TEMA 2: EVOLUCIÓN.

Apuntes 2ª parte. EVOLUCIÓN BIOLÓGICA.



2ª PARTE: EVOLUCIÓN BIOLÓGICA.

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA: Proceso de cambios sucesivos que acontecen a los seres vivos de generación en generación.

Teorías:
- Teorías fijistas: sostienen que el mundo es estático.
- teoría diluviana
- teoría catastrofista
- Teorías movilistas:
-Lamarck: la ley del uso y el desuso. “la función hace al órgano”
- Darwin: Teoría de la selección natural.

Selección natural:
Darwin conocía el proceso de selección que los ganaderos y agricultores de su época hacían con sus animales y sus plantas para obtener individuos mejor dotados.

Pensó que la naturaleza ejercía el mismo efecto sobre las especies naturales: solo lograban sobrevivir aquellas mejor dotadas y con ventajas adaptativas sobre el resto.
Surge el concepto de selección natural.

Ejemplo de los pinzones:
Observó que en las islas galápagos existían 14 especies de pinzones. Cada isla presentaba un grupo de pinzones con los picos adaptados al tipo de alimentación presente en cada isla. Pero todos ellos se parecían a un pinzón que vivía en tierra firme.
Concluyó lo siguiente: a partir de un antecesor común se colonizan todas las islas. Las poblaciones de pinzones de cada isla, por el azar, sufren modificaciones en sus picos(variación al azar) . las modificaciones que resultan ventajosas se transmiten a la descendencia(selección natural).

Algunos organismos tienen más posibilidades de sobrevivir que otros.

No todos los organismos de una especie pueden sobrevivir lo suficiente para dejar descendientes

Por lo tanto... Es más probable que sobrevivan los individuos que tienen características ventajosas

Los organismos transmiten algunas de sus características a sus descendientes

Por lo tanto... Las características que se transmiten con mayor frecuencia son las que proporcionan ventaja para sobrevivir


Problemas de la teoría de Darwin:
Carencia de base científica (no se conocía todavía la genética)
Efecto de su teoría en la sociedad de su época.


Ayudas a la teoría de Darwin:
Apoyo de la comunidad científica de la época (amplia mayoría)
Coincidencia con las observaciones de Wallace sobre la flora y fauna de Malasia


En 1859, Darwin dio a conocer su teoría en el libro titulado El origen de las especies, basado en cuatro argumentos:

El mundo no es estático, sino que está en continua evolución. Las especies cambian continuamente. Con el tiempo unas desaparecen y aparecen otras nuevas.
El cambio evolutivo es un proceso gradual, lento y continuo; no se produce por cambios bruscos.
Los organismos que presentan semejanzas están emparentados y descienden de un antepasado común. Si vamos retrocediendo en el tiempo, llegaremos a un origen común para todas las cosas.
La evolución es el resultado del proceso de selección natural.

Claves de la teoría Evolutiva de Darwin:

Variación al azar: entre los individuos de una misma población existen diferentes caracteres.
La selección natural es el mecanismo que escoge a aquellos caracteres que confieren ventaja adaptativa a los individuos que lo portan, permitiendo su reproducción y su transmisión a la siguiente generación.
Gradualismo: con el paso del tiempo, los portadores de los caracteres mas ventajosos se irán haciendo mayoritarios en la población.

Conclusión:
La fuente de variación es al azar, y la selección natural es un filtro que actúa sobre los caracteres que resultan adaptativos frente a un entorno determinado. Un carácter puede resultar ventajoso (adaptativo) para un determinado ambiente y no serlo en otro.

Teoría sintética de la evolución o neodarwinismo.
A finales del siglo XIX el darwinismo fue perdiendo fuerza.
A principios del siglo XX con el redescubrimiento de las leyes de Mendel , el descubrimiento de las mutaciones, la formulación de la teoría cromosómica de la herencia y la genética de poblaciones , el darwinismo vuelve a cobrar fuerza mediante la teoría sintética de la evolución o neodarwinismo.

Con lo cuál la teoría neodarwinista integra:
- la teoría de la evolución de Darwin.
- La teoria genetica de Mendel
- La mutación genética.
- Genetica de poblaciones.

Introduce la conexión entre:
Genes y el mecanismo de la evolución(selección)

Sus principios fundamentales son:
- Rechazo total de la herencia de los caracteres adquiridos.(de lamarck)

- La variación de genes se debe a (la evolución ):
-las mutaciones(alteraciones de la secuencia genética) .
- a la recombinación (mezcla de cromosomas durante la meiosis)
La información genética se transmite con el mínimo cambio posible, pero puede mutar, recombinarse y dar lugar a una variabilidad genética. El origen de esta variabilidad son las mutaciones y la reproducción sexual. Las mutaciones son cambios que se producen en el material genético y son, por tanto, heredables. Algunas mutaciones producen modificaciones gracias a las cuales el individuo se adaptará mejor al ambiente en el que vive, mientras que otras introducen variaciones perjudiciales. La reproducción sexual no origina nuevas alternativas a un gen pero puede dar lugar a nuevas combinaciones de los mismos.

- la selección natural actúa sobre las poblaciones , no sobre los individuos
los cambios producidos en una población son pequeños y graduales. Se necesitan miles de años para que el proceso evolutivo dé lugar a nuevas especies.

Apoyo a la idea de selección natural. En una población compuesta de miles o millones de individualidades, ciertos organismos tendrán genotipos que les confieran una mayor capacidad para conseguir el alimento, evitar los depredadores, tolerar la temperatura... Estos individuos serán los que tendrán más posibilidades de sobrevivir, reproducirse y dejar más descendientes en la siguiente generación. Los individuos que tengan genotipos que determinen características menos favorables tendrán menos posibilidades de sobrevivir, y dejaran menos descendientes.

Por tanto, en la población aumentará el número de genes que favorezcan la adaptación, y disminuirán o incluso desaparecerán los genes que determinen características menos favorables. Esto hará que, con el tiempo, aumente la frecuencia de los genes que determinan características adaptativas, y la población cada vez se adaptará mejor al ambiente en el que vive.

En esta teoría, es muy importante tener en cuenta que la variación de las frecuencias génicas de una población(unidad sobre la que actúa la selección natural) depende de varios factores:

Migración: cuando dos poblaciones evolucionan por separado los cambios genéticos que ocurren en ellas son diferentes. La migración de organismos de una población a otra puede aportar genes nuevos, aportando variabilidad y promoviendo un cambio genético en ella.

Deriva genética: en ocasiones, que un organismo sobreviva no depende de su mejor capacidad de adaptación, sino simplemente del azar. Accidentalmente, sobre todo si las poblaciones son pequeñas o si la capacidad de selección del ambiente es baja (poca presión selectiva, es decir, pequeñas diferencias a favor o en contra de las diferentes características), la casualidad puede hacer que unos genes se extiendan en la población con mayor frecuencia que otro.
TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTUADO
En 1972, N. Eidredge y S. Jay Gould expusieron la teoría del equilibrio punteado o discontinuo.

Se basa esencialmente en el estudio de datos paleontológicos que muestran que en el registro fósil existen apariciones súbitas de fósiles de algunos grupos principales, sin formas de transición, lo que parece sugerir que el proceso evolutivo no siempre se realiza de una manera gradual, como afirma la teoría sintética, sino que en muchas ocasiones se produce bruscamente y origina la aparición de nuevas especies.

Según los autores de esta teoría, tras una catástrofe geológica, un extenso cambio de clima o la extinción de una especie que dejara muchos nichos vacíos, se producirían evoluciones bruscas. El proceso podría ocurrir por mutaciones en genes reguladores de otros genes que provocarían auténticas macromutaciones y, en consecuencia, un cambio rápido de las especies (aparición de aves y mamíferos a partir de reptiles, cormófitas a partir de talófitas...). Esto es lo que se puede denominar macroevolución, mientras que la aparición de especies próximas se denomina microevolución. Según esta teoría, la evolución ocurre de forma muy irregular, con paradas bruscas y acelerones.


La evolución en la actualidad
Hay un amplio consenso sobre la aceptación evolución, pero todavía quedan puntos en discusión:

No se sabe si la evolución es un proceso direccional o no.

Las causas de la evolución son externas (ambientalismo) o internas (internalismo)

El ritmo de la evolución: gradualismo vs. Puntuacionismo

El papel de la selección natural en la evolución.

El valor adaptativo de los caracteres.




EVOLUCIÓN HUMANA: UN LARGO CAMINO.

La aceptación de la teoría evolutiva de Darwin significó el inicio para que los científicos se pusieran a buscar el eslabón perdido, es decir , un fósil que nos explicara la relación entre los primates y el homo sapiens.

No había ningún fósil parecido al hombre pero si se habían encontrado restos raros de un cráneo y huesos en una cueva de Neander (alemania). Creyeron que la rareza se debía a alguna enfermedad que había malformado el cráneo.
A medidados del siglo XIX se encontraron fósiles de un antepasado que había habitado nuestro continente hace 30000 años y desapareció hace 10000 años, era el hombre de cro- Magno, . de características muy parecidas al hombre moderno.
En 1893, se encontró un fósil de hace 500.000 años, con un cráneo muy primitivo, pequeño y con grandes dientes. Andaban erguidos y se les llamó Homo erectus (hombre que caminaba erguido). Estaban en la tierra desde hacía 1.800.000 años y se extendieron desde Africa a Europa y Asia.

Un largo camino.
Se piensa que la línea evolutiva que se separó de los primates para desembocar en el homo sapiens surgió entre 5 a 10 millones de años. Las diferentes especies que generó la rama que originó nuestra especie se engloban bajo el nombre de hominidos que se dividen en dos grandes grupos:
- Australopithecus
- Homo (al cual pertenecemos)

Australopithecus: los primeros bípedos.
Los Australopithecus son los fósiles más antiguos conocidos. (aparecieron hace más de 4 millones de años):
Características:
· A penas superaban el metro de altura.
· Vivían en las zonas tropicales de África.
· Se alimentaban de frutas y hojas.
· Capacidad craneal bastante pequeña 300-500 cm3
· Presentaban largos brazos.
· Eran bípedos: primera característica distintiva en la identidad de nuestra especie. El bipedismo deja los brazos y las manos libres para que se puedan emplear en otras acciones. También amplia el campo de la visión, al quedar la cabeza por encima de la hierba, permitiéndoles defenderse con la huida antes de ser depredados , a la vez que buscar alimento con mayor facilidad.
· Algunas poblaciones de Australopithecus, evolucionaron hacia formas primitivas de nuestro género(género homo), otras se especializaron en una alimentación vegetal y desarrollaron grandes mandíbulas y una marcada cresta craneal.
· Marcado dimorfismo sexual.

Género Homo.

La desaparición de Australopithecus se produjo hace 1 millón de años, pero éstos ya convivían con otros seres de dientes mas pequeños y de mayores cerebros pertenecientes al género Homo.

Homo habilis

· Se le llamó homo habilis porque había aprendido a transformar elementos del medio en herramientas útiles para su vida.
· capacidad craneal media de unos 600 centímetros cúbicos y era quizá un poco más pequeño que los Australopithecus.
· Su dieta incluía la carne, sin embargo no podemos decir que fueran todavía cazadores, practicaban más bien una actividad de carroñero ( se incluyó en su dieta el tuétano de los huesos que encontraban cuando carroñeaban). Como su cerebro era más grande hacía falta mas energía y sus dietas eran más energéticas.
· No conocía el uso del fuego, ni tampoco estaría en posesión de un lenguaje articulado
· Su andar era erguido, así lo atestiguan los rasgos de su pelvis, columna, miembros y foramen magnun

Homo erectus: el control del fuego.

· En Africa, hace 1,8 millones de años, apareción el homo erectus, cuyas últimas poblaciones llegaron a convivir con nuestra especie.
· Fabricaban útiles y herramientas mucho más elaboradas: hachas , picos.
· Debemos a esta especie la primera lanza y la primera vasija.
· Control del fuego.
· Primer homínido que sale de Africa. Desde África se dispersan a través de Asia Menor y el Próximo Oriente, llegando por un lado hasta España y por el otro hasta cerca de Pekín, en el norte de China, y hasta la isla de Java, en Indonesia
· Comportamiento social complejo: comunicación verbal para la caza de grandes mamiferos. Organización y planificación de las actividades.
· Los fósiles más antiguos de Atapuerca, cerca de Burgos, que tienen 800.000 años, son descendientes de ellos. Dejaron los primeros restos de viviendas construidas, de objetos de madera tallada, la primera lanza de madera y el recipiente más primitivo, un cuenco de madera


Homo antecessor: el hallazgo de Atapuerca.
Los fósiles hallados en el yacimiento de Atapuerca tienen una antigüedad de 800.000 años. Estos fósiles pertenece a una especie de homínido que derivaría de Homo erectus y sería el antecesor tanto de los neandertales como de los sapiens.
Características:
- presentan restos de canibalismo.
- Estatura y proporciones corporales similares a la especie sapiens. Capacidad craneal menor.
- Los huesos de su cara están achatados, otorgando así un rostro mas actual.
- Se ha encontrado un diente fósil de 1,2 millones de años de antigüedad en Atapuerca que adelanta mas de medio millón su llegada desde Africa al continente europeo.


El Hombre de Neandertal

No es nuestro antepasado sino una rama evolutiva paralela a la nuestra que se extinguií hace 30.000 años , aunque llegó a convivir con nuestra especie.
Características:
- esqueleto muy robusto, adaptado a la dureza del clima mucho mas fuerte que los humanos actuales.
- Area de distribución: europa y oeste asiático.
- Capacidad craneal elevada(incluso superior a la nuestra).cerebro más alargado, nariz mas grande(para adaptarse al clima frio).
- Enterraban a sus muertos.
- Confeccionaban herramientas específicas para distintos usos.
- Capaces de obtener fuego.
- Vivian en grupos organizados (de unos 30 miembros).
- Laringe no preparada para emitir sonidos.

Su desaparición se desconoce pero toda hace suponer que tuvo que ver con la expansión de nuestra especie hacia sus dominios y de nuestra mejor adaptación.
No se sabe como fueron las relaciones entre ellos, si hubo luchas, hibridaciones o intercambios culturales. Recientes estudios de ADN han revelado que sus genes no pasaron a nuestra especie.


Homo sapiens.
Hace 200.000 años los neandertales poblaban Europa y en Africa surgía una nueva especie , el Homo sapiens, de la cual descendemos nosotros.

Nuestras características:
- esqueleto ligero.
- Frente alta, rostro retraído, mandíbulas provistas de mentón.
- Es la única especie que ha desarrollado un lenguaje verbal : debido a la posición baja de la laringe que permite que la faringe ,la cavidad nasal y la cavidad oral actuen de caja de resonancia produciendo el habla. Por el contrario , somos los únicos mamíferos que no podemos tragar y respirar al mismo tiempo.
- No fue hasta hace aproximadamente 40000 años cuando se encuentran comportamienteos inherentes al ser humano: pensamiento simbólico( adornos corporales, pinturas rupestres, figuras talladas , enterramientos con ofrendas) .
- Desde Africa, el sapiens emigró a Asia(70.000 años) , Australia(50.000) Europa(35.000) , América(15000) . El sapiens iba sustituyendo a los pobladores más antiguos que encontraba en su camino (neandertales (en Europa) y erectus en asia).
- Cuando cambió el clima se produjeron los primeros asentamientos en Mesopotamia hace 10.000 años.






PREGUNTAS:
1ª. ¿Cómo se puede saber la edad de un individuo examinando sus dientes?

2ª. ¿Cómo se descubrió Atapuerca?

3ª ¿Cuáles eran las características físicas y sociales del Homo antecesor?

4ª Diferencias entre el cráneo de un Neandertal y de la especie humana.

5ª
Lectura Artículo científico 1. (pág. 58)

Contesta a las siguientes preguntas:

- ¿Qué ventajas adaptativas crees que ofrecía una estructura tan corpulenta?
- Frente a la extinción del Hombre de Neandertal, ¿podemos afirmar que no estaba bien adaptado a su entorno?
- Razona por qué el tamaño de la “pelvis de Elvis” permite inferir la duración del periodo de crianza de los niños.
- ¿qué causas crees que llevaron a los neandertales a da extinción?

6ª . Página 64.
Actividad nº 1, 2 y 3. Página 65 actividad 13