Nombre Unidad 2 Curso Fecha Teoría evolutiva SECCIÓN 1 Desarrollando una teoría IDEAS CLAVES A medida que leas esta sección, ten estas preguntas en mente: • ¿Por qué la teoría evolutiva está asociada a Charles Darwin? • ¿Cómo fue influido Darwin por sus experiencias personales? • ¿Cómo fue influido Darwin por las ideas de otros? ¿Sus ideas acerca de la evolución? Herramientas de lectura La Evolución es el proceso por el cual las especies cambian a lo largo del tiempo. La teoría evolutiva moderna comenzó cuando Charles Darwin presentó evidencias de que la evolución ocurre y dio una explicación de cómo se produce. EL VIAJE DEL BEAGLE http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosdarwinS/darwin.html En la década de 1830, Darwin realizó un viaje global en un barco llamado HMS Beagle. Este viaje inspiró gran parte de sus ideas. Durante el viaje, Darwin recolectó mucho material biológico, entre los cuales había nueve especies de pinzones de las Islas Galápagos. Las aves eran muy similares, pero sus picos se diferenciaban en cuanto al tamaño y a la forma. También se percató que muchas de las especies de plantas y de animales de las islas eran similares a las especies de América del Sur. Subraya A medida que leas, Subraya las descripciones de las experiencias e ideas que influyeron en Darwin. Recuerda que en ciencia, una TEORÍA es una amplia explicación que ha sido sometida a pruebas por científicos y ha tenido un amplio apoyo por la comunidad científica. Formula hipótesis ¿Cómo crees que se diferencia el alimento comido por los pinzones de pico pequeño con el de pico grande? ¿Qué clase de alimentos crees que comen los tres pinzones de la fotografía? En pareja, discute cómo los picos de diferentes especies de pinzones le ayudan a comer diferentes alimentos. Cada pinzón tiene un pico que está adaptado al alimento que comen. Darwin propuso que las especies de pinzones descendían de una sola especie de América del Sur. Los descendientes llegaron a modificarse o cambiaron a lo largo del tiempo debido a los distintos desafíos evolutivos a los que se enfrentaron durante su historia evolutiva. Darwin llamó a tal cambio "descendencia con modificación. Esta idea fue una parte clave de su teoría.. Después de regresar de su viaje, Darwin estudió su datos durante años. Él no publicó de inmediato sus ideas sobre la evolución. En su lugar, se tomó el tiempo para reunir más datos para dar una buena explicación de cómo ocurre la evolución. CHECK Departamento de Ciencias, SFC, 2013. 1. Explica De acuerdo con Darwin, ¿como llegaron a modificarse a lo largo del tiempo las diferentes poblaciones de pinzones? Teoría evolutiva 1 Nombre SECCIÓN 1 Curso Fecha Desarrollando una teoría continuación SELECCIÓN ARTIFICIAL http://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIIE4Evochange.shtml.html 2. Infiere ¿Por qué es importante para un criador seleccionar caracteres que sean heredables? Más adelante en su vida, Darwin se interesó en la cría de palomas exóticas. Observó que los criadores sacaban ventaja de la variación natural dentro de una especie. Los criadores identifican rasgos que ellos prefieren en cada generación. Por ejemplo, un criador de perros puede preferir a uno con la piel más gruesa o con patas más largas. Si estos rasgos son heredables, los criadores pueden simplemente seleccionar a los individuos que tienen dichos rasgos. Charles Darwin llamó a este proceso de selección artificial. ¿Cómo influyeron las ideas de otros sobre Darwin? La mayoría de la gente de la época de Darwin pensaba que las especies eran inmutables . Sin embargo, algunos científicos propusieron formas que explicaban cómo las especies pueden cambiar a través del tiempo. Darwin fue influido por las ideas de las áreas de la historia natural, de la economía y de la geología.. Individuos e ideas que influyeron en Darwin 3. Lista Identifica tres campos de estudio que influyeron en las ideas de Darwin. Individuo(s) y área Ideas principales Importancia en la teoría de Darwin Jean Baptiste Lamarck (Historia natural) • propuso que los organismos cambian a través del tiempo a medida que se adaptan a los cambios ambientales Sugirió que la herencia juega un rol en la evolución • pensaba(incorrectamente) que los cambios debido al uso o desuso de los caracteres podrían ser pasados a los descendientes Thomas Malthus (economista) 4. Identifica ¿Qué importancia tuvo para la teoría de Darwin los trabajos de Georges Cuvier (geólogo) Hutton y Lyell? • notó que las poblaciones humanas estaban creciendo más rápido que el abastecimiento de los alimentos • predijo que los recursos limitados causarían muertes por enfermedades, guerra o hambruna Darwin propuso que todas las poblaciones no solo las humanas, están limitadas por su ambientes. argumentó que los fósiles en los estratos rocosos mostraban: Mostró que las especies cambian a través del tiempo • diferencias en las especies a lo largo del tiempo • que las especies del pasado se diferencias de las del presente James Hutton y Charles Lyell (geólogos) Pensaban que los procesos geológicos, tales como aquellos que forman las rocas y fósiles, operan gradual y constantemente Mostró que la historia de la tierra era larga, lo suficiente para que las especies hayan evolucionado gradualmente teoría evolutiva Departamento de Ciencias, SFC, 2013. 2 Nombre Curso Fecha Sección 1 Revisión SECCIÓN VOCABULARIO Selección artificial: Evolución: 1. Describe ¿Cuáles fueron las dos principales contribuciones de Darwin a la a la teoría moderna de la evolución? 2. Identifica ¿Cómo explicó Darwin las similitudes entre los pinzones de las islas Galápagos con las de Sudamérica continental? 3. Define ¿Qué es descendencia con modificación? 4. Infiere ¿De qué forma la selección artificial provee evidencia de que las especies cambian a través del tiempo 5. Identifica ¿Qué idea compartieron Lamarck y Darwin? 6. Describe ¿Qué evidencia de los fósiles y de los estratos rocosos influyeron en las ideas de Darwin? Departamento de Ciencias, SFC, 2013. Teoría evolutiva 3 Nombre Unidad 2 Curso Fecha Teoría Evolutiva SECCIÓN 2 Aplicando las ideas de Darwin IDEAS CLAVES A medida que leas esta sección, ten en mente estas preguntas: • ¿Qué predice la teoría de Darwin? • ¿Por qué las ideas de Darwin son ahora ampliamente aceptadas? •¿Cuáles son las fortalezas y debilidades de las ideas de Darwin? ¿Qué es la selección natural? Herramientas de lectura http://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIIENaturalSelection.shtml.html http://learn.genetics.utah.edu/content/variation/artificial/ Subraya A medida que leas esta sección Darwin notó que los individuos con rasgos particulares tienen más subraya las respuestas a las preguntas probabilidades de sobrevivir en su medio ambiente. También notó que relacionadas con las ideas claves. los individuos con estas características tienden a producir más descendientes que los que no tienen dichos rasgos . ¿Comprendiste? Un rasgo que ayuda a los individuos a sobrevivir y reproducirse en un determinado ambiente se llama una adaptación. Las diferencias en la capacidad de sobrevivir y reproducirse son parte del proceso de la selección natural. 1. Define ¿Qué es una adaptación? Darwin propuso que la selección natural es una de las causas de la evolución. La evolución es un cambio en las características heredadas en una población de una generación a la siguiente. La explicación de Darwin es comúnmente llamada la teoría de la evolución por selección natural. Su teoría predice que, lo largo del tiempo, el número de individuos con rasgos beneficiosos aumentará en una población. La Teoría de la evolución por selección natural ¿Comprendiste? 2. Identifica ¿Qué mecanismo propuso Darwin para la evolución? http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/evolution/evolution.html 3 Selección Un carácter particular puede hacer que un individuo tenga más probabilidades o menos probabilidades de sobrevivir y reproducirse en su ambiente. Así, algunos individuos sobrevivirán por más tiempo y se Cada población es capaz reproducirán más que otros en la población. de producir más descendientes que los que pueden posiblemente sobrevivir. 1 sobreproducción 2 Variación La variación existe en cada población. Esto es, los individuos de una población tienen muchos caracteres que los diferencian. Gran parte de esta variación es en la forma de caracteres heredables. 3. Explica ¿Qué le pasa a los caracteres que ayudan a los individuos a sobrevivir y a reproducirse en su ambiente? 4 Adaptación A lo largo del tiempo, los caracteres de estos individuos que sobreviven y se reproducen llegarán a ser más comunes en una población. La población ha evolucionado. Teoría evolutiva Departamento de Ciencias, SFC, 2013. 4 Nombre SECCIÓN 2 Curso Fecha Aplicación de las ideas de Darwin, continuación ¿Qué explica la teoría de Darwin? En su libro “El origen de las especies por medio de la selección natural”, Darwin presentó evidencias de que la evolución ocurre y dio una lógica explicación sobre cómo lo hace, es decir, uno de los mecanismos de la evolución. Las ideas de Darwin son ampliamente aceptadas hoy en día debido a que continúan apoyándola grandes cantidades de pruebas EL REGISTRO FÓSIL Los fósiles son restos de organismos que vivieron en el pasado. El registro fósil se compone de todos los fósiles conocidos por la ciencia. Darwin observó patrones en el registro fósil que sugirieron que las especies cambian a través del tiempo. Sin embargo, también sabía que el patrón tenía lagunas. Las condiciones que crean los fósiles son raras y mínima la cantidad que se conserva. Por lo tanto, nunca vamos a encontrar fósiles de todas las especies que han existido. El registro fósil crecerán pero nunca estará completa ANATOMÍA Los científicos pueden comparar las estructuras internas, o la anatomía, de las diferentes especies para ver los resultados de la evolución. La evolución explica las similitudes en las estructuras internas. Las estructuras internas similares son evidencia de cómo están relacionadas. Las estructuras que son similares en dos o más especies y que fueron heredados de un ancestro común se llaman estructuras homólogas. Cocodrilo ¿Comprendiste? 4. Explica ¿Por qué la teoría de Darwin es ampliamente aceptada en la actualidad? ¿Comprendiste? 5. Identifica Para Darwin, ¿qué evidencia para la evolución provee el registro fósil? Humano 6. Identifica ¿Qué sugieren las similitudes estructurales en los miembros anteriores de estos vertebrados? Pinta de diferentes colores el húmero, la ulna y el radio de cada especie. Murciélago Pingüino Aunque estas estructuras lucen externamente muy diferentes, los miembros anteriores de estos cuatro vertebrados tienen grupos de huesos muy similares. Esto sugiere que todos los vertebrados descienden de un ancestro común. Departamento de Ciencias, SFC, 2013. GAToledo, 2013 5 Teoría evolutiva Nombre SECCIÓN 2 Curso Fecha Aplicación de las ideas de Darwin, continuación BIOGEOGRAFÍA 7. Aplica conceptos ¿Porqué la explicación Darwiniana de la evolución es una teoría y no una hipótesis? La biogeografía es el estudio de las distribución de los organismos en todo el mundo. Darwin notó similitudes en tres especies de aves de gran tamaño: el ñandú, en América del Sur; el avestruz, en África y el emú, en Australia. Estas especies tienen un tamaño similar, su forma es parecida y sus hábitos alimenticios y hábitat son similares. Las observaciones de Darwin fueron evidencias de que un medio ambiente similar moldea la evolución de los organismos de manera similar. A veces, la geografía separa a las poblaciones. Por ejemplo, una población puede dividirse en dos grupos que viven en dos islas diferentes. Con el tiempo, los dos grupos pueden evolucionar en maneras diferentes. EMBRIOLOGÍA COMPARADA http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/2688/2752944/Web_Tutorials/16_A01.swf Los científicos pueden comparar el desarrollo de los embriones de las diferentes especies para buscar patrones y estructuras similares. Por ejemplo, los científicos han encontrado que los todos los embriones de vertebrados tienen cola postanal, hendiduras branquiales y notocorda en algún momento de su desarrollo. Estas similitudes muy probablemente vienen de un ancestro que comparten las especies de vertebrados. BIOQUÍMICA http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/2688/2752944/Web_Tutorials/16_A01.swf 8. Aplica Conceptos Los caballos comparten un gran porcentaje de sus gens con los perros que con los gusanos de tierra. ¿Qué te sugiere esto? Una comparación de ADN o secuencias de amino-­‐ácido demuestra que algunas especies son genéticamente más similares que otros. Los organismos con secuencias similares están más estrechamente relacionados que los organismos con más diferencias en sus secuencias. ¿Cuáles son las fortalezas de la teoría de Darwin? Las ideas de Darwin son ampliamente aceptadas debido a sus puntos fuertes: • Su trabajo es apoyado por una gran cantidad de evidencias descubiertas por diferentes líneas de investigación. • Él desarrolló un mecanismo lógico y factible de ser sometido a prueba a pruebas—la selección natural_ para explicar el proceso de la evolución. • Él mostró que la variación podría servir como un punto de partida para la evolución Departamento de Ciencias, SFC, 2013. GAToledo, 2013 6 Teoría evolutiva Nombre Curso Fecha Sección 2 Revisión SECCIÓN VOCABULARIO Adaptación: el proceso de llegar a estar adaptado a un ambiente; un cambio anatómico, fisiológico, o de comportamiento que aumenta la la capacidad de la población para sobrevivir. Homólogo: describe un carácter que es compartido por un grupo de especies debido a que es heredado de un ancestro común. Selección natural: El proceso por el cual los individuos que están mejor adaptados a su ambiente, sobreviven y se reproducen más exitosamente que los individuos menos adaptados; una teoría que explica uno de los mecanismos de la evolución. Fósil: una huella o restos de un organismo que vivió hace mucho tiempo, por lo general preservados en roca sedimentaria. 1. Identifica ¿Qué es lo que predice la teoría de la evolución por selección natural? 2. Lista ¿Cuáles son los cuatro pasos de la teoría de la evolución de Darwin? 3. Resume Completa la tabla de abajo para resumir cómo las evidencias apoyan a la teoría de la evolución de Darwin Fuente de la evidencia ¿Qué indica la evidencia? Registro fósil Anatomía Biogeografía Biología del desarrollo Las especies con embriones que muestran patrones similares de desarrollo, probablemente comparten un ancestro común. Bioquímica 4. Identifica ¿Cuáles son las principales 3 fortalezas de la teoría de la evolución de Darwin por selección natural Departamento de Ciencias, SFC, 2013. GAToledo, 2013 7 Teoría evolutiva Nombre Unidad 2 Curso Fecha Teoría evolutiva SECCIÓN 3 Más allá de la Teoría Darwiniana Ideas claves A medida que leas esta sección, ten en mente estas preguntas: • ¿Cómo se ha actualizado la teoría de Darwin? • ¿A qué escala se puede estudiar la evolución? Herramientas de lectura Haga tarjetas: Después de leer esta sección, haga tarjetas que identifiquen los procesos de microevolución y macroevolución. Escriba el nombre del proceso en un lado de la tarjeta. Describa el proceso con tus propias palabras en el otro lado de la tarjeta. Asegúrate de identificar si cada proceso es un ejemplo de microevolución o de macroevolución. ¿Cómo se ha actualizado la teoría de Darwin? Desde la época de Darwin, nuevos descubrimientos, sobre todo en el campo de la genética, han ayudado a explicar la evolución de las especies. Los científicos han modificado partes de la teoría de Darwin y han agregado a la misma nuevos antecedentes. Sin embargo, los descubrimientos más recientes apoyan su teoría. ¿Qué son la Microevolución y la Macroevolución? http://wps.aw.com/bc_krogh_biology_4_oa/95/24364/6237402.cw/index.html Microevolución se refiere a los cambios en los genes de las poblaciones. Procesos de Microevolución 1. Identifica ¿Cuál proceso microevolutivo involucra a individuos que se mueven hacia o desde una población? Recuerda que una especie es un grupo de organismos que están estrechamente relacionados y que pueden rerpoducirse entre ellos para producir descendencia fértil. Procesos Descripción Selección natural Los individuos con un carácter particulares tienen más probabilidades de sobrevivir y de reproducirse que otros sin ese carácter. Migración El flujo genético hacia o desde una población pueden se responsables de importantes cambios en las frecuencias de alelos del acervo genético.. Elección de Los padres que están limitados o selectivos en su elección de pareja pasan un pareja limitado set de caracteres a la próxima generación. Mutación Las mutaciones son la fuente de alelos completamente nuevos Deriva genética Efecto aleatorio de la vida cotidiana puede causar diferencias en la supervivencia y reproducción de los individuos. La Macroevolución se refiere a la aparición de nuevas especies a lo largo del tiempo. La formación de una nueva especie es llamada especiación. Patrones de Macroevolución Patrón Descripción Evolución Convergente Especies que viven en ambientes similares pueden evolucionar con adaptaciones similares. Co-­‐evolución Dos o más especies que viven en estrecho contacto pueden afectarse de en la forma en que cada una de ella evoluciona. Lluvia de ideas Con una compañero (a), den ejemplos de especies que muestren convergencia evolutiva. ¿Qué adaptaciones tienen ellos que son similares? Radiación adaptativa Una especies puede dar origen a muchas nuevas especies después que entra a un ambiente que contiene pocas especies. Extinción Todos los miembros de una linaje mueren o fallan en su reproducción. Gradualismo La formación de una nueva especie requiere de muchos pequeños cambios que se acumularán por generaciones y conducirán a la especiación. Equilibrio puntuado Muchas especies permanecen estables o inmutables por un largo período. Si el ambiente cambia crea nuevas presiones ambientales y muchas nuevas especies evolucionan rápidamente. Departamento de Ciencias, SFC, 2013. GAToledo, 2013 8 Teoría evolutiva Nombre Curso Fecha Sección 3 Revisión SECCIÓN VOCABULARIO Especiación la formación de una nueva especie como resultado de la evolución 1. Identifica Nombra un campo de estudio que ha contribuido a un descubrimiento actual que apoye la teoría de la evolución de Darwin. 2. Compara ¿Cómo se diferencia la microevolución de la macroevolución? 3. Infiere ¿De qué forma la migración causa un cambio en los genes de una población? 4. Compara ¿cómo se diferencia la deriva genética de la selección natural? http://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIIDGeneticdrift.shtml.html 5. Identifica De acuerdo con el modelo de equilibrio puntuado de especiación, cuál es la causa de que muchas especies evolucionan rápidamente? 6. Analiza relaciones. ¿Cómo se relacionan la radiación adaptativa y la extinción? 7. Saca Conclusiones: Un científico observa que una determinada especie de mariposa tiene una probóscide muy larga. La mariposa se alimenta de una flor que tiene néctar en la parte inferior de un tubo largo. ¿Qué patrón de macroevolución explica mejor los rasgos que el científico observa? Explique su respuesta. http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2011/12/12/darwins-­‐orchid-­‐film-­‐of-­‐the-­‐missing-­‐pollinator/ https://www.youtube.com/watch?v=oJv_jzyzsyo Departamento de Ciencias, SFC, GAToledo, 2013 9 Teoría evolutiva
