viernes, 1 de abril de 2011

Teorías del Origen de la Evolución

Introducción

Hasta el siglo XVIII, los naturalistas creían que las características de los seres vivos habían permanecido invariables desde el principio de los tiempos.

En esa época, el naturalista francés Cuvier elaboró la teoría del catastrofismo, según la cual, a lo largo de la historia de la tierra, sucedieron numerosas catástrofes que acabaron con la flora y fauna del planeta y dieron lugar a la aparición de animales y plantas diferentes. De este modo, Cuvier explicaba la existencia de organismos que se habían extinguido y que se conocían solamente por sus fósiles.

Fue en el siglo XIX cuando se pusieron en cuestión esas creencias y se elaboraron las teorías de la evolución. Según estas teorías, las características de los seres vivos cambian a lo largo del tiempo. Ésta sería la causa de la gran diversidad de la flora y fauna de la tierra y de las adaptaciones de los seres vivos al medio que los rodea.

Las dos teorías más importantes sobre la evolución son las de Lamarck y las de Darwin. Actualmente, la teoría más aceptada es la de Darwin, si bien los descubrimientos posteriores han aportado más información y permiten comprender mejor el mecanismo de la evolución.


LA EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES
TEORÍA DE LAMARCK

Lamarck (1744-1829) fue un prestigioso naturalista francés. Fue uno de los primeros científicos que aceptaron la evolución y que empezó a formular teorías sobre los mecanismos por los cuales los organismos van transformándose. Basó su teoría básicamente en los siguientes principios:

*La existencia, en los organismos, de un impulso interno hacia la perfección.

*La capacidad de los organismos para adaptarse a las circunstancias (el clima...)

*La generación espontánea, es decir, que en un determinado medio pueden formarse organismos.

*La herencia de los caracteres adquiridos.

*La función crea el órgano, es decir, las adaptaciones surgen en los seres vivos como respuesta a las necesidades que les impone el medio ambiente.


La teoría de Lamarck está prácticamente desechada en la actualidad ya que se ha comprobado que los caracteres adquiridos durante la vida de los individuos no se trasmiten a su descendencia, y que la función no crea al órgano.

Darwinismo

Históricamente, este estado del pensamiento evolutivo está representado por la publicación en agosto de 1858 de un trabajo conjunto de Darwin y Wallace, al que siguió en 1859 el libro de Darwin El origen de las especies, el cual específicamente se refiere al principio de la selección natural como el motor más importante del proceso evolutivo. Debido a que Darwin aceptó el principio lamarckiano de la herencia de los caracteres adquiridos como una fuente de variabilidad biológica, es adecuado denominar a este período del pensamiento evolutivo como el de "Lamarck/Darwin/Wallace".

Darwin fue el primero en resumir un conjunto coherente de observaciones que solidificó el concepto de la evolución de la vida en una verdadera teoría científica (es decir, en un sistema de hipótesis). La lista de las propuestas de Darwin, extractada a partir de El origen de las especies se expone a continuación:

1. Los actos sobrenaturales del Creador son incompatibles con los hechos empíricos de la naturaleza
2. Toda la vida evolucionó a partir de una o de pocas formas simples de organismos
3. Las especies evolucionan a partir de variedades pre-existentes por medio de la selección natural
4. El nacimiento de una especie es gradual y de larga duración
5. Los taxones superiores (géneros, familias, etc) evolucionan a través de los mismos mecanismos que los responsables del origen de las especies
6. Cuanto mayor es la similitud entre los taxones, más estrechamente relacionados se hallan entre sí y más corto es el tiempo de su divergencia desde el último ancestro común
7. La extinción es principalmente el resultado de la competencia interespecífica
8. El registro geológico es incompleto: la ausencia de formas de transición entre las especies y taxones de mayor rango se debe a las lagunas en el conocimiento actual



Neodarwinismo

Es un término acuñado en 1895 por el naturalista y psicólogo inglés George John Romanes (1848-1894) en su obra Darwin and after Darwin. El término describe un estado en el desarrollo de la teoría evolutiva que se remonta al citólogo y zoólogo germano August Weismann (1834-1914), quien en 1892 proveyó evidencia experimental en contra de la herencia lamarckiana y postuló que la reproducción sexual en cada generación crea una nueva y variable población de individuos. La selección natural, entonces, puede actuar sobre esa variabilidad y determina el curso del cambio evolutivo. Por lo tanto, el neodarwinismo (o sea, la ampliación de la teoría de Darwin) enriqueció el concepto original de Darwin haciendo foco en el modo en que la variábilidad se genera y excluyendo la herencia lamarckiana como una explicación viable del mecanismo de herencia. Wallace, quien popularizó el término "darwinismo" para 1889, incorporó plenamente las nuevas conclusiones de Weismann y fue, por consiguiente, uno de los primeros proponentes del Neodarwinismo.

Síntesis Evolutiva Moderna

Este sistema novedoso de hipótesis del proceso evolutivo se originó entre 1937 y 1950. En contraste con el concepto neodarwiniano de Weismann y Wallace, la teoría sintética incorporó hechos de campos diversos de la biología, como la Genética, la Sistemática y la Paleontología. Por esta razón, la frase "teoría neodarwiniana" no debe confundirse con la "teoría sintética".

De acuerdo a la gran mayoría de los historiadores de la Biología, los conceptos básicos de la teoría sintética están basados esencialmente en el contenido de seis libros, cuyos autores fueron: el naturalista y geneticista ruso americano Theodosius Dobzhansky (1900–1975); el naturalista y taxónomo alemán americano Ernst Mayr (1904-2005); el zoólogo británico Julian Huxley (1887–1975); el paleontólogo americano George G. Simpson (1902–1984); el zoólogo germano Bernhard Rensch (1900–1990) y el botánico estadounidense G. Ledyard Stebbins (1906–2000).

Theodosius Dobzhansky, uno de los fundadores de la síntesis moderna, definió la evolución del siguiente modo: La evolución es un cambio en la composición genética de las poblaciones. El estudio de los mecanismos evolutivos corresponde a la genética poblacional.

*Las unidades de la evolución son las poblaciones de organismos y no los tipos. Este esquema de pensamiento llevó al concepto biológico de especie desarrollado por Mayr en 1942: una comunidad de poblaciones que se entrecruzan y que está reproductivamente aislada de otras comunidades.

*La variabilidad fenotípica y genética en las poblaciones de plantas y de animales se produce por recombinación genética (reorganización de segmentos de cromosomas) como resultado de la reproducción sexual y por las mutaciones que ocurren aleatoriamente. La cantidad de variación genética que una población de organismos con reproducción sexual puede producir es enorme. Consideresé la posibilidad de un solo individuo con un número N de genes, cada uno con sólo dos alelos. Este individuo puede producir 2N espermatozoides u óvulos genéticamente diferentes. Debido a que la reproducción sexual implica dos progenitores, cada descendiente puede, por tanto, poseer una de las 4N combinaciones diferentes de genotipos. Así, si cada genotipo de los padres tiene 150 genes con dos alelos cada uno (una subestimación del genoma humano), cada uno de los padres puede dar lugar a más de 1045 gametos genéticamente diferentes y un más de 1090 descendientes genéticamente diferentes.

*La selección natural es la fuerza más importante que modela el curso de la evolución fenotípica. En ambientes cambiantes, la selección direccional es de especial importancia, porque produce un cambio en la media de la población hacia un fenotipo novel que se adapta mejor las condiciones ambientales alteradas. Además, en las poblaciones pequeñas, la deriva génica aleatoria (o sea, pérdida de genes del pozo genético) puede ser significativa.




















*La especiación puede ser definida como "un paso en el proceso evolutivo (en el que) las formas ... se hacen incapaces de hibridarse" (Dobzhansky 1937, p. 312). Una cantidad de mecanismos de aislamiento reproductivo han sido descubiertos y estudiados con profundidad. El aislamiento geográfico de la población fundadora se cree que es responsable del origen de las nuevas especies en las islas y otros hábitats aislados. La especiación alopátrica es probable que sea el mecanismo de especiación predominante en el origen de muchas especies de animales. Sin embargo, la especiación simpátrica también está documentada en muchos taxones, sobre todo en las plantas superiores, los insectos, peces y aves.

*Las transiciones evolutivas en estas poblaciones suelen ser graduales, es decir, nuevas especies evolucionan a partir de las variedades preexistentes a través de procesos lentos y en cada etapa se mantiene su adaptación específica.

*La macroevolución (es decir, la evolución filogenética por encima del nivel de especie o la aparición de taxones superiores) es un proceso gradual, paso a paso, que no es más que la extrapolación de la microevolución (o sea, el origen de las razas, variedades y de las especies).




















La síntesis moderna ampliada

El vertiginoso avance del conocimiento científico en los últimos cincuenta años está dejando desfasado el concepto neodarwinista de la evolución. La síntesis neodarwinista establece a la selección natural como el mecanismo básico de la evolución. A través de ella, el medio ambiente selecciona entre la variabilidad genética de las poblaciones, generada a través de la lenta acumulación de mutaciones al azar, aquellas combinaciones que favorezcan la supervivencia de los organismos y, por tanto, su capacidad de reproducción.

El registro fósil, sin embargo, no parece apoyar el cambio gradual, que sería de esperar si la variabilidad genética fuera el resultado de una lenta y progresiva acumulación de mutaciones. Más bien el registro fósil indica una evolución a saltos. Es decir, grandes periodos sin cambios aparentes en las poblaciones seguidos de rápidas radiaciones en las que aparecen gran número de nuevas especies. Estas radiaciones suelen ser posteriores a grandes episodios catastróficos en los que se produjo una masiva extinción de especies.

Representación gráfica de la continua expansión de la teoría evolutiva en términos de las ideas, fenómenos estudiados y campos del conocimiento. La elipse más pequeña representa el Darwinismo original, la elipse de tamaño intermedio a la Teoría Sintética y la más grande a la síntesis ampliada. Esta última integra a por lo menos diez disciplinas científicas adicionales.


Síntesis evolutiva moderna

En la época de Darwin los científicos no conocían cómo se heredaban las características. Actualmente, el origen de la mayoría de las características hereditarias puede ser trazado hasta entidades persistentes llamadas genes, codificados en moléculas lineales de ácido desoxirribonucleico (ADN) del núcleo de las células. El ADN varía entre los miembros de una misma especie y también sufre cambios o mutaciones, o variaciones que se producen a través de procesos como la recombinación genética.

*Variabilidad
El fenotipo de un organismo individual es el resultado de su genotipo y la influencia del ambiente en el que vive y ha vivido. Una parte sustancial de la variación entre fenotipos dentro de una población está causada por las diferencias entre sus genotipos. La síntesis evolutiva moderna define a la evolución como el cambio de esa variación genética a través del tiempo. La frecuencia de un alelo en particular fluctuará, estando más o menos prevalente en relación con otras formas alternativas del mismo gen. Las fuerzas evolutivas actúan mediante la dirección de esos cambios en las frecuencias alélicas en una u otra dirección. La variación de una población para un dado gen desaparece cuando un alelo llega al punto de fijación, es decir, cuando ha desaparecido totalmente de la población o bien, cuando ha reemplazado enteramente a todas las otras formas alternativas de ese mismo gen.






















*Mutación
Darwin no conocía la fuente de las variaciones en los organismos individuales, pero observó que parecían ocurrir aleatoriamente. En trabajos posteriores se atribuyó la mayor parte de estas variaciones a la mutación. La mutación es un cambio permanente y transmisible en el material genético (usualmente el ADN o el ARN) de una célula, que puede ser producido por errores de copia en el material genético durante la división celular y por la exposición a radiación, químicos o la acción de virus. Las mutaciones aleatorias ocurren constantemente en el genoma de todos los organismos, creando nueva variabilidad genética.

*Recombinación Genética
La recombinación genética es el proceso mediante el cual la información genética se redistribuye por transposición de fragmentos de ADN entre dos cromosomas durante la meiosis –y más raramente en la mitosis–. Los efectos son similares a los de las mutaciones, es decir, si los cambios no son deletéreos se transmiten a la descendencia y contribuyen a la diversidad dentro de cada especie.
En los organismos asexuales, los genes se heredan en conjunto, o ligados, ya que no se mezclan con los de otros organismos durante los ciclos de recombinación que usualmente se producen durante la reproducción sexual. En contraste, los descendientes de los organismos que se reproducen sexualmente contienen una mezcla aleatoria de los cromosomas de sus progenitores, las cuales se producen durante la recombinación meiótica y la posterior fecundación.


*Genética de poblaciones
Desde un punto de vista genético, la evolución es un cambio intergeneracional en la frecuencia de los alelos dentro de una población que comparte un mismo patrimonio genético. Una población es un grupo de individuos de la misma especie que comparten un ámbito geográfico. Por ejemplo, todas las polillas de un misma especie que viven en un bosque aislado forman una población. Un gen determinado dentro de la población puede presentar diversas formas alternativas, que son las responsables de la variación entre los diferentes fenotipos de los organismos. Un ejemplo puede ser un gen de la coloración en las polillas que tenga dos alelos: uno para color blanco y otro para color negro.



*Selección natural
La selección natural es el proceso por el cual las mutaciones genéticas que mejoran la capacidad reproductiva se vuelven, y permanecen, cada vez más frecuentes en las sucesivas generaciones de una población. Se la califica a menudo de "mecanismo autoevidente", pues es la consecuencia necesaria de tres hechos simples: (a) dentro de las poblaciones de organismos hay variación heredable, (b) los organismos producen más descendientes de los que pueden sobrevivir, y (c) tales descendientes tienen diferentes capacidades para sobrevivir y reproducirse.
Estas condiciones provocan una competencia entre los organismos para la supervivencia y la reproducción. Por consiguiente, los organismos con rasgos que les dan una ventaja sobre los competidores transmiten estos caracteres ventajosos, mientras que los rasgos que no dan una ventaja no son transmitidos a la generación siguiente.
Biston betularia forma typica.

Biston betularia forma carbonaria.



Conclusión

La evolución es prácticamente un hecho que no se puede negar ya que se ha encontrado y demostrado que la evolución existe, por medio de evidencias como son los fósiles que nos pueden mostrar un cambio evolutivo a lo largo de 4000 millones de años y que la vida es muy vieja y ha cambiado a lo largo del tiempo, este es solo un ejemplo que ha ayudado a demostrarlo y ninguna otra teoría acerca del origen y mantenimiento de la diversidad biológica posee tal cantidad de evidencias ni está apoyada por tal cantidad de estudios científicos como la actual Teoría de la Evolución

Profesora: Patricia Pintor Rodríguez

Integrantes

Balderas Pérez José Humberto
Castro Grajeda Luis Alberto
Heras Mendoza E. Missael
Quintero Grajeda Andres
Rodríguez García Jesús
Valdez Arroyo Luis

viernes, 25 de marzo de 2011

Practica de Variabilidad

Profesora: Patricia Pintor Rodríguez
Introducción

En este trabajo veremos acerca de la variabilidad genética.
Tomando como ejemplos; frijoles y naranjas.

Propósito: Observar la variación que hay en una especie



Materialessustancias
30 gramos de frijol del mismo tipoagua
1 regla con divisiones milimétricas 
1 frasco 
1 cuchillo 
1 plumon 
1 lupa 
2 naranjas 
20 semillas de frijol variedades.

Planteamiento del problema:
¿Se presenta variabilidad en organismos pertenecientes al reino vegetal y el resto de los animales?
Hipótesis: Si, hay variabilidad ya que no pueden existir organismos idénticos.

Experimento #1
Procedimiento:
1. Remoja las semillas de frijol del mismo tipo durante un día.
2. Quita los tegumentos (cáscaras) a 10 semillas.
3. Observa que la semilla está formada por partes llamadas cotiledones.
4. Separa los cotiledones y mida el largo de cada cotiledón.
5. Registra el tamaño de los cotiledones del resto de las semillas.



Resultados 
Numero de semillaLargo del cotiledón
10.9
20.9
30.9
40.7
50.7
61
71
80.9
90.9
100.8
¿Cuántos tamaños diferentes hubo? 4
¿Cuántas semillas tuvieron el mismo tamaño? 5: .9, 2: 1, 2: .7, 1: .8
¿Cómo se le llama a esas diferencias entre las semillas? variación

Explicación
Los cotiledones del frijol contienen sustancias con las cuales se alimenta la planta que nace al germinar la semilla. La planta necesita de estas sustancias mientras se desarrollan las primeras hojas. En una especie ningún individuo es idéntico a otro, Ciertamente todos se parecen, pues pertenecen a una misma especie, sin embargo, ninguno es igual a otro. Esto se conoce como VARIACIÓN, es decir las diferencias existentes entre los individuos de una especie.

Experimento #2
Procedimiento:
1. Coloca las naranjas en una mesa y márcalas con los números 1 y 2. Observa detalladamente con la lupa las características externas de cada una, analiza el color, la porosidad y la textura de la cáscara.
2. Corta con el cuchillo cada naranja por la mitad y mida el diámetro. Mide también el grosor de la cáscara.
3. Pela cada mitad y cuenta el número de gajos.
5. Anota tus observaciones.






CaracterísticasNaranja 1Naranja 2
Color de la cáscara anaranjadoanaranjado
Textura de la cáscararugosarugosa
Diámetro de la naranja6.3 Cm6.5 cm
Grosor de la cáscara2 mm2 mm
No. De gajos1011
No. De semillas 00

¿Cuáles son las características variables? Las cantidades de gajos, el diametro y el grosor de la naranja
¿Cuáles son las características sin variación? El color, textura y grosor de la cáscara

Explicación
Aunque los organismos de una misma especie son iguales, presentan diferencias estructurales como el tamaño, color etc. Al conjunto de diferencias que existen entre los miembros de una colección de individuos se denomina variabilidad de la especie. La variabilidad de las especies posibilita que cada organismo de la misma especie responda de manera diferente a las adversidades del medio en que se desarrolla.

Experimento #3
Procedimiento:

1. Utilizando la regla mide la longitud de cada semilla de las diferentes variedades y redondea las cantidades al mm más próximo
2. Anota los resultados en la tabla y escribe las características generales de las semillas de frijol.



Nombre de la variedadLongitudColorCaracteristicas que destaca
Pinto1.5 cmCafé con cremaSon más grandes y con manchas
Negro1.3 cmNegroSu color es negro por fue y blanco por dentro
Peruano1.4 cmAmarilloSU color es amarillo
Blanco 1 cmBlancoSon los más pequeños y blancos

Conlusión
No puede haber dos organismos exactamente iguales, aunqe sean de la misma especie, pero pueden tener características semejantes, esto se debe a la variabilidad genética


Integrantes

Balderas Pérez José Humberto
Castro Grajeda Luis Alberto
Heras Mendoza E. Missael
Quintero Grajeda Andres
Rodríguez García Jesús
Valdez Arroyo Luis