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Modulo VI. DIVERSIDAD Y CLASIFICACION. Reconstruyendo la historia evolutiva
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Modulo VI. DIVERSIDAD Y CLASIFICACION.
Reconstruyendo la historia evolutiva
REPASAMOS…
La clasificación refleja tanto modelos de ramificación como grados de diferencia entre taxones
La clasificación muestra precisamente modelos de ramificación o cladogramas
Sin reglas generales; para delimitar los taxones se escogen niveles arbitrarios de semejanza/desemejanza global
Transformación del árbol en una clasificación
Muy importantesNo consideradasNo consideradasTasas de evolución
Pueden ser muy importantesRaramente usadosNo usadosDatos ecológicos y evolutivos
Pueden ser muy importantes
Pueden ser considerados pero no de más importancia que las especies vivas
No usadosFósiles
ImportanteDe importancia capitalNo consideradaHomología
UsadoGeneralmente no usadoNo usadoPeso de los caracteres
Solamente homologíasSolamente apomorfíasUsados todos los tiposSemejanza evolutiva
Genealogía + semejanza/desemejanza global (afinidad genética)
GenealogíaSemejanza o desemejanza global
Muestra las relaciones mediante un árbol o una clasificación
SISTEMÁTICA ORTODOXACLADÍSTICAFENÉTICAATRIBUTOS
Relaciones entre los tres principales sistemas de clasificación, según tipos de caracteres/atributos por taxón .
GRAFICOS DE LAS RELACIONES ENTRE TAXONES SEGÚN DIFERENTES
ESCUELAS TAXONOMICAS
FENOGRAMA CLADOGRAMA ARBOL FILOGENETICO
1. Definiciones: Anag énesis y Cladog énesis .
2. Clasificación. Sistem ática: cladistas vs feneticistas .
3.-Macroevolución .
Reconstruyendo la historia evolutiva
MACROEVOLUCION
MACROEVOLUCION
Hasta la mitad del siglo XX , la evolución biológica sólo se identificaba con procesos que
hacen variar la frecuencia ALELICA de una POBLACION
¿Cómo explicar el origen del pelo de los
mamíferos, los nematocistos o el ojo
compuesto, por acumulación y
selección de pequeñas mutaciones?
Surgen las primeras críticas a la concepción neodarwinista de la macroevolución
Dilema…..Los procesos sobre el
nivel de especie,
¿son reducibles a la MICROEVOLUCIÓN?
En la década de los setenta surge:TEORIA DE LOS EQUILIBRIOS PUNTUADOS
(Gould & Eldrege1972) desacoplando micro y macroevolución
•REGISTRO FOSIL
LAS ESPECIES APARECEN BRUSCAMENTE Y PERSISTEN
SIN CAMBIOS DURANTE LARGOS PERIODOS DE
TIEMPO
•CONTRADICCION CON EL NEODARWINISMO QUE SOSTIENE
•LOS CAMBIOS ENTRE ESPECIES SE VERIAN REFLEJADOS EN LAS
SERIES DE FOSILES: El REGISTRO FOSIL ES INCOMPLETO
En la década de los setenta surge:TEORIA DE LOS EQUILIBRIOS PUNTUADOS
(Gould & Eldrege1972) desacoplando micro y macroevolución
•REGISTRO FOSIL
LAS ESPECIES APARECEN BRUSCAMENTE Y PERSISTEN
SIN CAMBIOS DURANTE LARGOS PERIODOS DE
TIEMPO
VISIÓN NEODARWINISTA
La macroevolución ES microevoluciónacumulada
Los grandes grupos y tendencias macroevolutivas se originan gradualmente, como producto de la selección natural,
operando por períodos de tiempo prolongados.
Visión alternativaPlantea que otros procesos
actúan para determinar la diversidad en taxones de orden superior.
Dichos procesos determinan patrones y tendencias morfológicas
La macroevolución NO ES simplemente microevolución acumulada
Para el equilibro puntuado
la evolución ocurre en general de FORMA RAPIDAproduciéndose
evolución solo en el momento de la especiacion(PUNTUACIONPUNTUACION).
• Propone que las especies no evolucionan durante largos periodos de tiempo: ESTASISESTASIS
MODO Y RITMO DE LA EVOLUCION
Braquiópodos jurásicos: la transición entre las dos especies esta contenida en un intervalo sedimentario muy delgado
El uso de la macroevolución por el
CreacionismoLa macroevolución es
cuestionada por muchos defensores del CREACIONISMO o el
DISEÑO INTELIGENTE.
Estos grupos diferencian entre
MICROEVOLUCIÓN y MACROEVOLUCIÓN,
afirmando que la primera es un
fenómeno observado innegable, pero la
segunda no. Proponen una serie de límites más allá de los
cuales, afirman, la evolución no puede ocurrir. ..
DICE la Iglesia B íblica Bautista
• 1.- Anag énesis y Cladog énesis .
• 2.-Clasificación. cladistas vsfeneticistas .
• 3.-Macroevolución.
Unidad12. Reconstruyendo la historia evolutiva
Unidad13. Reconstruyendo la historia evolutiva
• 1.-Cambios en la diversidad. Patrones de origen y de extinción de los taxones.
• 2.- Las tasas de extinción. Extinciones masivas.
• 3.-Tendencias evolutivas en distintos grupos taxon ómicos
Diversidad biológica.
la BIODIVERSIDADengloba la variabilidad biológica, desde los genes, hasta las especies o ecosistemas, incluso los paisajes
Purvis y Hector(2000)
¿Por qu é el tema de la biodiversidad se ha convertido en un tema de interés prioritario?
Porque la flora y fauna está desapareciendo a tasas superiores a las de las extinciones en masa que aparecen en el registro fósil
(McCann KS.. The diversity-stability debate. Nature 405: 228-233)
Es Importante Distinguir PATRONES & PROCESOS
LOS PATRONES PUEDEN OBSERVARSEDIRECTAMENTE
LOS PROCESOS EVOLUTIVOS DEBEN INFERIRSE, NO PUEDEN OBSERVARSE
PATRONES GENERALES
RECURRENTES
1.-ESTASIS:
2.-CAMBIO EN LOS CARACTERES:
3.-FORMACION DE LINAJES O ESPECIACION:
4.-EXTINCION
PATRONES GENERALES RECURRENTES
1.-ESTASIS:
Muchos linajes NO CAMBIAN MUCHO durante un largo tiempo.
El linaje de los CELACANTOS muestra el equivalente a unos 80 m de a de ESTASIS morfológica.
Aparecieron en el Dev ónico (hace400 millones de a ños) y SE
CREÍAN EXTINTOS DESDE EL PERÍODO CRETÁCICO
PATRONES GENERALES RECURRENTES
2.-CAMBIO EN LOS CARACTERES:
a) En los RASGOS CONTINUOS las diferencias suponen un cambio de tamaño: peso o longitud
c) En los RAGOS NEOMORFICOS aparecen nuevos sin caracteres similares en predecesores.
b) En los RASGOS MERISTICOS las diferencias implican cambios en el numerode caracteres: numero de cámaras, de dedos, de segmentos..
RITMOS de cambio morfológico.
A) UNA MISMA ESPECIE PERDURA SIN CAMBIOS
B) SE PRODUCE POCA ESPECIACIÓN Y SE ACUMULA POCO CAMBIO
C) 3 SP FAVORECEN CARACTERES PRIMITIVOS
Simpson (1944) introdujo los términos
Tasas de cambio
1. BRADITELIA: BAJAS
2. HOROTELIA: NORMALES
3. TAQUITELIA: ALTAS
PROCESOS EVOLUTIVOS QUE DAN LUGAR A FOSILES VIVIENTES.
A: una especie perdura casi sin cambios durante millones de años
B: se produce poca especiacióny por ello se acumula poco cambio morfológico
C: en tres especies se favorece aquellas con caracteres primitivos por lo que se mantiene un escaso cambio morfológico
BRADITELIA TAQUITELIA
Estasis y cambio en los caracteres• Cuando hay organismos que dejan un registro fósil abundante se puede
analizar directamente la velocidad del cambio evolutivo.
ESTASIS: cambia un poco, pero no parece que estécambiando en ninguna dirección
ESTASIS: cambia un poco, pero no parece que estécambiando en ninguna dirección
PATRONES GENERALES RECURRENTES
3.-FORMACION DE LINAJES O ESPECIACION:
Los patrones de formación de linajes pueden identificarse mediante la construcción y el examen de una filogenia
La filogenia podría revelar que la separación
de linajes ha sido particularmente
FRECUENTE dando lugar a un nudo espeso
de ramas en el árbol
clado A
Podría revelar que el linaje tiene una
velocidad de formación de linajes LENTA,
representada por una rama larga con muy
pocas ramitas
clado B
O podría revelar que varios linajes
experimentaron una EXPLOSIÓN DE FORMACIÓN DE
LINAJES al mismo tiempo
clado C
PATRONES GENERALES RECURRENTES
4.-EXTINCION
Puede tratarse de un suceso FRECUENTE o RARO dentro de un linaje, o puede suceder simultáneamente en muchos linajes (ex tinción masiva)..
En este diagrama, una extinción masiva acaba conla vida de muchas especies y sólo sobreviven tres
El 99,9 de las especies que
existieron… desaparecieron
¿Cuál ha sido el papel de la extinción en la historia
de la vida?
La evolución ha estado
marcada por extinciones
periódicas en masa
Las extinciones en masa se caracterizan por la
desaparición relativamente súbita de una extensa variedad de especies en gran parte de la
tierra
La tasa de extinción se eleva bruscamente durante un tiempo
breve
CAUSAS:EXTINCIONES MASIVAS
� Geológicas.
� Cósmicas.
� Biológicas.
Vulcanismo.
Tectónica Global.
Meteoros. Asteroides
Radiaciones.
Endemismo.
Competencia interespecifica
A lo largo de la vida de la Tierra se detectaron cinco
extinciones en masa
1.- Transición entre los períodos Ordovícico y Silúrico.
Ocurrieron dos extinciones masivasHace 444 millones de años
Su causa probable fue el período glaciar.
El primer evento ocurrió cuando los h ábitats marinos cambiaron drásticamente al descender
el nivel del mar.
El segundo ocurrió entre quinientos mil y un millón de años m ás tarde, al crecer el nivel del
mar rápidamente.
El 70% de las especies desaparecieron.
Este evento probablemente duró unos tres millones de
años.
2.- Período Devónico transición con el Carbonífero ocurrió otra extinción masiva
Hace 360 millones de años
Reconstrucción de la distribucion de los continentes
durante el Devónico
Reconstrucción artística de un paisaje Devonico
3.- Extinción masiva del Pérmico-Triásico Hace 251 millones de años
• Fue la catástrofe más grande que ha conocido la vida en la Tierra
• Se extinguieron cerca de 95% de las especies marinas y
• Aproximadamente el 70% de las especies terrestres
CAUSAS ? cambio climático, erupciones volcánicas, un cambio en el nivel del mar, el movimiento continental, impactos de
asteroides o varios de estos factores?.
4.-Extinción masiva del Triásico-Jurásico Hace 210 millones de años.
Se extinguieron varios grupos de arcosaurios, de los cuales solo sobrevivieron 3:
Crocodilia, Dinosauria y Pterosauria.
La causa fue probablemente volcánica
5.-Extinción masiva del Cretácico -Terciario
Hace 65 millones de a ños.
Desaparecieron cerca del 75% de todas las especies, incluyendo
los dinosaurios, además de la
desaparición final de los amonites.
a) Hay pruebas de que un asteroide gigante impactó contra la Tierra en el momento de la
extinción K/T (pero no fue el de México, que según estudios recientes, cayo 300.000 años antes
dejando un cráter de 160 metros)
Causas probables: 2 hip ótesis consistentes:
La extinción K/T
Sin embargo,
b) muchos linajes estaban sufriendo una tasa de extinción considerable, antes de que el
asteroide impactara
Acción de volcanes y cambios clim áticos incidieron en la flora de la cual se alimentaban
los dinosaurios
EXTINCIÓN DE FONDO. • Las extinciones se
producen continuamente, dando lugar a la
«renovación» de las especies que viven
en la Tierra, y a este proceso normal
se le llamaEXTINCIÓN DE
FONDO.
• Las poblaciones que por endogamia o poca cantidad de individuos tengan poca variabilidad genética tienen más probabilidades de extinguirse
• Las barreras geográficas, que impiden migrar tbfavorecen la extinción
Estudio Revela que la Tierra estáal borde de su sexta extinción
SÁBADO 31 DE MAYO 2014 9:17
La revista Science revelótras estudio liderado por el ecólogo Stuart Pimm, que el mundo está al borde de su sexta gran extinciónpues las especies llegan a extinguirse mil veces m ás rápido que antes que los humanos existieran.
• Caza, cultivo intensivo, introducción de animales y plantas exoticos
• Contaminación: CO2, plomo, azufre, partículas en suspensión, clorofluorocarbonos
• Disruptores hormonales en aislantes eléctricos o plaguicidas: mimetizan el efecto de determinadas hormonas
EXTINCIONES RECIENTESEl METEORITO HUMANO
principal extintor
Extinción masiva Sin vuelta atrás para el Dodo
Extinción sostenida de especies que ocurre en el
último período
geológico, el Holoceno.
Ave de Mauricio, que se extinguió hacia el final del Siglo
XVII, después de que el hombre destruyera los
bosques donde anidaban estas
aves e introdujera animales que se
comían sus huevos
Consecuencia del cambio clim ático, y resultado de la proliferación del hombre
El DODO, Raphuscucullatus, columbiforme
Bajito, rechoncho y
con un sonido característico:
el dodo de Mauricio era un ave única.
MADRID, 17 Mar. (EUROPA PRESS) -
El reconocido científico Stephen Hawking hadeclarado que los próximos 100 años serán la "verdadera era espacial" y que, si en este tiempo el hombre no es capaz de colonizar otros planetas "se enfrenta a una extinción inminente".
Durante una entrevista concedida al británico Channel 4, el físico ha dicho que cree que habrá asentamientos humanos en la Luna "dentro de 50 años" y que, en esa época, el hombre estará en el camino de poner un pie en Marte. En el planeta rojo no se vivirá "hasta 2100", según sus teorías.
"Nuestro planeta es un viejo mundo, amenazado con una población cada vez mayor y con recursos finitos. Debemos anticipar esas amenazas y tener un plan B", ha indicado Hawking. En este sentido, ha añadido que, "si la especie humana quiere sobrevivir más allá de los próximos cien años, es imperativo que atraviese la negrura del espacio para colonizar nuevos mundos a través del cosmos ".
EN 100 AÑOSStephen Hawking prevé la extinción humana inminente si no se colonizan otros planetas
TENDENCIAS EVOLUTIVAS
• Se denominan TENDENCIAS EVOLUTIVAS a aquellos cambios evolutivos
que se producen dentro de un linaje y que presentan cierta direccionalidad.
TENDENCIAS EVOLUTIVAS
Secuencia de cráneos fósiles de parientes de rinocerontes, muestra que los cambios evolutivos en el tamaño de estos «cuernos»no fueron aleatorios, sino que hubo un sesgo hacia un aumento de tamaño.
¿Ventaja en las «luchas de cabezazos» por las
hembras????
Protuberancias óseas que se
expandían desde su nariz
Titanotéridos
CICLOS HAPLODIPLONTES:HETEROMORFICOS Y HETEROFASICOS: (2 FASES NUCLEARES : N Y 2N)
DE GENERACIÓN ESPOROFITICA (2N) DEPENDIENTE DEL GAM ETOFITO (N) A GENERACIÓN GAMETOFITICA (N) REDUCIDA Y DEPENDIENTE DEL ESPOROF ITO NUTRICIONALMENTE
CICLOS HAPLODIPLONTES:HETEROMORFICOS Y HETEROFASICOS: (2 FASES NUCLEARES : N Y 2N)
TENDENCIA: DE GENERACIÓN ESPOROFITICA (2N) DEPENDIENTE DEL GAMETOFITO (N) A GENERACIÓN GAMETOFITICA (N) REDUCI DA Y DEPENDIENTE DEL ESPOROFITO NUTRICIONALMENTE
ESPOROFITO
ESPOROFITO
2.-HOJA
ESPOROFITO
3.-TALLO: estela
4.-ESPORANGIOS
�POSICION�Homo a HETEROSPORÍA
TENDENCIAS EN LA EVOLUCIÓN DE LA FLOR
Las flores constituidas por numerosas piezas dispuestas en espiral e insertas de forma independiente en el eje floral son las más antiguas
Las Ranunculáceas y Magnoliáceas se cuentan entre las plantas más antiguas
La organizaciónen verticilos, la
reducción y fusión de piezas,
la pérdida de partes y la
simetría bilateral
Escrofulariáceas, las Labiadas, las Compuestas y las Orquidáceas están entre las más avanzadas,.
Formas y colores que promueven una polinización más eficiente
Formas y colores que promueven una polinización más eficiente
FRAGANCIAS FLORALES
Evolución de sustancias químicas de mal olor o tóxicas
LAS SUTURAS DE LOS AMONITES MUESTRAN UNA TENDENCIA AL
INCREMENTO DE LA COMPLEJIDAD
LAS CONCHILLAS DE LOS AMONITES
TIENEN CAMARAS UNIDAS POR SUTURAS
COMPLEJAS
MAMIFEROSTENDENCIAS EVOLUTIVAS:
Reducción número de dientes y especializados.Aumento de tamaño.Patas más largas y fuertes.
Plantígrados a digitígrados y ungulígrados.
Tendencias en la Evoluci ón Humana
1-Nuestro cerebro se está achicando
Alcanzó un pico hace unos cien mil años, momento en que el cerebro llegó a el máximo de tamaño, el análisis de cráneos y genes, indican que durante los últimos 10 mil años el cerebro humano se redujo
2-Estamos perdiendo el olfato
3-Se nos achica la boca
4-Perderemos la muela de juicio
• Se retraso su aparición
• En poblaciones como los aborígenes de Tasmania o los pobladores originarios de México, las muelas de juicio desaparecieron por completo
5-Desaparecerán las razas
Algunos expertos, creen que desaparecerán los extremos, con una población de cabello marrón y media estatura, desapareciendo los rubios, los ojos celestes, los pelirrojos, y los colores de piel
muy claros o muy oscuros.
