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TEMA 1
Bermudo Meléndez define la paleontología como ciencia que estudia los seres orgánicos que vivieron en épocas pretéritas sobre la Tierra, bajo todos sus aspectos, y muy especialmente busca sus posibles relaciones mutuas o con el medio ambiente en que se desarrollaron, y su ordenación en el tiempo.
También la define como una ciencia que se ocupa del estudio de los fósiles en todos sus aspectos, analizando en detalle sus estructuras y buscando una interpretación lógica a las diversas particularidades que nos ofrecen, a la luz de lo que observamos en los animales y vegetales.
La paleontología también es una ciencia que funciona como nexo de la Geologia y la Biologia a la hora de la descripción sistemática de los fósiles.
Al principio los fósiles se le daban una explicación mitológica. Más tarde ya en los siglos XVIII y XIX, Georges Cuvier empezó a crear lo que es hoy la anatomía comparada, William Smith desarrolló las correlaciones bioestratigráficas, y mas tarde Charles Lyell creó el Uniformitarismo, que consiste en la explicación de hechos a partir de lo que sucede hoy dia.
La paleontología tiene 3 grandes disciplinas, que actúan como subsistemas conceptuales principales, cada uno de ellos con su propio cuerpo de conocimiento:
La primera de ellas es la Tafonomía, que aspira a explicar la producción y las modificaciones que ha experimentado el registro fósil
La segunda de ellas es la Pañeobiologia que es integradora de los conocimientos paleoecológicos, paleobiogeograficos y evolutivos.
Y la tercera y última es la Biocronología que estudia las relaciones espacio-temporlaes entre las entidades tafonómicas y/o las entidades paleobiológicas
TEMA 2: EL FÓSIL
Fósil significa cuerpo enterrado, y si es de origen orgánico se decía que era un fósil organizado. Charles Lyell lo define como los restos de organismos que vivieron en otras épocas y que actualmente están integrados en las rocas sedimentarias.
Un fósil es un elemento conservado es cualquier resto o señal de un organismo del pasado. Cada elemento conservado tiene una composición y unas propiedades estructurales. Sin embargo, las propiedades de los elementos registrados, de los fósiles, pueden ser radicalmente diferentes de la que presentaban los correspondientes elementos producidos.
Cada elemento conservado está constituido por moléculas de una determinada clase, y es posible determinar su composición química, mineralógica o petrológica, pero tales constituyentes no son fósiles en sí mismos si carecen de significación taxonómica.
Los elementos conservados son las unidades discretas de menor nivel de organización que constituyen el registro fósil.
TIPOS DE FÓSILES
Restos materiales de antiguos organismos o Restos esqueléticos o Moldes o Impresiones Manifestaciones de la actividad de organismos o Restos materiales: Exuvios; Propágulos germinales con los huevos, esporas, polen,… ; excrementos(Coprolitos); Gastrolitos. o Icnofósiles: Huellas, pistas, galerías, perforaciones,… ; marcas de mordeduras; construcciones orgánicas como los nidos o las trampas. o Moléculas biogénicas (fósiles químicos).
COMPOSICIONES FRECUENTES
Tejidos blandos: En medio aerobio son destruidos por la oxidación, pero en medios reductores pueden enriquecerse en carbono o Origen animal: sapropeles e hidrocarburos. o Origen vegetal: humus y carbones. Tejidos mineralizados: la destruccione de la materia orgánica aumenta la porosidad, que faciita la disolución/transformación de la materia orgánica o Carbonificación: (grafito) mineralización típica de restos vegetales y de esqueletos de artrópodos terrestres, y se da en ambientes terrestres anaerobios. o Carbonatación: (CaCO 3 ) Abundante en la naturaleza y de gran movilidad. El material original en muchos restos esqueléticos y se da en ambientes básicos con rocas carbonáticas. (Corales, moluscos y equinodermos) o Fosfato cálcico: el material original en diversos restos esqueléticos y se da en ambientes básicos con rocas carbonáticas. (Vertebrados, conodontos y braquiópodos)
La reelaboración tafonómica consiste en el desenterramiento y desplazamiento de los restos y/o señales de entidades biológicas pretéritas. Debe ser considerada como un proceso fosildiagenético porque ocurre después de una fase de enterramiento.
MECANISMOS DE ALTERACIÓN TAFONÓMICA:
Después de ser producido, cualquier elemento conservado experimenta modificaciones, estructura y/o ubicación espacio-temporal, puede haber dado lugar a otros restos y/o señales, o puede haber sido destruido. En principio, cualquier parte de un elemento conservado, cualquier elemento de una asociación, o todos los elementos producidos por una entidad paleobiológica mantendrán su estado de conservación si no hay agentes que los destruyan o modifiquen diferencialmente.
Los fósiles tienen distinta naturaleza a las partículas sedimentarias. Ya sea por diferencia de edad, en la génesis, o en la composición; ya que la fosilización no implica necesariamente sedimentación y suele no darse correlación entre discontinuidades y eventos sedimentarios y paleontológicos.
El registro fósil es independiente del registro estratigráfico, en conjunto forman el registro geológico. No es lo mismo proceder de un organismo que ser parte de él. El registro fósil no es una parte de la vida del pasado. No existen especies fósiles, sólo fósiles de especies extintas. Los fósiles tienen distinta naturaleza que los organismos del pasado, y es por ello que el registro fósil tiene existencia propia.
La representatividad de una muestra paleontológica se mide por su contenido informativo respecto al cuerpo fosilífero muestreado (Representatividad taxonómica, ecológica, tafonómica,…). El registro fósil tiene un marcado sesgo (90%) hacia los organismos marinos con esqueleto (corales, moluscos, braquiópodos,…).
No conocemos todas las especies extintas, pero tampoco conocemos todas las especies actuales. El registro fósil conocido es tan completo o incompleto como lo es nuestro conocimiento de la biosfera actual. La biosfera actual solo representa un ínfimo porcentaje del total de las especies que han existido.
No conocemos todas las especies extintas ni todos los aspectos paleobiológicos de las que conocemos. Pero podemos obtener mucha información tafonómica. La información paleobiologica que se pierde se ve compensada por la información tafonómica obtenida.
El registro fósil está condicionado por la discontinuidad de diversos factores paleobiológicos, productivos, tafonómicos y sedimentarios. La discontinuidad del registro fósil sólo se podría evaluar en función de ciertos procesos paleobiológicos continuos supuestamente regulares. Pero se ha visto que las tasas evolutivas cambian en diferentes ramas del árbol de la vida y en diferentes momentos temporales. Incluso el registro estratigráfico depende en gran medida de la información paleontológica para evaluar sus propias discontinuidades.
La relativamente alta representatividad de ciertos grupos de organismos en el registro fósil no permite, a partir de su estudio, abrir la única posibilidad de establecer realmente un conocimiento de los procesos paleobiológicos… al menos sobre unos determinados tipos de organismos, procesos y ambientes del pasado.
TEMA 4: BIÓCRÓNÓLÓGIA
CAMBIOS EN LA TABLA ESTRATIGRÁFICA: supone un cambio en el registro fósil.
Paleozoico-Cenozoico : gran extinción, pérdida del 99% de seres vivos Límite K-T: Impacto meteorítico que se cree fue el causante de la extinción de dinosaurios y gran parte de la fauna. Paleógeno: Aparercen faunas tropicales. Neógeno: Aridificación del suelo, con la consecuencia de la aparición de nuevos seres vivos adapatados a esos sistemas. Cuaternario: Baja la Temperatura, por lo que vivió la fauna mejor adaptada.
Todas las pequeñas divisiones de la tabla vienen dados por la paleontología, que ayuda a determinar la edad de los eventos.
PALEONTOLOGIA ESTRATIGRÁFICA: Se encarga de la caracterización paleontológica de los cuepros de roca. Su finalidad es la determinación de la edad geológica relativa de los materiales litológicos a partir del estudio de los fósiles que se encuentran en ellos.
La evolución de los organismos y la sedimentación son procesos que han ocurrido simultáneamente. Por ello, dado que los procesos evolutivos son irreversibles, los fósiles asociados a los estratos sirven para determinar la edad geológica relativa.
FÓSILES GUÍA:
Son fósiles propios de un cuerpo rocoso concreto, no encontrándose ni en los anteriores ni en los posteriores. Estos fósiles guía pueden pertenecer a especies particulares o a grupos sistemáticos de mayor amplitud, dependiendo de la escala de trabajo. La ordenación temporal de fósiles guía siempre ha de ser la misma, independientemente del área geográfica en donde nos encontremos.
No todos los fóslies son buenos fósiles guía. Deben reunir una serie de característica:
Evolución rápida , ello permite una discriminación temporal de mayor precisión. Área de distribución extensa , ello permite correlaciones temporales a mayor distacia. Ecología generalista , ocupando multipkes hábitats permitiendo una fácil correlacion del cambio lateral de facies. Abundancia en los estratos , que facilita su detección inequívoca.
Los mejores fósiles guía son los correspondientes a las especies que ocuparon mayores extensiones geográficas y menores extensiones temporales.
Habitualmente, la presencia de un solo taxón es insuficiente para determinar l edad exacta de un nivel fosilífero. Por tanto, puede resultar necesario considerar la asociación de fósiles del yacimiento.
BIOESTRATIGRAFÍA: SE ocupa de cuerpos rocosos agrupados en función de su contenido paleontológico. Estudia los estratos, no los fósiles, y los fósiles son utilizados como una propiedad de los estratos.
TEMA 5: ÓRGANIZACIÓN BIÓLÓGICA
Terminología anatómica
Sistemas de reproducción
Reproducción asexual: de un organismo ya desarrollado se desprende una sola célula o trozos del cuerpo, que por procesos mitóticos son capaces de formar un individuo completo, genéticamente idéntico a él (escisión, gemación, fragmentación, reproducción vegetativa, partenogénesis).
Reproducción sexual: desarrollo de un nuevo individuo descendiente a partir de la combinación de material genético de dos individuos de una misma especie, generado a través de procesos meióticos que dan lugar a la formación de gameto.
Reproducción mixta: el ciclo reproductivo de un organismo combina fases de reproducción asexual con fases de reproducción sexual.
Fases de desarrollo (ontogénesis)
Fase embrionaria: etapa del desarrollo que se produce tras la fertilización. Durante la misma ( embriogénesis ), las células totipotentes del cigoto se multiplican y generan tejidos ( Histogénesis ) que darán lugar a los órganos ( organogénesis ) que conforman el cuerpo del individuo ( morfogénesis ). Finaliza cuando el individuo se independiza de los tejidos nutricios del embrión. Fase larvaria y juvenil: etapas de desarrollo independiente antes de la madurez del aparato reproductor. Desarrollo directo el embrión se desarrolla hacia la etapa adulta sin pasar por ninguna fase larvaria. Desarrollo indirecto el individuo pasa por una o varias fases larvarias antes de convertirse en adulto. Fase adulta: una vez alcanzada la madurez sexual el organismo puede seguir creciendo. Crecimiento por acreción el organismo crece de manera gradual a lo largo de su vida. Crecimiento por mudas el organismo atraviesa momentos de renovación de los tegumentos en los que se produce un crecimiento acelerado.
TIPOS DE ESQUELETO
La función del esqueleto es soportar las estructuras corporales de un organismo y facilitar su desplazamiento.
Hidroesqueleto : presento en invertebrados de cuerpo blando, consiste en una cavidad llena de fluido rodeada de músculos. La presión del fluido y la acción de los músculos que la rodean sirven para cambiar la forma del cuerpo y producir un desplazamiento. Esqueleto externo : envolturas tegumentarias externas al cuerpo del organismo, los cuales sirven como mecanismo de protección de los órganos internos. Es muy pesado, por lo que no se pueden alcanzar grandes tamaños. Además, pueden limitar el crecimiento del organismo, lo cual puede requerir el desarrollo de mudas. Esqueleto interno : consiste en estructuras de soporte rígidas o semirígidas situadas en el interior del cuerpo. Se encuentra en esponjas, equinodermos y cordados. Tejidos vegetales de sostén ; derivan de células con paredes de celulosa especialmente reforzadas (colénquima) o lignificadas (esclerénquima). Además, el xilema también se lignifica.
TEMA 6: MÓRFÓLÓGIA
La morfología es una disciplina del estudio de la estructura de un organismo en un contexto comparativo y ontogenético (variaciones debidas al desarrollo).
Factores condicionantes de la forma orgánica
Los procesos morfogenéticos se encuentran fuertemente regulados por diversos factores simultáneos:
Factores genéticos: condicionan un programa de desarrollo asociado a cada especie, el cual sólo es modificable por mutaciones que afectan a genes reguladores del desarrollo. Factores epigenéticos: interacciones a nivel celular y ambiental son responsables de variaciones en el fenotipo. Factores físico - químico: procesos mecánicos y termodinámicos producen espontáneamente un patrón de formas.
Métodos
Biometría: la forma de abstrae a un espacio geométrico definido por unas variables seleccionadas. Morfometría geométrica: o Puntos homólogos (landmarks): se superponen imágenes y se calcula una matriz de distancias geométricas entre puntos homólogos. o Por contornos (análisis de Fourier): la forma se trata de ajustar a una función geométrica.
La morfología descriptiva se basa en la descripción y comparación de las estructuras de los organismos, mientras que la morfología teórica comprende la modelación matemática de la forma y la construcción de morfoespacios donde se comparan las formas posibles con las observadas. La comprensión de las diferencias entre las formas posibles y las observadas se basa en el estudio de las restricciones del desarrollo, que condicionan la morfología del organismo.
TEMA 7: PALEÓECÓLÓGIA
Estudia las relaciones ecológicas de los organismos del pasado, entre ellos y con el ambiente en el que vivieron; sus fundamentos principales son los derivados de la Teoría Ecológica.
Autoecología: estudia las adaptaciones de las especies individuales a su ambiente y las relaciones que mantienen con él. Sinecología: estudia las comunidades biológicas y los ecosistemas.
Nicho ecológico
El nicho ecológico describe la posición relativa de una especie en un ecositema. Formalmente, el nicho ha sido como un hipervolumen de n dimensiones, donde cada dimensión corresponde a cada uno de los factores bióticos o abióticos con los que el organismo se relaciona, involucrando a todos los recursos presentes en el ambiente, las adaptaciones del organismo a estudiar, y cómo se relaciona entre ellos. En teoría, cada especie ocupa un nicho único y diferenciable del de cualquier otra especie, aunque puede existir solapamiento.
Especialización y factores ambientales
Eurólicos: muestran amplios márgenes de tolerancia en sus requerimientos.
Estenóicos: se muestran limitados en un estrecho rango de variación en sus condiciones de vida.
Modos de vida
Pueden ser terrestres, trepadores arbícolas, voladores, excavadores, acuáticos, fanerófito, caméfito, hemicriptófito, geófito o terófito.
Bentónico : ambiente formado por el fondo marino y la capa de agua qu está en íntimo contacto con él. o Vágil : con capacidad de desplazamiento. o Sésil : fijo constantemente al sustrato. o Epibentónico vs. Ensobentónico. Pelágico: ambiente marino que comprende el conjunto de las aguas. o Nectónico: con capacidad de natación, independiente de los movimientos de las masas de agua. o Planctónico: con reducida capacidad de natación, son arrasados por los movimientos de las masas de agua. o Epipelágico, mesopelágico o batipelágico. Nerítico : relativo a la región marina asociada a la plataforma continental Oceánico : relativo a la región marina que se extiende más allá de la plataforma continental.
En relación con la alimentación:
Suspensívoro: mediante flujos de agua generados por órganos ciliados capturan las partículas orgánicas que hay en suspensión en el agua. Detrívoro: buscan entre el sedimento materia orgánica muerta o excretada. Sedimentívoros: digieren directamente el sedimento para alimentarse de la materia orgánica existente en el mismo. Macrófagos: se nutren de organismos de gran tamaño, por lo que requieren estructuras para trocear el alimento. o Zoófagos: se nutren de animales. o Fitófagos: se nutren de vegetales. Saprófagos: se alimentan de materia orgánica en descomposición. Parásitos: se nutren a expensas de un hospedador. Autótrofos: sintetizan todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas. o Fotosintéticos: utilizan la energía que proporciona la luz. o Quimiosintéticos: utilizan la energía que proporcionan las reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos reducidos.
Paleoicnología
Se basa en el análisis de estructuras biogénicas, es decir, generadas por un organismo vivo. Su objeto de estudio son los icnofósiles. Es raro que se puedan relacionar de manera inequívoca y precisa con el organismo que los produjo, pero en general es posible inferir el tipo de actividad que los originó.
Bioturbación: alteración de un sedimento blando o firme debido a la remoción provocada por organismos. Perforación biogénica: estructura biogénica formada por la eliminación de materiales en un sustrato duro o rocoso. Marcas de mordedura o corte.
Estrategias ecológicas
Estrategas de la r: son las especies llamadas “oportunistas” con altas tasas reproductivas y elevada mortalidad. Son más habituales en ambientes inestables, típicas de las primeras etapas de la sucesión ecológica. Al estabilizarse los ambientes resultan poco competitivas ante otras especies más especializadas. Suelen tener altas capacidades dispersivas o colonizadoras.
Estrategas de la k: especies llamadas “reguladoras” con tasas reproductivas equilibradas en función de la densidad de población. Típicas de los ambientes más estables y/o predecibles de las etapas finales de la sucesión ecológica. Son altamente competitivas en sus ambientes preferentes y presentan una reducida dispersión, por lo que son especies exigentes.
Dispersión y vicarianza
Dispersión es la expansión del área de distribución de un taxón, que coloniza nuevas áreas, ya sea atravesando barreras existentes o por la desaparición de las mismas. La vicarianza es un proceso de fragmentación del área de distribución de una especie por la aparición de barreras geográficas, ecológicas o de otro tipo. Si la separación de las poblaciones se mantiene durante suficiente tiempo pueden dar lugar a nuevas especies.
Climas geográficos
Constituyen variaciones fenotípicas distribuidas de manera gradual en el área de distribución geográfica de la especie. Son el resultado del cambio de las frecuencias alélicas en el pool genético de la especie:
Regla de Bergmann: las especies de ambientes fríos suelen ser de mayor tamaño que las de ambientes cálidos, debido al cambio alométrico en la relación superficie/volumen. Regla de Allen: las dimensiones de los apéndices tiende a disminuir en las especies de climas fríos. Especies anillo: son el resultado de una distribución anular en el que las subespecies geográficas de los extremos no son interfértiles.
TEMA 9: EVÓLUCIÓN
Especie biológica: población natural de individuos que pueden cruzarse entre sí, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines.
Especie evolutiva: linaje de poblaciones u organismos que mantienen su identidad diferencial frente a otros linajes a través del tiempo y el espacio.
Especie tipológica: grupo de organismos en el cual los individuos se ajustan suficientemente a una serie de propiedades fijas.
Especie filogenética: grupo de organismos en el cual todos los individuos comparten un único carácter derivado o apomórfico.
Modelos de especiación
El aislamiento prolongado de poblaciones, sobre todo si son de pequeño tamaño, favorece la acción de mecanismos que cambian sus frecuencias génicas. Los cambios acumulados mientras dura el aislamiento favorecen el distanciamiento genético de las poblaciones, pudiendo dar origen a la formación de nuevas especies.
Especiación alopátrica: por aislamiento geográfico del resto, una población desarrolla, con el tiempo, características diferentes de la población parental. o Vicariante: separación de dos poblaciones grandes por la aparición de una barrera. o Peripática: una población pequeña coloniza un nuevo ambiente Especiación parapátrica: aislamiento reproductivo entre poblaciones cuyo área de distribución es continua en el espacio, pero entre las cuales el flujo genético está reducido. Especiación simpátrica: formación de una especie sin que hay una barrera geográfica entre poblaciones.
Cladogénesis: evolución dentro de un linaje que culmina en un evento de diferenciación simultánea de dos líneas evolutivas diferentes. Las especies originadas por cladogénesis son descendientes de un antecesor común. Generalmente se asocia con aislamiento geográfico, pero no es imprescindible.
Anagénesis: evolución progresiva dentro de un linaje que culmina en una variación de las características de la especie original dando lugar a lo que se considera otra especie diferente. Es consecuencia de la acumulación gradual de cambios bajo la acción de presión direccional. Se da sin necesidad de aislamiento geográfico. Los límites entre especies son relativamente arbitrarios.
Relaciones filogenéticas entre especies
Dendrograma: es la representación gráfica en forma de árbol. Aplicado a grupos de especies no implica ningún tipo de relación evolutiva entre ellas.
Cladograma: esquematiza las realciones de parentesco más probable de un grupo de taxones, derivadas a partir de un modelo evolutivo de máxima parsimonia.
También se pueden utilizar otros modelos evolutivos en entornos probabilísticos para obtener inferencias de parentesco. Como es el caso de la filogenia que incluye información temporal y, en ocasiones, sobre las relaciones acestro-descendiente.
Cladística: define las relaciones evolutivas entre los organismos basándose en similitudes derivadas.
Apomorfía : estado derivado de un carácter o Sinapomorfía : apomorfía compartida por un grupo monofilético. o Autapomorfía : apomorfía presente en una única especie de grupo Plesiomorfía: estado ancestral de un carácter o Simplesiomorfía: plesiomorfía compartida por un grupo monofilético.
Máxima parsimonia : la topología que incluya el menor número de pasos evolutivos supone la hipótesis más sencilla sobre las relaciones filogenéticas de un grupo. Un grupo monofilético es en el que se incluye todos los descendientes de un hipotético ancestro común.
Principios generales de la teoría evolutiva
Darwinismo
Propone que las poblaciones cambian a lo largo del tiempo como medio de adaptarse a las condiciones en que viven. Esta adaptación surge de la superposición de 2 mecanismos:
Herencia : los caracteres son transmitidos de padres a hijos. Selección natural : actúa sobre la variabilidad en las poblaciones favoreciendo a los mejor adaptados.
TEMA 10: SITEMATICA
La Biología Sistemática es la disciplina que describe los organismos y preserva colecciones de los mismos, les otorga nombres científicos, proporciona clasificaciones para los organismos, claves para su identificación e investiga sus historias evolutivas y adaptaciones.
La Taxonomía es la parte de la sistemática que se encarga de la nomenclatura y clasificación de los seres vivos. Los códigos de nomenclatura definen las normas formalizadas para otorgar un nombre a una especie. Una vez definida una especie es necesario establecer una serie de tipos:
Holotipo: el ejemplar de referencia en el que se basa la descripción inicial de la especie. En él se encuentran los caracteres específicos que sirven para definirla. Paratipos: ejemplares adicionales que permiten completar la descripción de la especie. Alotipos: ejemplar complementario de sexo opuesto al halotipo. Neotipo: ejemplar elegido para sustituir a un halotipo perdido. Lectotipo: ejemplar elegido para representar una especie para la cual no se definió un halotipo en el momento de su descripción inicial. Serie-tipo : conjunto de ejemplares que permiten determinar características biométricas de la población tipo.
Las especies son nombradas en latín con un código binomial el nombre genérico escrito siempre con mayúscula inicial y el epíteto específico siempre con minúscula, ambos deben estar siempre en cursiva. El nombre completo también incluye el nombre del autor de la especie y el año de descripción de la misma.
La clasificación sistemática de las especies se basa fundamentalmente en la jerarquía de los caracteres, que los ordena en función de su variabilidad. Los más constantes definen los grupos de rango más elevado en la clasificación; los más variables definen grupos de menor rango.
Todos los criterios de clasificación tiene como finalidad definir grupos en función de los caracteres taxonómicos de las especies que agrupan; siendo los caracteres taxonómicos cualquier atributo de una especie por el cual pueda asemejarse a/diferir de otras. No obstante, los criterios de clasificación y métodos de agrupación de taxones pueden variar entre investigadores, los cuales hacen una selección de caracteres dependiente de concepciones evolutivas diferentes.
La escuela evolutiva clásica busca la agrupación natural de los organismos, que refleje las relaciones de parentesco existentes. Estas relaciones de parentesco se pueden reconstruir a partir de una serie de caracteres que tienen diferente importancia en función de su grado de variabilidad. Además de las relaciones de parentesco, la clasificación también tiene en cuenta el grado evolutivo de los taxones, derivado de la ocupación
La sistemática Fenética Numérica agrupa los organismos por semejanza total entre todos los caracteres comparados, sin atribuir mayor importancia a unos sobre otros. Se considera que un tratamiento estadístico objetivo de un gran número de caracteres es preferible a apreciaciones subjetivas sobre la relevancia de unos pocos caracteres. Puede dar lugar a taxones no monofiléticos.
La sistemática filogenética (Cladística) pretende que todos los taxones sean monofiléticos. Su paradigma metodológico incluye la máxima parsimonia y la diferenciación de estados del carácter ancestrales y derivados. Suele generar inflacción nomenclatural. Define las relaciones evolutivas entre los organismos basándose en similitudes derivadas.
Un grupo monofilético incluye todos los descendientes de un hipotético ancestro común. Un grupo polifilético grupo que no incluyen al antepasado común más reciente de todos sus miembros. Un grupo parafilético incluye al antepasado común de sus miembros, pero no a todos los descendientes de este.
La definición de clados puede seguir 3 posibilidades basada en un nodo, en una rama o en una apomorfía.
Parataxonomía
En determinadas ocasiones se desarrollan clasificaciones sistemáticas a partir de fósiles en los cuales no es posible hacer una determinación sobre el organismo que generó el resto o traza. Estas clasificaciones parataxonómicas no pueden equipararse de manera inequívoca con las clasificaciones biológicas.
TEMA 10 EL ARBÓL DE LA VIDA
Características de la vida
Los seres vivos se diferencian de otros sistemas químicos por:
Presentan una membrana que separa a la célula del ambiente circundante, permitiéndole mantener su identidad bioquímica. Presentan enzimas, proteínas complejas esenciales para ciertas reacciones químicas de las que depende la vida. Tienen capacidad de autorreplicación generación tras generación. Evolucionan a partir de la producción de descendientes con variación.
Origen de la vida
Existen 2 teorias principales sobre el origen de la vida:
Origen extraterrestre: además de abundante agua, se han encontrado diversas moléculas orgánicas en meteoritos. Aunque lo pueda sugerir, no son señal inequívoca de la presencia de seres vivos, los cuales además deberían sobrevivir al viaje y a la llegada a la Tierra. Evolución química Terrestre: las condiciones en la Tierra primitiva llevaron al surgimiento de macromoléculas precursoras de entidades orgánicas. La atmósfera era reductora y los 4 elementos que constituyen más del 95% de los tejidos vivos estaban disponibles de alguna manera en atmósfera e hidrosfera. La energía ambiental era elevada. Los gases acumulados en los mares se condensarían formando moléculas orgánicas que no se degradarían a moléculas simples porque no había oxígeno libre y la radiación ultravioleta no puede penetrar más allá del agua oceánica superficial. En ambientes de mayor concentración el proceso se aceleraría. Experimentos de Miller y Urey demostraron este proceso.
TEMA 12: BACTERIAS Y EUCARIÓTAS
No está resuelta la politomía basal que separa Eubacteria , Archaea y Eukarya : La monofilia de Archaea no está totalmente clara y la existencia de transferencia lateral de genes sugiere una posible relación reticular inicial entre los tres grandes linaje de organismos.
Archaea
Son procariontes unicelulares libres, con pared celular con glicoproteínas y con membranas celulares basadas en cadenas de isopreno. Las arqueobacterias son organismos anaerobios capaces de sobrevivir en condiciones extremas. También son de morfología similar a otras bacterias, su diferenciación en el registro fósil recae en trazas químicas basadas en el isopreno.
Eubacteria
Son procariontes unicelulares libres o coloniales, con una pared celular con peptidoglicanos, aunque probablemente fueron muy diversos desde el Arcaico, la mayoría de los fósiles registrados corresponden sólo a un grupo, las cianobacterias.
Cyanobacteria
Tienen una morfología muy variada, desde unicelulares a multicelulares macroscópicas. Pueden desarrollar células especializadas en diversas funciones. Tienen clorofila, siendo capaces de realizar la fotosíntesis, y usan el oxígeno como fuente de energía. Se pueden encontrar en medios marinos someros, agua dulce y ambientes terrestres si la humedad es suficiente. Habitualmente su vida es bentónica, también pueden flotar libres en la columna de agua por medio de vesículas gaseosas.
Sus restos orgánicos se han preservado como cuerpos unicelulares aislados, colonias filamentosas o tapetes bacterianos, pero su evidencia más habitual son los estromatolitos. Que son estructuras órgano-sedimentarias acumulativas laminadas que se desarrollan adheridas al sustrato en aguas someras por captura pasiva y cementación de partículas sedimentarias en películas de cianobacterias. En la superficie, cubierta por mucílago y filamentos bacterianos, que quedan atrapadas por las partículas sedimentarias, hasta que la cementación por crecimiento de cristales forma una capa más. De esta manera la estructura aumenta de tamaño. Su naturaleza rocos a facilita su fosilización.
El máximo desarrollo de las formaciones de estromatolitos se dio en el Proterozoico y el inicio del Paleozoico. La disminución a partir del Cámbrico inferior se relaciona con la aparición de organismos perforantes y predadores, la competencia con algas eucariotas, y el desarrollo de comunidades incrustantes y arrecifales más avanzadas.
El papel del oxígeno
La aparición de procariontes fotosintéticos aerobios produjo un progresivo incremento en el O 2. Hace 3500- 2000 Ma. Se sieron formaciones de hierro bandeado que se da lugar en ambientes oxidantes, es decir la oxidación del hierro fue la responsable de que la atmósfera no comenzara a enriquecerse en O hasta hace unos 2000 Ma. 2000-1500 Ma se dan las series rojas, que indican la presencia de Oxígeno atmosférico en cantidades apreciables.
Este incremento en el oxígeno atmosférico generó un aumento de la energía metabólica disponible, posibilitando la diversificación y mayor abundancia de los organismos aeróbicos, a la vez que restringía a los anaeróbicos.
Evolución de Eukarya
La compartimentalización característica de las células eucariontes permitió una evolución mucho más rápida de nuevas funciones bioquímicas, adquiriendo una mayor eficiencia metabólica. Lograron alcanzar mayor tamaño y almacenan más información genética.
Teoría endosimbionte
Los orgánulos de la célula eucarionte debieron tener diferentes orígenes:
Núcleo : probablemente es resultado de invaginaciones de la membrana celular de una célula proto- eucaionte. Mitocondria: sería una bacteria púrpura fagocitada pero no digerida por la célula proto-eucarionte. Cloroplasto: sería una cianobacteria fagocitada pero no digerida por la célula proto-eucarionte.
La revolución sexual
Los eucariontes basales tendrían reproducción asexual, pero en la relativamente poco tiempo se produjo el desarrollo de la división celular meiótica, dando lugar a la aparición de células germinales haploides. Para dar lugar a un nuevo organismo, se produce la fusión del genoma de gametos de diferentes individuos.
Además, en el proceso de división meiótica del genoma resulta habitual la recombinación genética. Contodo ello se incrementa exponencialmente la variabilidad genética de los descendientes, acelerando las tasas evolutivas eucariontes con reproducción sexual.
