Evolución Biológica: Temas Clave y Conceptos Fundamentales

Temas Clave de la Evolución Biológica

1. El origen de las especies por medio de la selección natural
2. El origen del hombre y la selección en relación al sexo
3. La expresión de las emociones en los humanos y los animales

Anatomía: Un mismo órgano puede tener funciones diferentes en diferentes especies (homólogos) y la misma función puede ser realizada por órganos diferentes (análogos).

1. Existe una lucha entre los individuos de una población por sobrevivir.
2. Entre los individuos de una población se da una reproducción diferencial. La variación es heredable, por tanto, los que ganaron, tendrán hijos con los mismos genes que también ganarán. Selección natural y divergencia de caracteres.
3. Esta reproducción diferencial durante muchas generaciones genera evolución: especiación y separación reproductiva.

Evidencias de la Evolución

Morfológicas o estructurales

• Estructuras homólogas: Debido a la adaptación a ambientes diferentes por la divergencia. Ejemplo de homologías morfológicas celulares: pared celular, vacuola y cloroplasto en todas las células vegetales.
• Estructuras análogas: Debido al proceso de convergencia evolutiva en un ambiente similar.
• Órganos vestigiales: Son órganos que tienen las especies a lo largo del tiempo pero no tienen ninguna función importante. Ejemplo: tubérculo de Darwin.
• Rasgo atávico: Son características que estaban presentes pero han desaparecido, por lo tanto, no son típicas de la especie, pero puntualmente pueden reaparecer en algunos individuos. Ejemplo: cola en los humanos y tres mamas.

Otras Evidencias

• Bioestratigrafía: Estudia la distribución de fósiles en las rocas para establecer la secuencia temporal de los eventos geológicos.
• Datos moleculares: La secuencia de nucleótidos del ADN del gen que sintetiza la proteína citocromo C en la especie humana y en el ratón. Entre humanos y chimpancés, la secuencia es idéntica.

Procesos Evolutivos

• Cladogénesis: Implica bifurcaciones que resultan en la formación de nuevas especies.
• Anagénesis: No implica especiación, sino que provoca cambios a lo largo de un solo linaje.
• Microevolución: Adaptación dentro de una especie.
• Macroevolución: Innovaciones evolutivas que pueden dar lugar a nuevas especies.

Duplicaciones

• Subfuncionalización: Permite mejorar las funciones al dividirlas, de modo que pueden ser mejoradas por separado sin afectar a la otra.
• Neofuncionalización: Implica la aparición de nuevas funciones debido a las mutaciones en una de las copias duplicadas.
• Degeneración: Una copia acumula todas las funciones originales mientras que la otra acumula mutaciones y pierde funcionalidad.

Tipos de Selección

• Selección estabilizadora: Mantiene constantes ciertas características en la población. Por ejemplo, el peso en humanos se ha estabilizado a lo largo de los años y siempre es el mismo.
• Selección direccional: Elimina uno de los extremos de la población, desplazando la variación en una dirección. Ejemplo: El fenómeno de El Niño causa que toda la población de aves desarrolle un pico más grande.
• Selección disruptiva: Favorece los extremos de una característica en lugar de los valores intermedios.
• Selección bimodal: Crea dos poblaciones con medias diferentes debido a la existencia de polimorfismos y ambientes heterogéneos, lo que produce diversificación y divergencia evolutiva.

Selección Sexual

• Oogamia: Se refiere a la existencia de un gameto grande (con menos movilidad) y un espermatozoide pequeño (con más movilidad).
• Anisogamia: Condición primitiva de la isogamia que causa una distribución normal, conduciendo a dos opciones de selección (aumentar el número de gametos o aumentar el tamaño) → proceso de selección disruptiva → gametos pequeños con mayor movilidad / gametos grandes con menor movilidad pero más nutrientes.
• Polimorfismos equilibrados: Se mantienen a lo largo del tiempo debido a la selección disruptiva, la selección natural dependiente de la frecuencia y la ventaja de los heterocigotos. Ejemplo: anemia falciforme.

Si F Fitness mascles = F/M Fitness mascles La selecció natural afavorirà els gens que produeixin més filles ja que les femelles tindran més eficàcia biològica

Si F > M (mascles escassos)
Fitness mascles = F/M > 1
Fitness mascles > Fitness femelles
La selecció natural afavorirà els gens que produeixin més fills ja que els mascles tindran més eficàcia biològica

Si F = M
Fitness mascles = F/M = 1 = Fitness femelles
Es produeix un equilibri estable. Els pares invertiran igualment en fills i filles.

La proporció de sexes serà 1:1 si:
1. Els dos sexes són igualment costosos
2. Tots dos sexes es beneficien o pateixen per igual les condicions ambientals

Modos de Especiación

• Simpátrica: Las nuevas especies se forman dentro de la misma distribución de la especie ancestral.
• Alopátrica: Se da por aislamiento geográfico.
• Peripátrica: Una pequeña población aislada en el extremo de una población más grande (efecto fundador).
• Parapátrica: Una población con distribución continua.

Aislamiento Reproductivo

Antes del apareamiento:

• Aislamiento espacial: Las poblaciones están geográficamente separadas.
• Aislamiento temporal: Las poblaciones se aparean en diferentes épocas o períodos del año.
• Aislamiento etológico: Las diferencias en el comportamiento de apareamiento impiden el apareamiento exitoso.
• Incompatibilidad mecánica: Las diferencias físicas impiden el apareamiento, como diferencias en la morfología reproductiva.

Después del apareamiento:

• Incompatibilidad gamética: Los gametos de diferentes especies no pueden fusionarse.
• Inviabilidad del zigoto: El zigoto formado no es viable y no puede desarrollarse.
• Inviabilidad del embrión: El embrión no puede desarrollarse normalmente.
• Inviabilidad de la cría: Si el híbrido sobrevive, puede ser inviable o no adaptado.
• Esterilidad de la cría: Aunque el híbrido pueda ser viable, es estéril y no puede reproducirse.