miércoles, 22 de febrero de 2017

Principios básicos de la evolución



A mediados del siglo XIX, Darwin y Wallace proponen la teoría de la evolución mediante la selección natural, que decía que la evolución es la descendencia con modificación (a partir de un origen común) que produce un cambio en las especies a lo largo del tiempo a través de un mecanismo de selección natural.

Evolución y biologia

Esta podía dar lugar a adaptación (mediante el mecanismo de selección natural) y diversificación (descendencia con modificación a partir de un antecesor común) en forma de ramas, dando lugar a nuevas especies (nuevas ramas). Las evidencias de esta evolución son el registro fósil, la anatomía comparada y la embriología, la zoogeografía y los análisis moleculares.

- Requisitos para la evolución


La teoría NeoDarwinista de la evolución requiere de una serie de condiciones para poder darse. Necesita que exista variabilidad entre individuos de una población, la variabilidad se produce a consecuencia de mutación (cambio al azar en la secuencia de nucleótidos de un gen o cambio hereditario al azar de un carácter), recombinación y formación del huevo en la reproducción sexual, deriva genética (fluctuación al azar en la frecuencia de alelos de una generación a la siguiente, incluida pérdida de estos por mortalidad y por el efecto fundador) y el flujo genético (la emigración e inmigración de individuos puede afectar a las frecuencias de alelos de una población).

Pero además necesita que la selección natural actúe sobre esta variabilidad. La selección natural es un proceso de selección diferencial sobre la variabilidad que muestran los individuos de una población, y establece que ciertos rasgos confieren ventajas a sus poseedores con respecto a otros individuos de la población. Actuando sobre un carácter que debe manifestarse en el fenotipo, ser heredable y estar asociado con diferencia en la eficacia biológica.

Con estas dos condiciones se pueden obtener diferencias en las frecuencias alélicas. Además, la selección puede actuar a diferentes niveles. Principalmente actúa a nivel de población, seleccionando y favoreciendo a unos individuos frente a otros dependiendo de su fenotipo. Además, actúa cambiando la frecuencia de los alelos en la población, aumentando la del fenotipo más adaptado.

- La adaptación


La adaptación es el resultado de la selección natural, se da en un rasgo heredable que confiere algún tipo de ventaja a sus portadores y que, en consecuencia, es mantenido por la selección natural. Para que sea adaptación ese rasgo tiene que haberse originado por selección natural para poder desempeñar alguna función que le favorece al individuo actualmente.

Estas adaptaciones tienen una serie de limitaciones genéticas, filogenéticas, ambientales y por factores de compromiso. En este último caso, la mejora en un aspecto del funcionamiento del organismo puede comprometer a otro y, por lo tanto, al conjunto.

- Especie y especiación


El concepto de especie es fundamental para comprender los procesos evolutivos y los procesos ecológicos en estudios implicados en la evolución. Según John Ray en 1686, una especie es un conjunto de individuos derivados de progenitores similares y con la capacidad de originar descendientes con las mismas características similares.

Este concepto es un concepto tipológico de especie, entendiendo varios aspectos sin tener en cuenta la variabilidad que produce; proponía que los individuos de una especie eran inmutables (creadas como tales), realidades reproductivas (la variabilidad eran como accidentes e imperfecciones), distintas y monotípicas.

Las especies gemelas no se diferencian morfológicamente, existen diferencias en otros aspectos que no son el fenotipo, como por ejemplo el canto realizado para el cortejo. El concepto biológico de especie recoge unas pautas para poder identificar una especie.

Define a las especies como grupos de poblaciones naturales real o potencialmente interreproductivas, que están reproductivamente aisladas de otros grupos de poblaciones similares. Esta definición no hace referencia al concepto de especie aceptado y usado en biología, aunque ha sido el central durante más de 3 décadas.

Este concepto propone que hay que observar la especie a nivel de población y no a nivel de individuos. Si se pueden reproducir entre sí pertenecen a la misma especie pero puede haber mecanismos para que no se reproduzcan con poblaciones diferentes, este tipo de concepto presenta una serie de problemas.

+ Concepto adimensional


Tiene problemas para delimitar especies politípicas (y fósiles). Trata de saber si una especie es igual a otra que se encuentran en lugares distintos, o en el mismo lugar. El tipo de experimento zoológico no es válido, ya que no están actuando en la naturaleza, es decir, no actúan sobre poblaciones naturales.

+ Aislamiento reproductivo incompleto


Cuando se produce hibridación puede que el aislamiento sea parcial, pudiendo dar lugar a especies distintas a lo largo del tiempo. La introgresión es cuando en el acervo genético se encuentran genes o fragmentos de genes que pertenecen a otra especie, dando individuos con características de ambos parentales, resultando fenotípicamente de una especie, pero genéticamente contiene información de la otra especie.

+ Especies uniparentales


Es un concepto para especies con reproducción biparental. No se produce intercambio genético entre individuos de la misma población ni con individuos de otra población, ya que sólo se reproducen las hembras.

La razón por la que las definiciones no convencen a los investigadores es porque las que son conceptualmente ricas son difíciles de aplicar, mientras que las que tienen una aplicación práctica no nos explican que es realmente una especie.

- Mecanismos de especiación


+ Especiación alopátrica


Es uno de los mecanismos principales, cuenta con un número mayor de evidencias a su favor. En una población, por diversas causas puede aparecer una barrera geográfica o de tipo climática dividiendo a la población en 2 subpoblaciones ocasionando ausencia de flujo genético.

La ausencia de flujo genético entre las 2 nuevas poblaciones produce unos cambios diferentes en los alelos por azar, originando 2 especies distintas produciendo que dichas especies, si a largo tiempo la barrera desaparece, no se puedan reproducir entre sí.

Las especies en anillo muestra que hay una forma de anillo entre las especies, las poblaciones que son adyacentes son interreproductivas mientras que sufren un aislamiento por la distancia, ocasionando que las especies que se encuentren en dicho anillo pero a mayor distancia la hibridación se produzca en una frecuencia menor; las especies de los extremos se han aislado reproductivamente dando lugar a la aparición de 2 nuevas especies diferentes.


+ Especiación peripátrica


En una población se producen una serie de cambios, dando una población central y varias poblaciones periféricas. Aunque exista flujo genético entre ellas, se va reduciendo entre la central y las periféricas.

Al presentar las poblaciones periféricas un menor tamaño, sufren unos cambios en las frecuencias alélicas entre poblaciones; resultando distintas poblaciones de distintas especies en un mismo hábitat.

+ Especiación parapátrica


Esta situación se presenta en zonas donde se encuentran 2 hábitats que presentan una división, denominada ecotono, muy limitada; haciendo referencia a que no hay zona de transición. Entre estos hábitats existe un contraste muy grande (como por ejemplo el paso de un bosque a un matorral), no existe barrera que delimita que haya flujo genético entre los distintos hábitats.

Las distintas presiones adaptativas en cada uno de los hábitat provocan la aparición de mecanismos de aislamiento para evitar la hibridación entre individuos de los distintos hábitat, potenciando la aparición de mecanismos de refuerzo del aislamiento reproductivo, originando especies distintas.

+ Especiación simpátrica


Se produce la aparición de 2 especies dentro de una población sin haber ningún mecanismo de aislamiento reproductivo, sin existir ningún tipo de barrera geográfica ni climática. Existen varios tipos:

. Segregación ecológica

Distintos individuos pueden explotar diferentes nichos ecológicos sin existir flujo genético.

. Barreras anatómicas y etológicas (selección sexual)

La selección diferencial va a llevar a cabo una división de la población en 2 especies, evitando que se produzca la hibridación.

. Hibridación y cambios de sexualidad

Dos especies se reproducen entre sí, dando híbridos que resultan reproducirse partenogenéticamente pudiendo desplazar las especies parentales.

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+ Origen y evolución celular

+ La teoría de la evolución

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+ La evolución de la Tierra durante las eras geológicas

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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, estudiante de Biología en la Universidad de Málaga.