Medio ambiente natural El medio ambiente natural está constituido por

cuatro sistemas interrelacionados

Hidrosfera

Atmósfera

Litosfera + seres vivos Biosfera

¿Qué es la evolución?

Es un conjunto de teorías que

explican cómo y porque cambian

las poblaciones de plantas, animales

y microorganismos.

Concepto de Especie y Teorías evolutivas

Platón, Aristóteles (400 a.C.) , Linneo (XVIII) (pre-darwinianos): explicación creacionista/esencialista de las especies en el mundo natural.

Dios creó las especies y una esencia eterna para

cada una de ellas.

Las variaciones en individuos de una misma especie se explican como imperfecciones en

la actualización de dicha forma.

Pitangus sulphuratusBenteveo común

1 individuo con picomás corto que

la mayoría

1 individuo con pecho más amarillo

1 individuo con cola más larga

Según los creacionistas: Imperfecciones de la especie

Linneo (XVIII)

Reconoció a la existencia de las especies como entidades en la naturaleza.

Creó un sistema de clasificación sencillo que pudiera usarse con todos los seres vivos, estableciendo además la nomenclatura binomial para la denominación de las especies.

Género y epíteto específico, ambos de origen latino.

Linneo (XVIII)

Sentó las bases de la taxonomía moderna.

Reinos (animal, vegetal y mineral)

Filos

Clases

Familias

Ordenes

Géneros

Especies

Animalia

Arthropoda

Arachnida

Araneae

Theraphosidae

Grammostola mollicoma

Grammostola

Bacteria

Archae

Eukarya Animalia Plantae Fungi Protista

Dominios Reinos

Lamarck (XIX)

Formuló la primera teoría de la evolución.

Se pasó del esencialismo al transformismo.

Propuso que la gran variedad de organismos,

eran formas estáticas creadas por Dios y

habían evolucionado desde formas simples.

Lamarck (XIX) Los protagonistas de esa

evolución habían sido los

propios organismos por su

capacidad de adaptarse al

ambiente.

Los cambios en el ambiente

generaban nuevas necesidades

en los organismos que llevaban a

una modificación de los mismos

que sería heredable.

Lamarck (XIX)

La teoría de Lamarck es una teoría sobre la evolución de la

vida no sobre su origen.

Lamarck tuvo que esbozar su teoría en un tiempo en el que

el estado de las ciencias naturales era “caótico”,

"formuladas en una época en que ni siquiera se podía

pensar la posibilidad de fundarlas sobre hechos evidentes“.

Darwin (XIX)

Desecha la explicación esencialista de las especies (variaciones como imperfecciones) al darse cuenta de que la variación representaba una de las características más importantes de los seres vivos.

La Tierra y todos los organismos que la habitan

están en constante cambio, que se inició con el

origen mismo de la Tierra.

La primer teoría darwiniana de la evolución es la Teoría del Cambio

Darwin (XIX)

El árbol filogenético es el que representa la diversificación de cada forma de vida a partir de un antepasado común. Es una

hipótesis sobre el parentesco entre especies extintas y actuales y para entender como se originaron.

La segunda teoría darwiniana de la evolución es la del Origen de las especies.

Todos los seres vivos se originaron de un antepasado común.

Las relaciones entre los organismos son de ancestro a descendiente.

¿Cómo determinamos el parentesco entre dos

organismos o dos especies?

Concepto morfológico de especie

Comenzó a considerar las especies como poblaciones

morfológicamente variables y con capacidad para evolucionar.

Aceptó el principio lamarckiano de la herencia de los

caracteres adquiridos como una fuente de variabilidad

biológica y lo adaptó a lo que llamó la selección natural.

En cada generación se originan individuos que presentan

variaciones. Si bien las características de los padres son

heredadas a los hijos, también hay algunas características que

sufren modificaciones.

Darwin (1859) La selección natural es un

mecanismo evolutivo que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica.

Establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades.

Genotipo / Fenotipo El genotipo es el conjunto de

genes de un organismo (ADN). Puede o no manifestarse (dominante/recesivo).

El fenotipo es el conjunto de rasgos de un organismo codificado por el ADN junto con la variación ambiental. El fenotipo se manifiesta.

Mendel (1856) dedujo que había un “elemento de herencia” responsable de las similitudes y diferencias entre progenitores y descendientes.

Darwin (XIX) Premisas:1- Entre los descendientes de un

organismo hay una variación ciega (no aleatoria), que es en parte heredable.

2- Esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características nuevas se puedan extender en la población.

3- La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría los fenómenos evolutivos.

EjemploConejos de bosques árticos con inviernos

largos con nieve

Pelaje claro

Pelaje oscuro

ZORROS

Pelaje claroPelaje claro Pelaje claro Pelaje oscuro

Aumento de la frecuencia de los conejos de pelaje claro

ENFERMEDADPelaje claro: resistentes

Pelaje claro: susceptibles

Pelaje oscuro: resistentes

Pelaje oscuro: susceptibles

Aumento de la frecuencia de los conejos de pelaje claro y resistentes a la enfermedad

Mayores probabilidades de sobrevivir y dejar

descendencia

La forma actual de un organismo es en realidad una

combinación de un resultado (siempre provisorio) del

pasado inmediato (algunas generaciones atrás) y el

pasado remoto (del linaje al que pertenece).

¿Cuál es la diferencia entre la Teoría de Darwin y Lamarck?

Lamarck: postuló modificaciones de un organismo a lo largo de su vida.

Darwin: postuló que existe una selección de características y comportamientos en las especies que directa o indirectamente aumentan las probabilidades de supervivencia y la reproducción del individuo.

La selección actúa sobre el individuo pero se hace evidente en la población.

Selección

Para analizar como actúa la selección se debería estudiar como varía la frecuencia de un rasgo

en una población a lo largo de las generaciones.

Ejemplo caso de selección

Biston betularia

- Se estudiaron las colecciones de los miles de ejemplares de museos

ingleses se determinó que durante la Revolución Industrial la

frecuencia de individuos de color negro aumentó de 1 % al 99 % en

poblaciones cercanas a áreas fabriles.

¿Cuál es la explicación? Los bosques de las áreas cercanas a las fábricas

estaban contaminadas de hollín.

Los polillones son comidos por pájaros y el camuflaje con el fondo evita la predación.

La coloración es crucial para la sobrevida y reproducción de los polillones.

Biston betularia

- En las poblaciones había individuos de dos coloraciones (primera condición para que exista selección VARIABILIDAD entre los individuos de la población).

- Las coloraciones eran un carácter HEREDABLE (segunda condición para que ocurra selección)

- Esta en relación con la ADECUACIÓN BIOLÓGICA o Fitness: aumento de individuos con las características más eficientes en la interacción con el ambiente.

La sobrevida y reproducción diferenciales afectan a los individuos, pero sus consecuencias se hacen evidentes en la población.

Es la población la que evoluciona no el individuo.

Biston betularia

Cuello de botella genético Cuando disminuye drásticamente el número de

individuos en una población, la variabilidad genética remanente es menor a la original

Población original

Población remanente

Cuello de

botella

Extinción de especies Muchas de las especies que se encuentran en peligro de extinción

sufrieron cuellos de botella genéticos. La actividad humana fraccionó, destruyó o deterioró su hábitat,

provocando una reducción significativa del número de individuos en poco tiempo.

Problemas en programas de conservación:

- Quedan pocos individuos

- Su variabilidad genética es muy baja

Chrysocyon brachyurus

Leo onca

Gubernstrix cristata Myrmecophaga tridactyla

Genética molecular

Watson y Crack (1953) describen la estructura del ADN.

Posibilitó el estudio de la secuencia de los genes.

Confirmaron que la variabilidad genética de las poblaciones naturales era mayor de lo que se pensaba.

Reveló que gran parte de esa variabilidad era neutra (no confería ventaja, ni desventaja a los individuos).

Conceptos de Especie

Morfológico: poblaciones morfológicamente variables y con capacidad

para evolucionar. Conjunto de individuos morfológica, anatómica,

fisiológica y/o bioquímicamente similares entre si. Utilizada por los

taxónomos.

Biológico: grupo de individuos que pueden cruzarse entre sí real o potencialmente, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines (Mayr, 1942). Utilizada por los biólogos evolutivos.

Se asume:- constituye un linaje evolutivo separado- reforzado por una serie de barreras geográficas o biológicas.

Niveles de organización de los seres vivos

Población

Comunidad

Ecosistema

Definición de Abundancia

Establece el carácter común o raro de una especie.

Ejemplos:Abundancia del cardenal rojo (Paroaria coronata) en la

isla “El Rico” en enero de 2009: 255 individuos. ESPECIE COMUN O ABUNDANTE.

Abundancia del cardenal amarillo (Gubernatrix cristata) en la isla “El Rico” en enero de 2009: 2 individuos. ESPECIE RARA O POCO ABUNDANTE.

ABUNDANCIA: número de individuos de una determinada especie en una población determinada.

Definición de Riqueza

El número de especies de una comunidad depende del número de muestras que se tomen en esa comunidad.

Al aumentar el tamaño de la muestra, aumenta el número de especies registradas.

Las especies raras o poco abundantes generalmente aparecen al aumentar el tamaño de la muestra.

RIQUEZA DE ESPECIES: número de especies existentes en una comunidad.

Esfuerzo de muestreo: A los 425 km.

la curva se vuelve asintótica con 10 sp. registradas.

Se aumentó el esfuerzo y solo se adicionaron 2 sp.

Esfuerzo mínimo de muestreo: aprox. 425 km.

E s f u e r z o m ín im o d e m ue s t r e o : nú m e r o t o t a l d e e s p e c ie sac um ulad as e n lo s k i ló m e t r o s r e c o r r id o s .

0

2

4

6

8

10

12

14

kilómetros

rique

za d

e sp

Ejemplos:

1- Comunidad de aves de los bosques del Paraná Superior: 102 especies. MAYOR RIQUEZA DE ESPECIES.

2- Comunidad de aves de los bosques del Paraná Inferior:

60 especies. MENOR RIQUEZA DE ESPECIES.

Diversidad de Especies

DIVERSIDAD DE ESPECIES (D) : cuando se consideran la abundancia de individuos de cada especie, la riqueza de especies de una comunidad y la equitatividad en la abundancia.

Equitatividad (E): regularidad o abundancia con que los individuos están distribuidos entre las especies.

Para una riqueza determinada, la D aumenta con la E

Diversidad en cuatro comunidades hipotéticas

S: Riqueza de Especies, E y J: Equitatividad, Pi: Proporción del número total de individuos para la especie i en la muestra.

D: Índice de Diversidad de Simpson, H: Índice de Diversidad de Shannon

Amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de Evolución según procesos naturales y también, de la

influencia creciente de las actividades del ser humano.

Incluye a la serie completa de especies encontradas sobre la Tierra.

Esta diversidad puede ser clasificada en niveles

Diversidad de especies

Niveles de la

BIODIVERSIDAD

ADNGENÉTICA ESPECI

ESECOLÓGICA

Niveles de la Biodiversidad Diversidad genética: diferencia en la carga genética entre los

individuos de una misma especie.

Diversidad de especies: variedad de especies en los distintos hábitat de la Tierra.

Diversidad ecológica: variedad de comunidades biológicas que actúan las unas sobre las otras y con el entorno no viviente. Representa la respuesta colectiva de las especies a diferentes condiciones ambientales.

Importancia de la conservación de los niveles de

la Biodiversidad

La recombinación genética (reproducción) posibilita la permanencia de las especies y el origen de nuevas especies.

Las diferentes especies son el reservorio del patrimonio genético natural.

La diversidad de especies representa el alcance de las adaptaciones evolutivas y ecológicas de las especies en determinado ambientes.

Para lograr la reproducción de organismos de una especie es necesario preservar las condiciones ecológicas y el hábitat en el cual viven.

Desarrollo de la actividad1- Leer el trabajo “Distribución espacial de una

comunidad de anuros de las Yungas Andinas de Argentina”. Dr. Marcos Vaira. Cuadernos de Herpetología, 15 (1): 45-57. 2001.

2- Identificar el objetivo de la investigación.

3- Responder el siguiente cuestionario:a- ¿Cuál fue la riqueza de especies encontrada por el

autor? b- ¿Cómo varió la riqueza con respecto a la altitud? c- ¿Cuáles fueron los sitios mas parecidos entre sí en

cuanto a la riqueza de especies?d- ¿Cuál fue el ambiente acuático mas utilizado por las

especies?