EVOLUCIÓN

EVOLUCIÓN
Guión del tema
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Concepto de evolución biológica
Teorías evolutivas
Pruebas a favor de la evolución
Concepto de especie
Mecanismos de formación de nuevas especies
Macro y micro evolución
Evolución humana (Arsuaga y Carbonell)
1. CONCEPTO DE EVOLUCIÓN
Evolución biológica
• Conjunto de cambios y transformaciones a través del
tiempo que ha originado la diversidad de formas de
vida
• Explica la historia de la vida en la Tierra y la aparición
de nuevas especies como un proceso
2.
TEORÍAS EVOLUTIVAS
Teorías pre-evolutivas
FIJISMO
• Contraria a la idea e evolución
• Los seres vivos no cambian, son inmutables en el
tiempo. Las especies serían desde su origen como las
actuales, no han cambiado
• Especies extinguidas (fósiles); resultados de procesos
catastróficos (CATASTROFISMO)
• Nuevas especies; aparecen en distintas “creaciones”
• Máximo representante; Cuvier
Teorías evolutivas
LAMARCKISMO
• Afirma la existencia de un proceso evolutivo
• Especies actuales provienen de especies primitivas,
muchas hoy extinguidas, que han sufrido
modificaciones sucesivas
• Las especies desarrollan cambios para adaptarse a las
cambiantes condiciones del medio.
• Como resultado desarrollan caracteres que son
transmitidos a la descendencia, apareciendo especies
nuevas (herencia de los caracteres adquiridos)
• Máximo representante; Lamarck
LAMARCKISMO
• Ejemplo; desarrollo de cuello en jirafas
1.
2.
3.
Los antecesores de las jirafas tenían el cuello y las patas mas cortas que
las jirafas actuales
Los esfuerzos por obtener las hojas de las partes alta de los árboles les
hicieron alargar el cuello y patas hasta su longitud actual
Los descendientes habrían heredado esas características
LAMARCKISMO
• Ejemplo; desarrollo de cuello en jirafas
Teorías evolutivas
DARWINISMO
• Los individuos de cualquier población presentan
variabilidad inicial y diferencias anatómicas, fisiológicas
o de comortamiento
• Se produce una competencia por los recursos y la
reproducción, denominada lucha por la supervivencia
• Los individuos con variaciones y características que
facilitan su supervivencia (“más aptos”) se ven
favorecidos con respecto a los peor adaptados
(selección natural) y sobreviven
Teorías evolutivas
DARWINISMO
• Los individuos supervivivientes (superviviencia de los
más aptos) se reproducen y transmiten sus
características favorables a las siguientes generaciones
• Las características ventajosas son cada vez más
frecuentes en nuevas generaciones, produciendo
cambios con respecto a población inicial (se originan
nuevas especies)
• Esta teoría fue creada por Charles Darwin y Alfred
Russell Wallace
Teorías evolutivas
DARWINISMO
Teorías evolutivas
NEODARWINISMO (TEORÍA SINTÉTICA)
• Es la teoría evolutiva más aceptada en la actualidad
• Incorpora conceptos de genética moderna al darwinismo,
como las mutaciones y la variabilidad genética
• La variabilidad genética de las poblaciones surge por azar
mediante la mutación y la recombinación (meiosis)
• La evolución sería un proceso gradual consecuencia de la
acumulación de pequeñas mutaciones favorables
(suponen cambios favorables), preservadas por la
selección natural (los individuos más aptos serán aquellos
con mutaciones favorables)
Teorías evolutivas
NEODARWINISMO (TEORÍA SINTÉTICA)
Teorías evolutivas
NEODARWINISMO (TEORÍA SINTÉTICA)
Teorías evolutivas
PUNTUALISMO
• Teoría actual que se opone al neodarwinismo
• Defiende que el proceso evolutivo no se produce de
forma lenta y gradual, sino en ocasiones de forma brusca
y rápida
• Se basan en que el registro fósil no indica cambios lentos
y graduales, sino cambios bruscos
• Los cambios serían producidos por macromutaciones
coincidentes con grandes cambios y catástrofes en la
historia de la Tierra
• Máximos representantes; Elredge y Gould
PUNTUALISMO
Teorías evolutivas
Neodarwinismo
Puntualismo
PUNTUALISMO
Teorías evolutivas
Teorías evolutivas
NEUTRALISMO
• Mayoría de las mutaciones originar genes “neutrales” que
no suponen ventajas ni inconvenientes para los
individuos
• El ritmo de la evolución sería regular y constante
• La selección natural si bien existe, no juega un papel
fundamental en la evolución.
• El motor de la evolución es el azar; el que una mutación
se mantenga de una generación a otra es aleatorio (se
debe al azar)
• Máximo representante; Motto Kimura
Teorías evolutivas
TEORÍA DEL GEN EGOÍSTA
• Se considera una variante del neodarwinismo
• La unidad evolutiva no es la población, sino el gen
• La evolución no actúa sobre la población sino sobre los
genes
• Los genes son los que compiten entre sí, no los individuos
• Genes más aptos  aumentan su frecuencia en
generaciones futuras
• Máximo representante; Richard Dawkins
Teorías evolutivas
TEORÍA DEL GEN EGOÍSTA
• ¿Qué teoría creéis que es mas acertada para
explicar la evolución?
3. PRUEBAS A FAVOR DE LA
EVOLUCIÓN
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS
• Existencia de especies parecidas (emparentadas), que
habitan lugares próximos o con similares características
• Ej; en islas situadas en medio de un océno exsten
especies muy diferentes a las del continente (p.ej. Fauna
australiana y asiática)
• Ej; pinzones en islas galápagos
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)
• Registro fósil indica que existieron organismos diferentes
a los actuales  Cambios en las especies a lo largo del
tiempo
• En ocasiones, el registro fósil indica cambios progresivos.
• Ejemplo; modificaciones en la pata del caballo
• Ejemplo; paso de reptiles a aves (Archaeptoryx;
organismo con pico alas dientes y cola, eslabón evolutivo
entre reptiles y aves)
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)
• Ejemplo; modificaciones en la pata del caballo
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)
• Ejemplo; Archaeopteryx
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)
Ejemplo; Archaeopteryx
Pruebas a favor de la evolución
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Indican la presencia de 3 tipos de órganos, que apoyan la
idea de evolución:
– Órganos homólogos (divergencia adaptativa)
– Órganos análogos (convergencia adaptativa)
– Órganos vestigiales
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos homólogos (divergencia evolutiva)
– Órganos similares, con mismo patrón estructural pero distinta
función. (MISMO ORIGEN EVOLUTIVO, DISTINTA FUNCIÓN)
– Constituyen una prueba de evolución divergente; cambios a
partir de un antecesor, de acuerdo a diferentes formas de vida
– Ejemplo de órganos homólogos; aleta de delfín y ala de murciélago
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos homólogos
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos homólogos
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos análogos (convergencia evolutiva)
– Órganos con diferente origen evolutivo, pero realizan la
misma función
– Constituyen una prueba de evolución convergente; cambios
a partir de distintos antecesores (grupos no emparentados),
pero adquieren estructuras semejantes
– Ejemplo de órganos análogos; alas de un insecto y alas de un
buitre
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos análogos (convergencia evolutiva)
– Ejemplo; forma hidrodinámica de organismos acuáticos
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos análogos (convergencia evolutiva)
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos vestigiales
– Órganos que aparecen en antepasados antiguos
perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las
generaciones dejaron de ser útiles por cambios en
condiciones del medio
– Son por tanto órganos que tienden a desaparecer por
carecer de función
PRUEBAS ANATÓMICAS
• Órganos vestigiales
– Ejemplo; alas de avestruz
PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS
• Embriones de diferentes especies son similares
• Esto indica un parentesco evolutivo entre ellas
PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS
PRUEBAS BIOQUÍMICAS (MOLECULARES)
• Al comparar ciertas moléculas que aparecen en todos
los seres vivos se observa que las moléculas son tanto
más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas
hay entre sus poseedores, y al revés
• Esto se ha estudiado en determinadas proteínas y en el
ADN
• Ejemplo; las diferencias entre el ADN del ser humano y
chimpancé es menor que si comparamos el ser humano con
otra especie
4. CONCEPTO DE ESPECIE
CONCEPTO DE ESPECIE
• Conjunto de individuos que proceden de antecesores
comunes
• Con aspecto morfológico semejante
• Similares o idénticas características anatómicas y
fisiológicas
• Capaces de reproducirse entre sí y de dar lugar a una
descendencia
Por lo tanto este conjunto de individuos tienen en común
caracteres por los cuales se asemejan entre sí y se
distinguen de las demás especies
5. MECANISMOS DE FORMACIÓN
DE NUEVAS ESPECIES
MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES
1. Selección natural
2. Aislamiento genético
3. Diferenciación gradual
4. Especiación
MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES
1. Selección natural
• Como consecuencia de la competencia entre
indiviudos de una misma población, se ocasionan
nuevas poblaciones que difieren de las originales
• Estas poblaciones aún se consideran la misma especie
(es necesario cambios más profundos)
MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES
2. Aislamiento genético
• Para que aparezcan nuevas especies, imprescindible
que miembros de nueva población no puedan
reproducirse con población original
• Esto supone un aislamiento genético, cesando
intercambio genético entre poblaciones
• El aislamiento se consigue mediante una serie de
barreras:
– Geográficas. Se impide contacto físico entre poblaciones. EJ;
cadenas montañosas, océanos
– Fisiológicas. Incompatibilidad entre gametos o inviabilidad
de apareamiento
– Etológicas (de comportamiento). Nuevas poblaciones con
comportamiento de rechazo ante el resto de poblaciones
MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES
3. Diferenciación gradual
• Una vez producido aislamiento, nueva población
acumula cambios por nuevas mutaciones
• De esta forma se diferencia de la población original
MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES
4.
Especiación
• Etapa final que origina nuevas especies a partir de la
población inicial
• Cambios genéticos, anatómicos y fisológicos resultan
ya suficientes para considerar a las poblaciones como
especies distintas
• Aun desapareciendo barreras de aislamiento, especies
ya no se pueden reproducir entre sí
5. MACROEVOLUCIÓN Y
MICROEVOLUCIÓN
MICROEVOLUCIÓN
• La selección natural actúa favoreciendo alelos que dan
lugar a mayores cambios en las poblaciones
• Como consecuencia pueden surgir nuevas especies en
el tiempo, parecidas a las anteriores
• La microevolución contempla por tanto cambios a
pequeña escala en genotipo de poblaciones, a lo largo
de pocas generaciones
• Mecanismos que contribuyen la microevolución
–
–
–
–
Mutación
Migración
Deriva genética
Selección natural
MICROEVOLUCIÓN
• Ejemplo; especies pertenecientes al mismo género
Panthera pardus
Panthera leo
Panthera onca
Panthera tigris
MICROEVOLUCIÓN
• Ejemplo; especies pertenecientes al mismo género
MACROEVOLUCIÓN
• Contempla grandes cambios, bruscos, no graduales
• Es el tipo de evolución por el que se originaron grandes
grupos de organismos (moluscos, peces, anfibios,
reptiles, mamíferos) por cambios drásticos
MACROEVOLUCIÓN
MICROEVOLUCIÓN Y MACROEVOLUCIÓN
• “Ultradarwinistas”  Defienden la microevolución
como único proceso evolutivo
• Neodarwinistas  Microevolución principal proceso
evolutivo, y la macroevolución es un proceso derivado
de la microevolución
• Puntualistas  Macroevolución principal proceso
evolutivo
EVOLUCIÓN HUMANA
EVOLUCIÓN HUMANA
• La especie humana (Homo sapiens), ha estado sujeto
a un proceso de evolución biológica desde sus
ancestros hasta el estado actual, como cualquier otra
especie
• Clasificación ser humano
–
–
–
–
–
Clase; Mamíferos
Orden; Primates
Familia; Homínidos
Género; Homo
Especie; Homo sapiens
• El único homínido que queda en la actualidad es el H.
sapiens (el resto se extinguieron)
Filogenia de
los homínidos
1. Ancestros de homínidos
• Como ancestros de la familia homínidos se
encontrarían:
– Simios antropomorfos. Similitud morfológica con
homínidos, pero aún simios no bípedos (no pueden
caminar erguidos). Insectívoros
– Ardipithecus ramidus. Características intermedias entre
simios antropomorfos y primeros homínidos del género
Australopithecus. Bípedo. Presenta rasgos de homínidos
como el tamaño relativo y la morfología de los caninos
1. Ancestros de homínidos
• Ardipithecus ramidus
2.
Género Australopithecus
• Primer género de homínidos
• Localizado en sur de África, avance hacia el norte
• Desplazamiento totalmente bípedo, sobre dos
extremidades. Consecuencias:
– Advertir presencia de presas y depredadores (mejora visión)
– Libera las extremidades anteriores (mano)
– Pelvis, cráneo, columna vertebral y extremidades modifican
su morfología
• Aun así, aspecto general simiesco
• Principales especies del género:
– A. anamensis (1er australopithecus)
– A. afarensis (características más similares a género homo,
restos fósiles de “Lucy”)
– A. africanus (cráneo más globular, mayor capacidad
cerebral)
2.
• A. afarensis
Género Australopithecus
2.
• A. afarensis
Género Australopithecus
2.
Género Australopithecus
• A. afarensis (restos fósiles de “Lucy”)
2.
Género Australopithecus
• A. afarensis (restos fósiles de Lucy)
2.
Género Australopithecus
• A. afarensis (restos fósiles de Lucy)
Cresta ilíaca
2. Género Australopithecus
3.
Género Homo
• Capacidad para manejo de útiles e instrumentos
– Mano liberada y pulgar opuesto al resto de dedos (mov. precisos)
– Cerebro suficientemente desarrollado
3.
Género Homo
• Principales especies del género Homo (por orden
cronológico)
– H. habilis
– H. ergaster
– H. erectus
– H. antecessor
– H. neanderthalensis
– H. sapiens
3.
Género Homo
Homo habilis
• Empleaba herramientas de piedra talladas por él
(instrumentos líticos)
• Carnívoro oportunista
• Localizado en África en el periodo 1.9 m.a. – 1.4 m.a.
• Características físicas más relevantes:
– Cráneo más globoso y con mayor capacidad (500 -750 cm3)
– Cara más corta que australopithecus (aspecto más humano)
– Altura similar a A.africanus; 1,3 m altura promedio
3.
Homo habilis
Género Homo
3.
Homo habilis
Género Homo
3.
Homo habilis
Género Homo
3.
Homo habilis
Género Homo
3.
Homo habilis
Género Homo
3.
Género Homo
Homo ergaster
• África, 1,75 m.a. – 1 m.a.
• Industria lítica (instrumentos tallados) más elaborada
• Presenta cambios anatómicos importantes
– Talla y proporción del cuerpo similar a H. sapiens
– Cerebro de mayor tamaño, hasta 850 cm3
• Posible capacidad social y comunicativa (¿lenguaje
articulado?)
• Evolución hacia 2 especies que migraron y se
localizaron también fuera de África:
– H. erectus. Principalmente Asia
– H. antecessor. Europa
3.
Homo ergaster
Género Homo
3.
Homo ergaster
Género Homo
3.
Homo ergaster
Género Homo
3.
Homo ergaster
Género Homo
3.
Género Homo
Homo erectus
• Asia, 1,8 m.a. – 300.000 años.
• Primeros “viajeros”; migran desde África hasta Asia
• Principales fósiles descubiertos en la isla de Java,
Indonesia (sureste asiático)
• Volumen craneal variable; 850 – 1100 cm3
• Mandíbula inferior fuerte
• Muy robusto. Altura promedio de 1,8 m.
• Industria lítica desarrollada (hachas de mano de
piedra, primera lanza desarrollada)
• Posible dominio del fuego
• Deja restos de primeras viviendas construidas
3.
Homo erectus
Género Homo
3.
Homo erectus
Género Homo
3.
Homo erectus
Género Homo
3.
Género Homo
Homo antecessor
• Especie definida a partir de los restos encontrados en el
yacimiento de Atapuerca
• Posible origen africano, a partir de poblaciones de
H.ergaster, y migración a Europa
• Considerada especie homínida más antigua que habitó en
Europa (hace 800.000 años)
• Morfología facial similar a H. sapiens
• Capacidad craneal > 1.000 cm3
• Altura 160 – 185 cm
• Predecesor de H. neardenthalensis en Europa
• Cazadores de presas vivas, también carroñeaban
• Posible comportamiento caníbal
3.
Homo antecessor
Género Homo
3.
Homo antecessor
Género Homo
3.
Género Homo
3.
Homo antecessor
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
• Primeros fósiles descubiertos en Bélgica
• Habitó gran parte de Europa, en bosques abiertos (hace
350.000 años hasta hace 25.000 años aprox.)
• Cazadores-recolectores, con comportamiento caníbal
(rituales, ¿enterramientos?)y formando clanes. Dominio de
fuego
• Homo neanderthalensis no es, como se creía, un antepasado
directo de H.sapiens, sino que eran una rama paralela en el
árbol evolutivo
• Frente huidiza. Gran capacidad craneal; hasta 1.550 cm3.
Robustos, pero más bajos que H. Sapiens
• Herramientas líticas más sofisticadas (p.ej. martillos de hueso
o madera) para cortar carne, raspar, trabajar la madera, etc.
• Se desconoce su extinción, pero una hipótesis es la posible
competencia con H. sapiens
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
¿Primeros en poseer lenguaje propio?
• La faringe era más corta que en los humanos modernos.
Esto quiere decir solamente que no podían producir
exactamente los mismos sonidos que nosotros, pero no
quiere decir que no poseyeran lenguaje.
• Probablemente poseían un lenguaje articulado, gestos u
otras formas, pero no sabemos si poseían sintaxis,
gramática o un alto nivel de razonamiento simbólico.
• En un análisis hecho por Lieberman, se llegó a la
conclusión de que los neandertales podían pronunciar al
menos tres vocales: a, i, u. Comparado con otros
homínidos, esto es un gran avance.
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
Frente huidiza
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
3.
Género Homo
Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)
Homo sapiens
• Origen en África hace 150.000 m.a., posterior expansión
• Primeros restos de H. sapiens en Europa; “Hombre de CroMagnon”, COEXISTEN CON H.NEARDENTHALENSIS
• Herramientas y utensilios van evolucionando con el tiempo;
arte (Altamira), decoración de objetos, música (en forma de
instrumentos), agujas de coser, cuchillos más pequeños y
afilados.
• Rituales más sofisticados (enterramientos). Comportamiento
social
• Desarrollo paulatino de capacidades mentales como
reflexión, invención, lenguaje articulado, escritura, lógica etc.
• Frente no huidiza
• Gran capacidad craneal
1. H. neardenthalensis
2. H. sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
Homo sapiens
• ¿Cuál fue la causa de la extinción de H. neardenthalensis?
EJERCICIOS
• Indica si los siguientes pares de estructuras son homólogas o análogas:
–
–
–
–
Alas de un murciélago y alas de una mosca
Patas de un topo y patas de un alacrán cavador
Pata de un caballo y aleta de una ballena
Plumas de las aves y pelos de los mamíferos
• L.VIEJO Pág. 170, actv. 7. ¿Cómo interpretas, desde un punto de vista
evolutivo, la existencia de músculos en nuestras orejas?
• L.NUEVO Pág. 184, actv. 21. ¿La mutación y la selección natural son
procesos aleatorios?
• L.NUEVO Pág. 185, actv. 23. Compara la teoría del equilibrio puntuado
(puntualismo) con el neodarwinismo y con la teoría del neutralismo
• L.VIEJO Pág. 191, actv. 15. El desarrollo muscular puede conseguirse
ejercitando intensamente los músculos mediante culturismo. ¿Qué
sucedería con los hijos de estos deportistas, según el lamarckismo? ¿y
según la teoría evolutiva actual –neodarwinismo?
• L.VIEJO Pág. 191, actv. 17 // L.NUEVO Pág. 195, actv. 18
• Cita (no es necesario explicar) las pruebas a favor de la evolución?
• Explica las diferencias entre neodarwinismo y lamarckismo
• Define los siguientes términos:
–
–
–
–
–
Microevolución
Macroevolución
Selección natural
Especie
Evolución biológica
• ¿Qué características presentaba H. neardenthalensis? ¿En que se
diferenciaba de H. sapiens?
• Relaciona los siguientes aspectos con el homínido
correspondiente
–
–
–
–
–
–
Frente huidiza. Habitó en Europa hace 350.000 años hasta 25.000 años
Considerada especie homínida más antigua que habitó en Europa
Primeros instrumentos líticos
Migración y establecimiento en Asia
“Lucy”
Evoluciona a H.erectus y H.antecessor
• ¿Qué ventajas supuso un desplazamiento totalmente bípedo?