Evolución

Capítulo 11

La teoría de la evolución

• Definición: Mecanismo para explicar la evolución y la diversidad de las especies, basado en evidencia.

• Concepto Clave: La variación favorable tiende a sobrevivir.

• Principales Contribuyentes:

  • Charles Darwin (1842)

  • Alfred Russel Wallace (1858)

• Obra Fundamental: "El Origen de las Especies" (1859) - expone la teoría de la selección natural.

  • Selección Natural: Proceso en el que la progenie es escogida para sobrevivir.

  • Selección Artificial: Proceso en el que los criadores o ganaderos escogen las características de las razas de acuerdo a su interés.

Ejemplo de Selección Artificial en Vegetales

• Brassica oleracea: Variaciones que producen diferentes tipos de vegetales como:

  • Kale

  • Coles de Bruselas

  • Brócoli

  • Kohlrabi

  • Repollo

  • Coliflor

Variabilidad de Brassica oleracea

• Desglose de Eispecies:

  • Brussels sprouts: Brotes laterales de hojas

  • Broccoli: Brotes y tallos florales

  • Cauliflower: Brotes florales

  • Kohlrabi: Tallo

  • Cabbage: Yema terminal de hojas

  • Kale: Hojas

  • Planta de Mostaza Silvestre: Ancestro común de esta variabilidad.

• SOURCES: Botanist in the Kitchen, BUSINESS INSIDER

Genética de Poblaciones

• Definiciones:

  • Población: Grupo local de individuos que se reproducen entre sí.

  • Especie: Grupo de poblaciones que tienen el potencial de reproducirse entre sí.

  • Acervo genético: Suma de todos los alelos de todos los genes en una población.

  • Aptitud (fitness): Producción de progenie viable que sobrevive a través del tiempo.

  • Relación: Mayor aptitud = aumento en frecuencia de alelos.

• Selección Natural: Aumenta la representación de alelos y genotipos favorables a través del tiempo.

• Condiciones para Evolución:

  • Ocurre cuando una población se aleja del equilibrio (Ley de Hardy-Weinberg).

  • Factores:

  • Mutaciones

  • Flujo genético

  • Deriva genética (efecto fundador y bottleneck).

  • Reproducción no al azar (ej. autopolinización).

    • Aumenta la frecuencia de homocigotos sobre heterocigotos.

  • Ejemplo de Mutación Recesiva: Flores blancas que se expresan a través de autopolinización.

Especiación

• Tipos de Especiación:

  • Alopátrica: Ocurre con aislamiento.

  • Simpátrica: Ocurre sin aislamiento.

  • Poliploidía: Más de dos sets de cromosomas

  • Autopoliploidía: Duplicación de los cromosomas de una especie.

  • Alopoliploidía: Hibridación entre dos especies.

• Importancia de la Poliploidía: Proceso importante en la evolución de las plantas, abarcando entre el 47% y 70% de las especies de plantas con flores.

• Mecanismos de Dispersión:

  • Reproducción asexual.

  • Apomixis: Formación de semillas sin reproducción sexual, donde el embrión es un clon.

• Barreras:

  • Barreras geográficas o reproductivas.

Genes vs. Ambiente

• Definición de Fenotipo: La interacción del genotipo y el ambiente.

• Aptitud Relativa: Depende del ambiente y de los demás fenotipos en la población.

• Dinamismo: Cambios pueden ser relativamente rápidos, siendo las plantas más plásticas en su desarrollo.

• Experimentos de Trasplante: Usados para distinguir entre genes y plasticidad.

• Ejemplo Prunella vulgaris: Crece erecta en hábitats naturales pero se vuelve postrada en ambientes alterados (patios cortados).

• Ejemplo Agrostis tenuis: Adaptada a lugares contaminados con plomo en menos de 100 años.

Adaptaciones por Selección Natural

• Definición de Adaptación: Ajustes al ambiente, características particulares que resultan en un proceso evolutivo mediante variación en un carácter que aumenta el fitness.

• Características:

  • Físicas y fisiológicas.

• Cline: Cambios graduales en las características de la población de un organismo en un gradiente ambiental (ej. cline de floración norte-sur).

• Ecotipo: Especies en diferentes hábitats que muestran diferentes genotipos.

  • Ejemplo de 4 Ecotipos: Morfológicamente diferentes, las diferencias se mantuvieron en los experimentos de trasplante, sugiriendo que están genéticamente determinadas.

Coevolución

• Síndrome de Polinización: Evolución de especies que se adaptan a sus polinizadores específicos.

  • Ejemplo: Florecillas que evolucionaron en correlación con ciertos polinizadores.

Radiación Adaptativa

• Definición: Evolución de especies con variados roles ecológicos y adaptaciones que surgen a partir de un solo ancestro.

• Caso de estudio: Lobelias en Hawái.

  • Teoría de las 5 colonizaciones independientes es refutada; todas evolucionaron a partir de un solo ancestro proveniente de California.

  • Factores Influenciales: Polinizadores, dispersores, hábitats y elevación.

Filogenética de Lobelias Hawaianas

• Reconstrucción: Análisis de relaciones filogenéticas de 101 especies de lobelias hawaianas.

  • 633 loci nucleares y plastomas analizados.

  • Los linajes hawaianos son monofiléticos según análisis de plastomas, aunque no coincide con datos nucleares (conflicto por diversificación rápida).

  • 89% de las dispersiones entre islas son hacia la isla más joven y cercana.

• Diversidad: La diversidad de lobelias refleja radiaciones paralelas en elevación y longitud de la flor en todas las islas principales de los dos géneros más grandes.