Parte I: El origen de la teoria darwiniana

Introducción

• En esta lección aprenderás sobre:

  • 1) El origen de la teoría darwiniana

  • 2) Las evidencias de la evolución orgánica

Parte I: El origen de la teoría darwiniana

¿Quién fue Darwin?

• Charles Darwin (1809-1882)

  • Considerado el padre de la teoría evolutiva.

  • Dos puntos más importantes en su teoría:

  • Primero: Presenta evidencia de que las especies actuales son descendientes de especies ancestrales. La historia de la vida es conceptualizada como un árbol donde todos los organismos vivos derivan de un antepasado común.

  • Segundo: Propuso por primera vez un mecanismo para la evolución orgánica conocido como selección natural.

Ideas anteriores al darwinismo

• Creacionismo

• Lamarckismo

• Uniformismo

Creacionismo

• Creencia de que el mundo no cambia.

• La Tierra tiene aproximadamente unos 70,000 años.

• Los fósiles son considerados evidencia de animales destruidos por catástrofes.

• Todas las especies fueron creadas simultáneamente.

• Se basa en la fe; la evolución es vista como herejía.

Lamarckismo

• Propuesto por Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829).

• Creía en la evolución de las especies, presentando la idea de la herencia de características adquiridas (evolución transformacional).

• Las especies adquieren nuevas características para adaptarse a su ambiente, y estas características se transmiten a la descendencia.

• Esta teoría ha resultado incorrecta, ya que las características adquiridas no se heredan, solo se transmiten los genes.

Uniformismo

• Propuesto por Charles Lyell (1797-1875).

  • Geólogo que sugería que la Tierra tiene cientos o miles de millones de años.

  • Las leyes físicas y químicas han permanecido constantes a lo largo de su historia.

  • Creía en el gradualismo, postulado que cambios graduales a través del tiempo han moldeado el planeta.

  • Lyell fue amigo de Darwin e influyó considerablemente en su pensamiento.

Un gran viaje!

• 1831-1836: Darwin parte de Inglaterra y viaja alrededor del mundo durante cinco años.

• Recoge y describe flora y fauna, prestando especial atención a las islas Galápagos.

• Tres años después de su viaje, publica su diario titulado "The Voyager of the Beagle", logrando gran notoriedad.

T. R. Malthus, inspiración para Darwin

• La teoría de Darwin se consolidó tras leer un artículo de T.R. Malthus, quien afirma que normalmente nacen más individuos de los que el ambiente puede sostener.

• Ideas incorporadas en la teoría de Darwin:

  • La vida de una especie implica una lucha constante por la existencia.

  • En una población, el individuo más fuerte es el que sobrevive.

  • La selección natural es el proceso que lleva a la evolución de las especies.

  • Aunque había discutido sus ideas con colegas, Darwin aguardaba publicar un libro extenso.

Veinte años más tarde…

• Tras su viaje, durante 20 años, Darwin continúa desarrollando su teoría.

• Realiza experimentos de selección artificial con animales de granja.

• Reconoce que una población puede cambiar tanto que puede surgir una nueva especie, fenómeno conocido como especiación.

• Observó este cambio en los pinzones de las Galápagos, que descienden de un antepasado común.

Darwin y Wallace

• En 1858, el naturalista Alfred Russel Wallace, amigo y colega de Darwin, le envía un manuscrito que resume la teoría en la que Darwin había trabajado durante más de 20 años.

• Ambos científicos llegaron a las mismas conclusiones sobre la evolución de las especies.

• Wallace es considerado el fundador de la biogeografía, que estudia la distribución de las especies.

Finalmente una publicación!

• Lyell y el botánico Hooke, amigos de Darwin, lo motivan a escribir un artículo sobre sus ideas para el Journal of the Linnean Society.

• Su artículo se publicaría junto al de Wallace, aunque hoy en día se recuerda más a Darwin porque:

  • (1) Darwin desarrolló la teoría primero.

  • (2) Wallace fue cortés al informarle a Darwin que publicaría la misma teoría, mostrando respeto por su maestro.

El legado de Darwin

• En 1859, Darwin publica su libro "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life".

• Este libro genera un gran revuelo social.

• Las visiones de Darwin han tenido consecuencias significativas, tanto en el ámbito científico como religioso.

• Deja un legado intelectual reconocido como uno de los más grandes de la historia.

Parte II: Evidencias de evolución

Evidencias del proceso de evolución

• Récord fósil, evidencia de cambio perpetuo.

• Filogenia, un antepasado común.

• Homologías estructurales.

• Ontogenia recapitula la filogenia.

• Evidencia molecular: ADN y proteínas.

• Selección artificial.

Récord fósil: evidencia de cambio

• La biodiversidad de los últimos 700 millones de años ha sido dinámica. Las especies actuales no son las mismas que las del pasado.

• El récord fósil evidencia un cambio perpetuo, demostrando el proceso evolutivo.

• Un fósil es un remanente de vida antigua recubierto por la corteza terrestre, que puede estar completo o ser solo huellas o impresiones.

Un ejemplo de cambio

• Se han encontrado fósiles de organismos marinos en la cima de montañas, como los de moluscos (ammonites).

• Esto sugiere que las montañas actuales pudieron haber sido un océano en el pasado, revelando cambios profundos en el ambiente terrestre (mares y tierras).

Récord fósil y evolución orgánica

• El récord fósil indica que muchos filos animales surgieron hace 542 millones de años en la Explosión Cámbrica.

• Se estima la antigüedad de un fósil utilizando isótopos radioactivos como potasio y argón, basándose en el decaimiento del isótopo.

Descendencia común

• Darwin propuso que todas las plantas y animales descienden de un antepasado común.

• La historia evolutiva es concebirse como un gran árbol con múltiples ramificaciones, conocido como filogenia.

• Hoy en día, los científicos han trazado la filogenia de toda especie en el planeta, viva o extinta.

Homologías y reconstrucción filogenética

• Homología: misma estructura en diferentes organismos que cumple diversas funciones.

• Las estructuras homólogas ayudan a establecer relaciones evolutivas (filogenia) entre especies.

Estructuras homólogas entre vertebrados de filos diferentes

• Ejemplo: la aleta de una ballena, la pata de una rana, la pata de un caballo, el ala de un murciélago y el brazo de un ser humano. Todas son estructuras homólogas.

• A pesar de sus diferencias y funciones, al estudiar sus esqueletos se demuestra que son similares, indicando una relación evolutiva y un antepasado común.

Filogenia entre humanos y simios, otro ejemplo

• Darwin publicó sobre la filogenia entre humanos y simios en "The Descent of Man and Selection in Relation to Sex".

• Su trabajo se basó en comparaciones anatómicas que revelaban homologías entre ambos grupos.

• Afirmó que humanos y simios descendían de un antepasado común, idea que fue controvertida en su época.

La ontogenia recapitula la filogenia

• Ontogenia: estudio del desarrollo de un animal desde el cigoto hasta la adultez.

• Los estudios en desarrollo y embriología (ontogenia) han sido fundamentales para descubrir homologías y establecer relaciones evolutivas (filogenia) entre grupos.

Estudios comparativos de embriones

• Ejemplo: Los científicos han determinada que los Cordados son evolutivamente cercanos a los Equinodermos (erizos, estrellas de mar).

• La relación entre un ser humano y una estrella de mar se basa en el estudio del desarrollo embrionario.

• Imágenes similares entre embriones de vertebrados muestran que las hendiduras branquiales en peces se convierten en oídos en mamíferos.

Evidencia molecular

• Todos los organismos vivos comparten las mismas macromoléculas, y el material genético común es el ADN.

• Los procesos moleculares (división celular, meiosis, replicación, traducción, transcripción) son similares entre todos los seres vivos, indicando una relación evolutiva.

• La historia de la vida se asemeja a un árbol.

Homologías moleculares

• Comparar genomas y proteínas entre especies revela homologías moleculares.

• El genoma de un Homo y un simio es 97% similar, mientras que con un anfibio es 80%, mostrando relaciones evolutivas más cercanas entre Homo y simios.

• La biología molecular apoya la teoría moderna de evolución de las especies, que ha resultado en la biodiversidad actual y pasada.

Neodarwinismo

• La teoría darwiniana ha sido modificada desde 1900 gracias a avances en biología molecular y genética.

• Neodarwinismo: se comprende hoy que la selección natural no es la única fuente de cambio evolutivo.

• Factores como mutaciones, deriva genética, y migración también influyen en la evolución de una especie.

Referencias

• Hickman, C. Jr, Keen, S., Eisenhour, D., Larson, A. y I'Anson, H. (2020) Integrated Principles of Zoology. 18a Ed. McGraw Hill Higher Education.

• Miller, S. y Harley, J. (2018) Zoology. 10a Ed. McGraw Hill Higher Education.

• Raven, P, Johnson, P., Mason, K., Losos, J. y Duncan, T. (2020) Biology. 12a Ed. McGraw Hill Education.

• Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P. V. y Jackson, R.B. (2020). Campbell Biology. 10a Ed. Pearson Education.

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