BIOLOGÍA

Unidad Educativa Municipal "Sebastián de Benalcázar"

Fenómenos Naturales y procesos históricos mas importantes

Nombre: Edwin Lagos

Docente: Edison Salinas

Grado: 1ro BGU "C"

Quito, 06 de noviembre de 2021

ORGANIZADOR GRÁFICO:

https://drive.google.com/file/d/1wQCI2vavjHrz5tpr5n9PTzhHCWb--kNI/view?usp=sharing

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN:

1.- Anatomía y embriología

Darwin concebía la evolución como una "descendencia con modificaciones", un proceso por el que las especies cambian y dan lugar a nuevas especies en el transcurso de muchas generaciones. Propuso que la historia evolutiva de las formas de vida es como un árbol ramificado con muchos niveles, en el que todas las especies pueden remontarse a un antiguo antepasado común. En este modelo de árbol, los grupos de especies más estrechamente relacionados tienen ancestros comunes más recientes y cada grupo tenderá a compartir características que estaban presentes en su último ancestro común. Podemos usar esta idea para "rastrear" y reconstruir las relaciones de parentesco entre los organismos con base en sus características compartidas.

Características homólogas

Si dos o más especies comparten una característica física única, como una estructura ósea compleja o un patrón corporal, es posible que hayan heredado dicha característica de un ancestro común. Las características físicas compartidas gracias a la historia evolutiva (a un ancestro común) se denominan homólogas.

Para dar un ejemplo clásico, las extremidades anteriores de las ballenas, los humanos, las aves y los perros parecen muy diferentes entre sí vistas desde el exterior. Esto se debe a que están adaptadas para funcionar en distintos ambientes. Sin embargo, si examinamos la estructura ósea de las extremidades anteriores, veremos que el patrón de los huesos es muy parecido entre las diferentes especies. Es poco probable que estas estructuras tan semejantes entre sí hayan evolucionado de manera independiente en cada especie, y es más probable que el diseño básico de los huesos ya estuviera presente en el ancestro común de las ballenas, los humanos, los perros y las aves.

Características análogas

Para hacer las cosas un poco más interesantes y complicadas, no todas las características físicas que se parecen indican la existencia de un ancestro común. Algunas similitudes físicas son análogas: evolucionaron de manera independiente en distintos organismos porque el ambiente en el que habitaban era similar o las presiones evolutivas a las que se vieron sometidos eran semejantes. Este proceso se conoce como evolución convergente. (Converger significa juntarse, como dos líneas que se unen en un punto).

Por ejemplo, dos especies lejanamente relacionadas que viven en el Ártico, la perdiz nival (un ave) y el zorro ártico, cambian de color de pardo a blanco según las estaciones. Esta característica compartida no implica que tengan un ancestro en común, dicho de otro modo, es poco probable que el último ancestro común del zorro y la perdiz cambiara de color con las estaciones. En cambio, esta característica fue favorecida de manera separada en ambas especies debido a presiones selectivas similares. Esto es, la habilidad genéticamente determinada de cambiar de color en invierno le ayudó a los zorros y a las perdices a sobrevivir y reproducirse en un lugar con inviernos nevados y depredadores de visión aguda.

Genes homólogos

A menudo los biólogos comparan las secuencias de genes relacionados de diferentes especies (denominados genes homólogos u ortólogos) para analizar cómo estas especies se relacionan evolutivamente entre sí.

La idea fundamental detrás de este método es que dos especies tienen el "mismo" gen debido a que lo heredaron de un ancestro común. Por ejemplo, los humanos, las vacas, los pollos y los chimpancés tienen un gen que codifica para la hormona insulina, porque este gen ya estaba presente en su último ancestro común.

En general, entre más diferencias hay en el ADN en los genes homólogos entre dos especies, más distante es la relación entre las especies. Por ejemplo, los genes de la insulina del humano y el chimpancé son mucho más similares (idénticos en cerca de 98%) que los genes de la insulina del humano y la gallina (idénticos en creca de 64%), lo que refleja que los humanos y los chimpancés están más cercanamente relacionados que los humanos y las gallinas

2.- Biogeografía

La distribución geográfica de los organismos sobre la tierra sigue patrones que se explican mejor por medio de la evolución, en combinación con el movimiento de las placas tectónicas, a lo largo del tiempo geológico. Por ejemplo, los grandes grupos que ya habían evolucionado antes de la ruptura del supercontinente Pangea (hace unos 200200200 millones de años) tienden a tener una distribución mundial. En cambio, los grupos que evolucionaron después de la ruptura suelen aparecer solo en regiones más pequeñas de la tierra. Como ejemplo tenemos a grupos de plantas y animales en los continentes del norte y del sur, que pueden ser rastreados hasta la división de Pangea en dos supercontinentes (Laurasia en el norte y Gondwana en el sur). La evolución de especies únicas en las islas es otro ejemplo de la intersección entre evolución y geografía. Por ejemplo, la mayoría de las especies de mamíferos en Australia son marsupiales (llevan a sus crías en una bolsa), mientras que la mayoría de las especies de mamíferos en cualquier otra parte del mundo son placentarios (nutren a sus crías mediante una placenta). Las especies marsupiales australianas son muy diversas y llenan una gran variedad de funciones ecológicas. Estas especies pudieron evolucionar sin competencia (ni intercambio) con el resto de las especies de mamíferos en el mundo gracias a que Australia estuvo aislada por el mar durante millones de años.

Los marsupiales australianos, los pinzones de Darwin en las Galápagos y muchas especies de las islas hawaianas solo se encuentran en sus hábitats isleños, pero están lejanamente relacionados con especies ancestrales en los continentes. Esta combinación de características refleja los procesos por los que evolucionan las especies isleñas. Con frecuencia evolucionan a partir de ancestros continentales (como cuando una masa de tierra se desprende del continente o una tormenta desvía a algunos individuos hacia las islas) y divergen (se vuelven gradualmente diferentes) al tiempo que se adaptan en aislamiento al ambiente isleño.

Otras de estas pruebas biogeográficas son:

En las islas Galápagos, Darwin descubrió quince especies de pinzones diferentes pero muy emparentadas. Todas estas especies tienen el mismo tamaño (de 10 a 20 cm), pero se diferencian en la forma y tamaño del pico. Cada tipo de pico está adaptado a la distinta fuente de alimento que predomina en cada isla y a la que se han adaptado.

Algunas grandes aves corredoras, como el ñandú suramericano, el avestruz africano y el emú australiano son bastante parecidas, a pesar de encontrarse a grandes distancias. Esto se explica porque tenían un antecesor común que vivía en el hemisferio sur de un supercontinente. Cuando se fragmentó, las distintas aves evolucionaron de forma independiente

3.- Evidencias paleontológicas

Muchos sucesos de la naturaleza sólo tienen explicación mediante la teoría de la evolución; Darwin aportó numerosos hechos que encajan en su teoría y que posteriormente se vieron reforzados con nuevas evidencias, todos ellos constituyen lo que se llamó “pruebas de la evolución”. Entre éstas destacan las paleontológicas.

Los estudios geológicos indican que la vida en la Tierra existe desde hace 3500 millones de años, la evidencia del cambio en la historia de la vida es evidente gracias a los vestigios que dejaron los sistemas vivos del pasado: los fósiles. Algunos científicos han sugerido que, para ser considerados fósiles, tales restos deben tener una edad superior a los 10,000 años.

Los fósiles son restos orgánicos que pueden ser estructuras duras como: huesos, dientes, conchas, semillas y esporas. Así como impresiones de hojas y tallos de las plantas, o incluso huellas de animales que quedaron en el lodo que posteriormente se endurecieron. Los coprolitos (heces fosilizadas) a menudo contienen residuos de las especies que constituían la dieta de los animales antiguos.

A continuación, se presentan algunos ejemplos de fosilizaciones. Una de las más importantes es la permineralización.

Permineralización

El proceso de fosilización es la serie de cambios físicos y químicos que ocurren en un organismo, desde que muere hasta que es descubierto en forma de fósil, pasando a través de diversas etapas de permineralización. Por ejemplo: el esqueleto o los huesos desarticulados son cubiertos por los sedimentos, como la arena y el lodo. Estos sedimentos, producto de la erosión o desgaste de rocas preexistentes, sirven de protección, evitando que los huesos se desintegren.

Los minerales, como la sílice, que se encuentra formando parte de los sedimentos, son disueltos por el agua de lluvia o de alguna fuente cercana al lugar donde murieron los organismos. Al evaporarse el agua, los minerales se precipitaron en los huecos del tejido esponjoso y los endurecieron, permitiendo así su preservación.

Otra posibilidad es que los minerales disueltos hayan sustituido la estructura ósea de los organismos, conservando los huesos mediante un proceso conocido como reemplazamiento o mineralización. Finalmente, las rocas que contienen los fósiles son erosionadas o plegadas, quedando los vestigios al descubierto y siendo localizados por los paleontólogos, quienes buscan en las diferentes rocas sedimentarias los indicios de la vida en el pasado.

La mayoría de los invertebrados, por ejemplo los gasterópodos, ostras y cefalópodos dejan su evidencia en forma de moldes. Al morir el organismo las partes blandas del cuerpo se desintegran, el exoesqueleto o concha de consistencia dura se deposita en el fondo del agua, ya sea marina o dulce. La concha se cubre de sedimento que va adquiriendo su forma externa, este material con el paso del tiempo se solidifica y después, cuando la roca que lo contiene es erosionada, queda al descubierto. A este tipo de moldes se les llama externos, porque sólo reflejan las características superficiales del original.

4.- Evidencias bioquímicas

El hecho de que todos los organismos tengan un origen común es la causa de las muchas semejanzas bioquímicas que presentan, ya que son la manifestación fenotípica de su contenido de ADN.

La bioquímica comparada también apoya la teoría de la evolución, por lo que a partir de estudios morfológicos se puede inferir que diferentes especies están relacionadas, por ejemplo el ser humano y el chimpancé, pues ambas especies presentan bipedismo el pulgar oponible, cabeza, tronco y extremidades, entre otras. Las pruebas bioquímicas y moleculares permiten saber que tan cercana es la relación, por ejemplo, la comparación entre las secuencias de ADN del ser humano y el chimpancé en el gen que codifica la hormona leptina revela sólo cinco diferencias en 250 nucleótidos. Donde las secuencias del ser humano y el chimpancé difieren se puede usar el nucleótido correspondiente del gorila (columnas sombreadas) para obtener el nucleótido que probablemente existía en el ancestro común de los humanos, los chimpancés y los gorilas. En dos casos se corresponden los nucleótidos humanos y los del gorila, mientras que, en los otros tres, las secuencias del gorila y el chimpancé son idénticas. Es muy probable que el ancestro común del gorila, el chimpancé y el ser humano tuviera el nucleótido que coincide en dos de los tres organismos actuales.

Una de las primeras técnicas moleculares utilizada para calcular la distancia evolutiva entre las especies fue la hibridación de ADN, que consiste en inducir la unión de dos secuencias de ADN de fuentes distintas, es decir las especies que se quieren analizar, para obtener una doble cadena híbrida. Las bases se aparean y el porcentaje de los pares de nucleótidos que difieran en esta unión indicará que tan estrecha es la relación entre ambas especies. Entre más se parezcan las moléculas de ADN mayor es el parentesco.

Otro ejemplo es el citocromo c, que es una enzima esencial para la respiración en animales y está muy conservada, esto significa que a pesar de las variaciones en su secuencia de aminoácidos, la molécula cambió muy poco a través del tiempo. La teoría de la evolución predice que las moléculas en especies con un antepasado común reciente deben compartir ciertas secuencias de aminoácidos antiguas. Mientras más estrechamente se relacionen las especies, compartirán un número mayor de secuencias. Este patrón es el que los científicos consideran que cumple el citocromo c. Por ejemplo, el citocromo c de humanos y chimpancés está formado por 104 aminoácidos, exactamente los mismos y en el mismo orden. El citocromo del mono Rhesus sólo difiere del de los humanos en un aminoácido de los 104; el del caballo en 11 aminoácidos; y el del atún en 21. El grado de similitud refleja la proximidad del ancestro común, lo cual permite reconstruir la filogenia de estos organismos.

5.- Evidencias genéticas

El genoma de todos los organismos contiene evidencia contundente de la evolución. Todas las especies vivientes comparten el mismo mecanismo básico de la herencia, utilizando el ADN para codificar genes que son pasados de progenitores a descendientes, y los cuales son transcritos y traducidos a proteínas durante la vida del organismo. Por medio del uso de las secuencias de ADN, los biólogos pueden cuantificar las diferencias entre especies y determinar así que tan cerca está una especie relacionada a otra y cuáles son más distantes. El patrón de relación genética entre todas las especies es similar al de un árbol con muchas ramas, que indica la divergencia comenzando con un ancestro común. Dentro de este árbol de la vida, existen reticulaciones ocasionales donde dos ramas se funden en vez de separarse. La similitud genética entre las especies, la cual existe como el resultado de la evolución a partir de una forma ancestral común, es un hecho esencial que es fundamental para la investigación biomédica. Esta similitud permite comenzar a entender los efectos de nuestros propios genes por medio de la investigación en genes de otras especies. Por ejemplo, se ha descubierto que los genes que controlan el proceso de reparación del ADN en bacterias, moscas y ratones, pueden influenciar a ciertos tipos de cáncer en humanos. Estos descubrimientos sugieren estrategias de intervención que pueden ser exploradas en otras especies antes de ser probadas en los humanos.

Así también el entrecruzamiento entre especies distintas, pero emparentadas evolutivamente, es una de las pruebas reproductivas y genéticas mejor conocidas y estudiadas. Esto obedece a que el grado en que las especies pueden reproducirse y tener descendencia, aunque ésta sea infértil, es una prueba de relación filogenética. Su existencia, en la mayoría de los casos, se da gracias a la intervención humana. Algunos ejemplos de esta evidencia es el ligre, siendo un híbrido del cruce entre un león y una tigresa. Su aspecto es el de un gigantesco león con rayas de tigre difusas, al igual que los leones, los ligres machos desarrollan melena.