comunes los individuos con un carácter próximo al óptimo, y desapareciendo de la población los fenotipos extremos. Esta selección estabilizadora, como ya se ha expuesto, llevaría consigo una disminución de la variabilidad del carácter en la población. Sin embargo, esta disminución no tiene por qué llevar consigo una disminución en la variabilidad genética poblacional debido a que existen mecanismos naturales que generan esta variabilidad (ver apartados anteriores) y también debido a que, en muchos casos, el óptimo de un carácter no es el mismo para todos los fenotipos de la población, sino que depende de la expresión de otros caracteres relacionados entre sí, estando el óptimo de cualquier carácter relacionado con una solución de compromiso con el de otros caracteres. **Selección disruptiva o diversificadora.** Tiene lugar cuando los individuos de los extremos de la distribución de frecuencias presentan una eficacia biológica mayor que la de individuos con valores intermedios del carácter. En este caso la media no cambia pero la varianza aumenta. Este tipo de selección, aunque puede parecer a primera vista muy poco probable que ocurra, al menos en teoría puede ser bastante común. 12. **Selección sexual** **Video: [[https://youtu.be/f9duC27KSTU?si=bLf4b1UT0XVSPf7x]](https://youtu.be/f9duC27KSTU?si=bLf4b1UT0XVSPf7x)** Favorece caracteres que aumentan el éxito en la reproducción, aunque puedan ser desventajosos para la supervivencia. Ejemplo: la cola del pavo real macho. Selección intersexual produce fuertes presiones selectivas por parte de los miembros de un sexo sobre las características del sexo opuesto mediante la elección de sus parejas. En general la hembra selecciona activamente a su pareja y favorece a los individuos que tengan más desarrolladas ciertas características La principal causa del dimorfismo sexual Diferencias entre Machos y hembras de una misma especie en particular en aquellas características que no tienen relación con el acto de reproducción en sí sino con la obtención de pareja 13. **caracteres adaptativos** Son rasgos que aumentan la adecuación biológica. Pueden ser: - Morfológicos: Camuflaje, espinas. - Fisiológicos: Regulación de la temperatura. - Conductuales: Migración de aves. 14. **que es sistemática, filogenia, cladística** ![](media/image2.png) Sistemática: Es la ciencia que estudia la biodiversidad y las relaciones entre los organismos a lo largo del tiempo. Su objetivo es identificar, nombrar, clasificar y organizar a los seres vivos de manera que refleje su historia evolutiva. - Proporciona un marco para organizar y entender la diversidad biológica. - Es fundamental para áreas como la ecología, la conservación y la biogeografía. Filogenia: Es el estudio de las relaciones evolutivas entre los organismos, reflejando su descendencia común y los cambios que han ocurrido en el tiempo. - Resultado principal:\ Las relaciones filogenéticas se representan mediante *árboles filogenéticos*, donde las ramas indican linajes, los nodos representan ancestros comunes, y el tiempo evolutivo puede estar implícito o explícito.\ Determinar quién está más estrechamente relacionado con quién y cómo los organismos han evolucionado desde un ancestro común. Relación entre los tres conceptos: - La sistemática es la disciplina general que abarca tanto la clasificación como la reconstrucción evolutiva. - La filogenia es una parte de la sistemática que se centra en las relaciones históricas entre los organismos. - La cladística es una metodología específica dentro de la sistemática que se usa para construir hipótesis filogenéticas de forma rigurosa. 15. **las 3 escuelas taxonómicos** **1. Taxonomía Fenética (o Numeralista):** Se basa en el análisis cuantitativo de similitudes entre organismos, sin considerar necesariamente su historia evolutiva. Utiliza datos observables (morfológicos, moleculares, etc.) para calcular el grado de similitud entre especies. A partir de estos datos, se construyen *fenogramas*, que son diagramas jerárquicos que agrupan organismos según su parecido. - **Ventajas:** - Es objetiva, ya que se apoya en métodos estadísticos. - Útil para analizar grandes cantidades de datos. - **Críticas:** - No distingue entre similitudes derivadas (apomorfías) y primitivas (plesiomorfías). - Puede agrupar organismos con características similares debido a evolución convergente, en lugar de reflejar relaciones evolutivas reales. **2. Sistemática Cladística (o Filogenética):** Se centra en las relaciones evolutivas basadas en caracteres compartidos derivados (*sinapomorfías*), para construir árboles filogenéticos (*cladogramas*) Clasifica los organismos exclusivamente en función de su parentesco evolutivo. Sólo los grupos monofiléticos (que incluyen un ancestro común y todos sus descendientes) son reconocidos como válidos. - **Ventajas:** - Refleja con precisión la historia evolutiva. - Usa datos morfológicos, moleculares y genéticos. - **Críticas:** - Puede ser compleja y requiere grandes cantidades de datos bien interpretados. - Algunos críticos argumentan que ignora la importancia - Algunos críticos argumentan que la cladística ignora la importancia de la evolución adaptativa y las similitudes generales entre organismos que no necesariamente reflejan un ancestro común inmediato. - No considera los grados de evolución (por ejemplo, cuán diferentes son dos linajes en términos de tiempo o cambio acumulado). **3. Taxonomía Evolutiva (o Sistémica):** Combina las similitudes morfológicas y genéticas con la historia evolutiva, integrando tanto la descendencia común como el grado de evolución (*anagenia*). Clasifica a los organismos basándose en un balance entre parentesco evolutivo (ascendencia) y la magnitud de cambio evolutivo. Reconoce tanto grupos monofiléticos como parafiléticos (grupos que incluyen a un ancestro común pero no a todos sus descendientes, como los reptiles sin incluir a las aves). - **Ventajas:** - Tiene un enfoque más amplio, que incorpora tanto los patrones de parentesco como las adaptaciones funcionales. - Aporta flexibilidad en la clasificación, permitiendo resaltar las diferencias importantes entre grupos. - **Críticas:** - Es menos objetiva que la cladística, ya que depende de criterios subjetivos para decidir qué características son más importantes. - Tiende a incluir grupos parafiléticos, lo que algunos consideran no riguroso desde el punto de vista filogenético. 16. **Parsimonia** ![](media/image4.png) 17. **que es un cladograma** 18. **que es monofilético, parafilético, polifilético** ![](media/image6.png) - Monofilético: Incluye ancestro común y todos sus descendientes. - Parafilético: Incluye al ancestro, pero no todos los descendientes. - Polifilético: No incluye al ancestro común. 19. **3 conceptos de especie** 20. **mecanismos de especiación y que mecanismos evolutivos pasan en cada uno** **Especiación** **Video: [[https://youtu.be/IzPTlksTeSo?si=MNYspop8g71Xfla4]](https://youtu.be/IzPTlksTeSo?si=MNYspop8g71Xfla4)** ![](media/image8.png)Es el proceso de formación de especies y aunque estas son identificadas por su apariencia, el fenómeno no es observable directamente. La diversificación evolutiva produce dos procesos de transformación de los linajes en el tiempo. El primero es la anagénesis o el cambio filético que ocurre gradualmente dentro de un linaje dado, durante el tiempo geológico. Al no ser ramificante, este proceso no aumenta el número de especies. El linaje ancestral se transforma en otro, descendiente, de modo que al inicio y al final existe una sola entidad natural (A se transforma en B). En cambio, el segundo proceso, denominado cladogénesis, corresponde a la diversificación de los linajes y produce un aumento en el número de taxa mediante especiación. Nótese que la alopoliploidización genera y aumenta el número de especies. Sin embargo no procede mediante divergencia dentro de una línea filética con herencia vertical. En muchos casos la alopoliploidía involucra fusión interfilética (i.e., reticulación). Este proceso contraviene la idea del ancestro común, dado que los ancestros de los alopoliploides no son uno solo, sino varios. Como el fenómeno escapa a la categorización de la síntesis moderna, no se considera de importancia trascendente, sino como una excepción baladí a la doctrina del descendiente común. **Especiación mediante hibridización** Los enjambres híbridos son sitios de experimentación que permiten estudiar el rol de los factores ecológicos y genéticos en la diversificación natural que persiste debido a flujo génico recurrente. Cuando la hibridización ocurre frecuente y espontáneamente, el nivel de introgresión génica es muy alto y los híbridos se mantienen por su ventaja selectiva (= vigor híbrido). Cuando ocurre en muy baja frecuencia es porque existirían impedimentos pre o postcigóticos, de modo que la selección elimina a los individuos maladaptados. En muchos casos, la formación de híbridos se reconoce porque tales individuos presentan un fenotipo o genotipo intermedio. Las diferencias cariotípicas, alozímicas o de marcadores moleculares entre las especies parentales son muy útiles para reconocerlos y demostrar la existencia de hibridización. Las diferencias cromosómico-numéricas entre especies que hibridizan naturalmente, permiten una fácil detección de los híbridos, como ocurre con las ratas topo (Spalax ehrenberghi) de Israel. Sus poblaciones presentan 2n = 52, 54, 58 y 60 cromosomas. Sin duda, los animales de 53 cromomomas, recolectados en la naturaleza, se han formado por hibridización entre individuos de 52 y 54 cromosomas. Del mismo modo, los de 59 cromosomas se forman por hibridización de las formas parentales de 58 y 60 cromosomas. La escasez de híbridos naturales señala que las diferencias cromosómicas imponen fuertes restricciones al flujo génico (Wahrman y cols., 1969). En cambio, en el roedor subterráneo Thomomys bottae se ha reportado una profusión de formas híbridas que difieren en el número diploide (2n = 74, 75 y 76) y número de acrocéntricos en el cariotipo **Especiación mediante duplicación genómica total: alopoliploidía** Una variante de este fenómeno ocurre mediante duplicación genómica de linajes independientes. En tales casos, el proceso se denomina alopoliploidización. La poliploidización es fundamental en el crecimiento cuántico del genoma y en la enorme diversidad de formas de vida que observamos, independiente de las disputas partidistas. Evolutivamente, la poliploidía es un medio saltatorio simple de lograr especiación casi instantánea. El proceso puede repetirse muchas veces, produciendo linajes de angiospermas que pueden aumentar hasta 80 veces el nivel de ploidía. Los linajes poliploides abarcan del 40 al 70% de la representatividad de las angiospermas, a nivel de familias. Los poliploides vegetales son conocidos por sus roles adaptativos y especiación saltatoria; pero en animales, el fenómeno es menos común. En general, se asume que la poliploidización solo se origina cuando las barreras reproductivas son débiles. Consecuentemente, se dice que los poliploides resultarían por fallas en el sistema de control reproductivo. Pero esta conclusión post hoc se apoya en la consecuencia (menor frecuencia de poliploides en relación a los diploides) para inferir las barreras reproductivas (la causa). Así, para que los genotipos mantengan su distinción se requiere aislamiento reproductivo. Pero este fenómeno es necesario para lograr la especiación en vez de incidir en la definición de la especie en sí misma. **Especiación alopátrica** El modelo alopátrico convencional Sostiene que las poblaciones evolucionan independientemente debido a aislamiento físico y asume que el tamaño es suficientemente grande para que la deriva génica no juegue ningún rol importante ![](media/image10.png) El modelo presume que la divergencia genética aparece como resultado de la adaptación a las condiciones ambientales prevalentes. La especiación se inicia con una gran población o una serie de poblaciones distribuidas en un ambiente homogéneo. En un segundo estado, las poblaciones se dispersan e invaden habitats diferenciados física o bióticamente. Adicionalmente, las poblaciones formadas por los migrantes que llegaron a nuevos ambientes, también ayudan a la diferenciación. El proceso da origen a variedades con diferentes requerimientos ecológicos, pero que aun intercambian genes en los bordes de sus distribuciones porque todavía no se han fortalecido los mecanismos de aislamiento reproductivo. En el tercer estado, se produce mayor diferenciación y la migración produce aislamiento geográfico entre algunas variedades localmente diferenciadas. En un cuarto estado, algunas subespecies (o variedades geográficas) adquieren diferencias genéticas que las aislan reproductivamente entre ellas y también con el resto de la población original. Los nuevos cambios en el ambiente permiten que algunas variantes recientemente formadas invadan un área que todavía está ocupada por la población original. Debido a la diferenciación pasada, las dos especies en contacto explotan el ambiente en forma diferente, pero no pueden fusionarse debido al surgimiento de barreras reproductivas. En esta etapa, la selección natural actúa contra la formación de híbridos estériles o mal adaptados, promueve el reforzamiento del aislamiento reproductivo y nuevas formas de explotar el ambiente. Modelo de especiación cuántico o peripátrico Se inicia con poblaciones distribuidas en un ambiente homogéneo, al igual que el modelo convencional. En la segunda etapa, sin embargo, unos pocos individuos migran desde la población original hacia un nuevo hábitat y producen una población secundaria (fundadora) que tiene un acervo genético diferente. En un tercer estado, se produce un descenso brusco del tamaño poblacional (cuello de botella) que daría origen a individuos atípicos. En una cuarta etapa, se produce una recuperación poblacional y también nuevas presiones selectivas que actúan sobre ese acervo genético alterado. Se produce una nueva población, reproductivamente aislada de la original. Este modelo de especiación es rápido y teóricamente requiere menos tiempo que el modelo convencional para completarse. La nueva especie carece de un gran porcentaje de las características genéticas presentes en la población preexistente. Por lo tanto, el modelo puede metaforizarse como un proceso de yemación en donde el aislamiento reproductivo no requeriría grandes cambios genómicos. El modelo cuántico es más apropiado para organismos con escasa vagilidad y alta fecundidad (plantas anuales, insectos), características que permiten la formación de demos aislados. La especiación alopátrica convencional y el modelo peripátrico no son mutua mente excluyentes pues coinciden en suponer que la diferenciación ocurre gradualmente y no podría completarse si continúa el flujo génico con la población parental. Pero a diferencia del modelo convencional (guiado o resultante secundariamente de la selección natural) la especiación cuántica siempre resulta por eventos estocásticos (i.e., deriva génica). **Especiación por efecto fundador** Se produce cuando la nueva especie se forma a partir de unos pocos individuos. Esta nueva población contiene una pequeña fracción de la variabilidad genética original y su efecto, conocido como principio fundador, tiene asociado el componente estocástico de la deriva génica y de la endogamia. El proceso se basa en aislamiento geográfico y dispersión. **Especiación simpátrica** Es la segregación de una población original en dos subpoblaciones que ocupan nichos diferentes o un hábitat diferenciado dentro del rango de distribución geográfica de la especie. El modelo requiere un cambio conductual o una predilección fisiológica que produce segregación de las subpoblaciones en distintos habitats. Este modelo ha sido una fuente recurrente de controversia debido a que es difícil concebir la aparición de barreras reproductivas en presencia de flujo génico. La especiación simpátrica, como agente diversificador se produce en áreas donde las poblaciones intercambian genes. Pero como las poblaciones diferenciadas no deberían realizar esos intercambios, el fenómeno se ha considerado poco probable y con escasa representatividad biótica. La especiación simpátrica también puede darse por poliploidía, aunque en los casos de diseminación gamética anemófila o acuática los progenitores pudieran encontrarse en alopatría. Mecanismos - Aislamiento ecológico diferenciación de hábitat en el mismo ecosistema - Aislamiento etológico cambio en el cortejo de apareamiento que impide la reproducción entre grupos - Aislamiento genético alteraciones cromosómicas que afectan la viabilidad o fertilidad de los híbridos **Especialización parapátrica** formación a partir de una población cercana que deriva sin estar completamente aislados permitiendo el flujo genético. Aunque esta no tiene una reproducción aleatoria **Tipo de especiación y mecanismo evolutivo** ![](media/image12.png) **19. Escala de tiempo geológico** 1. Las extinciones masivas son eventos en los que desaparece un porcentaje significativo de especies en un periodo geológico relativamente corto. Ejemplos importantes: 1. Extinción del Pérmico-Triásico (hace 252 millones de años): - Conocida como "La Gran Mortandad". - Se extinguieron aproximadamente el 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres. - Posibles causas: erupciones volcánicas masivas en Siberia, cambios climáticos drásticos y acidificación de los océanos. 2. Extinción del Cretácico-Paleógeno (hace 66 millones de años): - Marcó el fin de los dinosaurios no aviarios. - Causada por el impacto de un asteroide en la península de Yucatán (cráter de Chicxulub), que generó incendios, tsunamis y un invierno nuclear. 3. Extinción del Devónico (hace 375-360 millones de años): - Afectó principalmente a especies marinas, como los arrecifes de coral. - Posibles causas: cambios en el nivel del mar, hipoxia oceánica y actividad volcánica. Resumen de la fauna característica de cada era geológica dentro del eón Fanerozoico: Era Paleozoica (541-252 millones de años atrás) 1. Período Cámbrico (541-485 millones de años): - \"Explosión cámbrica\": diversificación de formas de vida en los océanos. - Fauna característica: trilobites, braquiópodos, arqueociatos (construcción de arrecifes), gusanos marinos y los primeros cordados. 2. Período Ordovícico (485-444 millones de años): - Grandes mares someros. - Fauna: cefalópodos primitivos (como ortocono), graptolitos, trilobites diversificados y peces sin mandíbula (agnatos). 3. Período Silúrico (444-419 millones de años): - Expansión de arrecifes y colonización inicial de la tierra. - Fauna: euriptéridos (escorpiones marinos), corales tabulados, peces acorazados (placodermos). 4. Período Devónico (419-359 millones de años): - Llamado \"La era de los peces\". - Fauna: peces con aletas lobuladas (antecesores de los tetrápodos), tiburones primitivos, ammonoideos y trilobites. 5. Período Carbonífero (359-299 millones de años): - Dominio de insectos gigantes y primeros reptiles. - Fauna: anfibios grandes, insectos gigantes como libélulas (Meganeura) y los primeros reptiles como Hylonomus. 6. Período Pérmico (299-252 millones de años): - Diversificación de reptiles y extinción masiva al final del período. - Fauna: pelicosaurios (Dimetrodon), therápsidos (antecesores de los mamíferos) y trilobites en declive. Era Mesozoica (252-66 millones de años atrás) 1. Período Triásico (252-201 millones de años): - Dominio de reptiles y aparición de los primeros dinosaurios y mamíferos. - Fauna: dinosaurios primitivos (Coelophysis), reptiles marinos (ictiosaurios y notosaurios) y mamíferos basales como Morganucodon. 2. Período Jurásico (201-145 millones de años): - Auge de los dinosaurios gigantes. - Fauna: saurópodos (Brachiosaurus), terópodos (Allosaurus), pterosaurios, los primeros pájaros (Archaeopteryx) y amonitas. 3. Período Cretácico (145-66 millones de años): - Extinción masiva al final del período. - Fauna: dinosaurios como Tyrannosaurus y Triceratops, reptiles marinos como el Mosasaurus, aves tempranas y los primeros angiospermas influyen en la diversificación de insectos. Era Cenozoica (66 millones de años atrás - presente) 1. Paleógeno (66-23 millones de años): - Diversificación de mamíferos y aves tras la extinción de los dinosaurios. - Fauna: mamíferos como los primeros primates, cetáceos tempranos (Basilosaurus) y aves gigantes no voladoras (Diatryma). 2. Neógeno (23-2,6 millones de años): - Expansión de pastizales y modernización de los ecosistemas terrestres. - Fauna: mamíferos modernos como caballos, félidos dientes de sable (Smilodon), y los primeros homínidos (Australopithecus). 3. Cuaternario (2,6 millones de años - presente): - Aparición y expansión del Homo sapiens. - Fauna: megafauna como mamuts, rinocerontes lanudos, perezosos gigantes, y finalmente extinciones recientes debido a cambios climáticos y actividad humana.