Tema 5. A evolución biolóxica

Panespermia: a vida veu do espacio…

Orixe da vida.• 1.2.A xeración expontánea• Demostración para descartar a teoría da xeración

expontánea:• Francesco Redi (XVII)

Orixe da vida.• 1.2.A xeración expontánea• Louis Pasteur (XIX):

– Todo ser vivo procede doutro

1.Principais Tas evolutivas

• 1.3. As primeiras células.– Alexander Oparin e a Tª sobre a orixe da vida– Stanley Miller– Joan Oró

• As tres apuntan a:– Sopa primitiva– Aparición da capacidade de reproducirse das

biomoléculas– Unión das biomoléculas para formar coacervados

1.Principais Tas evolutivas• 2.1.Evolución biolóxica: gradual e en escalas de tempo

de millóns de anos.– Fixismo: Especies invariables– Catastrofismo/creacionismo: Trataba de explicar a

existencia de fósiles. – 27 episodios de creación/aniquilación

• 2.2. Tª de J.B. Lamarck (1744-1829)– Os seres vivos adáptanse por tendencia ao

perfeccionamento– Lei do uso ou desuso dos órganos– A función crea ó órgano– Herdanza dos caracteres adquiridos

1.Principais Tas evolutivas

• 3.1. ½ S. XIX. Charles Darwin. Tª Selección Natural– Link viaxe

Puntos da Tª de Darwin

• As especies se reproducen en gran nº• Os recursos son limitados: espacio, alimento..• Existe variabilidade dentro de cada especie.• Establécese unha loita pola existencia onde

permanecen só os máis adapatados. A selección natural.

• Os descendentes herdan caracteres dos pais

1.Principais Tas evolutivas• 3.2. O Neodarwinismo:

– Mutacións e selección natural son as que levan ao cambio evolutivo

• 3.3. Tas actuais:– Gradualismo:

• Rexistro fósil é incompleto• Evolución gradual & continua

– Equilibrio puntuado ou saltacionismo (Eldredge & Gould):• Grandes períodos de estabilidade/períodos curtos de inestabilidade

con gran nº de novidades.• Explicaría o rexistro fósil

– Macromutacións: procesos de especiación que afectaron a grandes grupos.

– Evolución en mosaico:• A velocidade de cambio dos órganos non é igual. Algúns son moi

estables mentres outros evolucionan gradualmente.

o

Gradualismo vs SaltacionismoGradualismo: Pequenos cambios pero constantes

Equilibrio puntuado ou saltacionismo :

As probas da evolución

– Probas evolutivas procedentes de:• Paleontoloxía• Embrioloxía• Anatomía comparada• Bioxeografía• Bioloxía molecular

Hai 540 millóns de anos

Actualidade

O rexistro fósil máis antiguo corresponde a organimos máis sinxelos

Paleontolóxicas: A importancia dos fósiles

Paleontolóxicas: os elos ou eslabóns

Anatomía comparada:órganos homólogos

Anatomía comparada: órganos análogos

Anatomía comparada: órganos vestixiais➢Órganos vestixiais: Se trata de órganos atrofiados, sen función algunha na actualidade, pero que poden revelar a existencia dos antepasados, para os que estos órganos eran necesarios. Por exemplo, nos golfinños e focas.

Probas bioxeográficas

Probas embriolóxicas

Evidencias da bioloxía molecular: ADN

4.Mecanismos da evolución• 4.1. As mutacións fonte de variabilidade.

– Mutación: cambio ao chou do AND dun ser vivo– Os mutantes proporcionan novos xenotipos sobre

os cales actuar a evolución– Proporcionan variabilidade á población dunha

especie.– As mutacións poden ser:

• Positivas: Mellora adaptativa• Neutras• Negativas: Desventaxa adaptativa

Mutación

O caso da avelaíña do bidueiro. Revolución Industrial (Manchester, 1850)

A RESERVA DE VARIABILIDADE XENÉTICA é o que

permite aos individuos irse acomodando e

adaptando aos cambios ambientais…

Unha población suficientemente diversa ten máis probabilidade de sobrevivir e de que

algún dos seus indiviuos esté adaptado as novas

condicións

Cor branca e vive sobre troncos de bidueiras, que soen estar cubertos de liques brancos. Así, pasa inadvertida ante os depredadores: os paxaros.

As que teñen unha mutación que failles ser escuras, son presas fáciles. Éstas son minoritarias.

O caso da avelaíña do bidueiro. Revolución Industrial (Manchester, 1850)

Cara 1850, en plena Revolución Industrial, a contaminación atmosférica matou a moitos liques os troncos de bidueiras

xa non tiñan liques e amosaban cor escura…

As avelaíñas blancas convertéronse na presa doada dos

paxaros…As mutantes escuras

pasaban inadvertidas no novo ambiente e se

reproducían… En 50 anos, o 99% da

poboación era escura…

… Un século máis tarde, a calidade ambiental mellorou e la

contaminación desapareceu da zona…

Os líquenes voltaron a aparecer sobre as bidueiras… e a situación

voltou a cambiar…

… … As avelaíñas As avelaíñas blancas volven a ser blancas volven a ser outra vez maioría!!outra vez maioría!!

4.2. A Recombinación xenética

• A recombinación dos xenes ao chou produce gametos diferentes que aumentan a variabilidade xenética

• A unión dos gametos é ao chou, aumenta esta variabilidade xenotípica

4.3.Variabilidade e Selección natural

• Unha poboación aumentará a súa variabilidade a través de:– Mutación:

• “+” Aumentan a supervivencia: mellor adaptación• “-” Diminúen supervivencia: menor adaptación

– Recombinación• A selección natural preservará aqueles xenotipos máis

aptos, eliminará os desfavorables.• As mutacións provocarán pequenos cambios que se

suman paseniño ao longo de milleiros de anos, permitindo a evolución

• A selección natural non ten ningún obxectivo.

5. Formación dunha especie• Especie: Conxunto de individuos de

características similares que poden cruzarse entre si, pero que están illados reproductivamente doutros grupos afíns

• Especiación: proceso polo cal unha poboación dunha determinada especie da lugar a outra ou outras poboacións, illadas reproductivamente da poboación anterior e entre si, que co tempo irán acumulando outras diferencias xenéticas.

A especiación pode darse de dúas formas: alopátrica e simpátrica

Especiación Alopátrica

• Tamén chamada especiación xeográfica.• Separación xeográfica de poboacións que comparten un acervo

xenético común.– Pero que sometidas a diferentes condicións ambientais, evolucionaron

independientemente ata xerar novas especies.

.....especiación alopátrica• Barreira xeográfica.• A separación entre poboacións pode ser debida a migración, a extinción

das poboacións situadas en posicións xeográficas intermedias, ou mediada por sucesos xeolóxicos.

• É o mecanismo de especiación máis extendido entre os vertebrados.

Especiación Simpátrica• Prodúcese dentro dun mesmo espacio xeográfico. • Non ten barreiras de illamento xeográfico.• Esto implica que as novas poboacións empreguen nichos ecolóxicos

diferentes pero dentro do intervalo de distribución da especie ancestral.

• O illamento reproductor neste proceso pode xurdir como consecuencia da colonización e explotación de novos hábitats por individuos xenéticamente diferenciados por mutacións ou que se alimenten de distintos recursos ou por un desenvolvemento extremo na variabilidade, onde se producen mecanismos de illamento polas diferencias extremas en tamaños, formas, conductas,etc.

Especiación simpátrica

Mecanismos de illamento.Son de dous tipos:

• Precigóticos: os que impiden que se forme o cigoto:– Incompatibilidade de xenitais– Falta de resposta a chamada sexual(ineficiencia de

feromonas)– Incompatibilidade de gametos– Illamento por diferencias de hábitat ou conducta

• Postcigóticos: os que fan inviable ou estéril ao cigoto. – Aborto do embrión ou feto.– Morte prematura do recén nacido.– Esterilidade do adulto.– Esterilidade do híbrido.

5.3.Biodiversidade

• É o conxunto de especies que habitan a Terra froito da evolución de millóns de anos. Tamén se engloba a variedade de ecosistemas .

• Vídeo:• http://www.youtube.com/watch?v=2Xip14iRiJk

As Illas Galápagos

Nas Illas Galápagos

• Habitan unha gran variedade de pinzóns.• Estes proveñen dunha forma ancestral

chegada do continente.• As diferentes especies viven no chan, nas

árbores ou alternando ambos hábitats• Se alimentan de froitos, sementes, insectos e

codia das cactáceas.

que tipo de especiaciación é esta?

...fundamenta as conclusións no seguiente:

• Observa os diferentes tamaños e formas dos picos.

• Aliméntanse de diferentes recursos.• Reflexiona: o ancestro é o mesmo, pero

difiren en hábitat (xeográfico eu/o ecolóxico).

5.4.O papel da humanidade na extinción de especies e as súas causas

• Actualmente o home é o principal agresor da Terra. Consecuencias das súas accións:– Perda de biodiversidade– Extinción de especies (unha /día!)– Alteración de hábitats e ecosistemas completos.– Cambio no clima global do planeta.– Contaminación das cadeas tróficas…

• Vídeo:http://www.youtube.com/watch?v=G_vL7crePRA

A Orixe da especie humana

Vídeo: http://cienciasnarede-4eso-bioxeo.blogspot.com/2010/02/tema-5-orixe-da-vida-evolucion-videos.html