HBE UAM Tema 2, Apuntes de Biología

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ATENCIÓN

Este documento está elaborado en

base a las clases dadas por Ángela

Delgado en 2013.

Se recomienda que además se

consulte otras fuentes para

contrastar.

TEMA 2: Pensamiento Evolutivo (Hitos,

Claves y Evidencias de la Evolución)

1 - EL MÉTODO CIENTÍFICO

A.CREENCIA Y CREACIONISMO VS CIENCIA Y EVOLUCIÓN

Podríamos afirmar que el hacerse PREGUNTAS , es algo potencialmente humano, pero como humanos, tenemos muchos caminos por los cuales podemos abordarlas:

CREENCIA CIENCIA

Imagen Signo Significado Fisiología e Historia Natural Nosotros conferimos a la imagen poder (signo) y eso tiene un significado: Todos los nacidos en Sagitario tienen tal personalidad. En la creencia, las cosas están auto- referenciadas, la imagen es la causa y a la vez el efecto: un piñón con forma de diente cura los dientes. En la creencia, debe de haber alguien que interprete las imágenes y los signos, para darles un significado: Mago o Sacerdote… y siempre va estar referida hacia nuestra persona. Luego todo esto hace que las creencias sean INMUTABLES

Está en un continuo cambio y tiene carácter revolucionario. ¿Cómo se crea el saber científico? El conocimiento se crea revisando los *paradigmas de cada momento. Revoluciones científicas= Cuando un rompecabezas se convierte en una anomalía, es decir cuando se duda de que el problema sea solucionable desde las teorías y reglas dominantes se inicia un periodo de crisis que en ocasiones acaba con el PARADIGMA dominante, o sea cuando el conocimiento no puede explicar una **hipótesis, entramos en una revolución, en un conjunto de ***teoría y métodos que permiten explicarlas. *Paradigma: esquema formal de organización, y ser utilizado como sinónimo de marco teórico o conjunto de teorías. **Hipótesis: es una suposición, una idea que puede no ser verdadera, basada en información previa. Su valor reside en la capacidad para establecer más relaciones entre los hechos y explicar el por qué se producen. Como hemos dicho pueden ser refutables ***Teoría: un conjunto de hipótesis, un campo de aplicación (de lo que trata la teoría, el conjunto de cosas que explica) y algunas reglas que permitan extraer consecuencias de las hipótesis de la teoría. No son refutables.

ESQUEMA DEL MÉTODO CIENTÍFICO

D.FALSAMDO EL CREACIONISMO CON EL MÉTODO CIENTÍFICO

El CREACIONISMO , es un conjunto de creencias, inspiradas en doctrinas religiosas, que explican que por un capricho divino se crearon as la Tierra y cada ser vivo que existe actualmente, se consideran que son formas inmutables e independientes. Establece también que las MORFOLOGÍA CAUSALES se pueden dar.

Evidencias que falsan el creacionismo

Experiencias y Observaciones

VERIFICAR nos permite ratificar que cada observación se comporta del mismo modo cada vez que realizamos el experimento Se hace la ley después de verificar, se basa en la probabilidad. No podemos hacer una suposición “ad hoc” si tenemos algo que no cuadra, o sea, no podemos decir que algo no funciona sin evidencia

Comprobamos las leyes mediante la experimentación, a eso se llama FALSAR: “Si esta es la hipótesis, significa que…” si comprobamos que no pasa lo que se supone, desechamos la hipótesis. Una hipótesis será tanto más buena cuanto más falsable sea, es decir que sea capaz de explicar cada vez mejor y en más profundidad. De modo que siempre debemos proponer una hipótesis alternativa. Si la primera hipótesis es falsada la que se mantiene es la alternativa a nuestra propuesta.

1. El creacionismo defiende el FIJISMO : Las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas, no están emparentadas, no guardan una relación entre sí y tienen un especiación limitada. Los fósiles serían restos de los animales que perecieron en los diluvios bíblicos (CATASTROFISMO) o bien caprichos de la naturaleza (según teorías como la de la vis plastica ). El fijismo describe la naturaleza en su totalidad como una realidad definitiva, inmutable y acabada. Ahora sabemos que la morfología se desarrolla en el tiempo de una manera EVOLUCIONISTA.

2. También sabemos que no hay morfologías causales.

3. Y no hay formas independientes: La serpiente del Cretácico Pachyrhachis problematicus claramente tuvo extremidades posteriores pequeñas. El dibujo de la derecha muestra una reconstrucción de la pelvis y de la extremidad posterior de Pachyrhachis. En las serpientes actuales solo el fémur permanece como órgano vestigial. Los órganos vestigiales indican que los organismos conservan información sobre su origen o su condición ancestral, en este caso sobre un ancestro reptiliano con cuatro patas.

CONDE DE BUFFON (1707-1786): No cree en el sistema de Linneo, lo considera arbitrario, los géneros, etc... Son argumentos propuestos por la mente humana, solo existen las especies. Sostiene las siguientes ideas:

 Las especies tienen sentido material (un por qué están hechas de materia) y tienen el poder de perpetuarse en el tiempo (potencial interno de pervivencia).  Las especies se degeneran o perfeccionan con el ambiente, pero hay una relación entre ellas que tienen una historia en común.  La patria de origen, es donde está la especie más perfecta.  Las especies con un parecido tienen un centro de origen común (con esta idea Buffon demostraba que los animales no tenían un único centro de dispersión (creación) único, estudia animales de Viejo y del Nuevo Mundo y concluye que cada continente tiene sus propias especies, pero que existen especies comunes)

No sería imposible que todos esos animales del nuevo mundo, fuesen en el fondo, los mismos que aquellos del antiguo, de cuales obtuvieron su origen: se podría decir que al estar separados por mares inmensos habrían con el tiempo recibido todas las impresiones, sufrido los efectos del clima vuelto de nuevo al mismo y habrían cambiado de calidad desnaturalizándose

Las observaciones de estos dos científicos se basaban en ESPECIES TIPOLÓGICAS , o sea, entidades fijas, de modo que sus diferencias en forma, conducta, fisiología no eran más que desviaciones o imperfecciones de un ideal. Especie Típica

Desviación

Desviación

BUFFON LINNEO BUFFON

B. EL PROBLEMA DEL DISEÑO Y LA APARICIÓN DE LA

MORFOLOGÍA

¿Tiene cualquier estructura que llevar implícito un “para que”? e l ojo es para ver, la lengua parar habla. Hay estructuras que se repiten en la naturaleza y pensamos que para una misma función, pero su finalidad no está clara.

Esta condición FINALISTA de la vida, ha sido duramente criticada por Gould y Lewontin, y dada a conocer como explicaciones PANGLOSSIANAS. El diseño funcional de los organismos y sus estructuras son bajo este finalismo “el mejor de los mundos posibles”. Así siempre se justifica que lo que existe en la actualidad es mediante una selección finalista lo mejor que podría existir.

KANT (1724-1804): En todo parece que hay una finalidad o una intención, Kant intenta conjugar las leyes que regulan la materia con el hecho de que los diseños de los organismos guardan entre sí una “finalidad”, pero No podemos sustraernos al hecho de que la función de algunas estructuras tienen un diseño único (“ Crítica de la Razón Pura ”). Kant rompe con el paradigma del diseño:

Kant planteaba el siguiente dilema, si apelamos a la finalidad del diseño, a que existe una última causa que lo justifica, entonces habría que apelar a la causa divina (un diseñador que conoce que función ha de tener una estructura determinada). Afirma que existe un ser que diseña es renunciar a conocer la naturaleza, pues más allá no habría ningún otro argumento (es así porque así se hizo, pero ¿por qué se hizo?, pues porque es así).Para Kant, el transformacionismo no es viable (pues no había evidencias experimentales y si así fuese los diseños funcionales de los seres vivos dejarían de tener ventajas vitales, las formas intermedias no serían aptas), y la causa divina no puede explicar el estadio de los organismos, y t planteaba que todo análisis científico de la naturaleza debía de incorporar dos causas:

 Material: ¿De qué está hecho?  Mecánica : ¿Relación entre el material y el como funciona?

Estas causas dan lugar a un nuevo paradigma: Las meras leyes de la física no explican ¿por qué organismos tan diferentes tienen a veces el mismo diseño, como por ejemplo el de los ojos?

De aquí sale la NATURPHYLOSOPHIE : un movimiento interdisciplinar que surge en Alemania, Francia e Inglaterra, que pretende descubrir las fuerzas básicas de la Naturaleza. Ha de haber unos principios generadores comunes en los seres vivos, que podamos llegar a descubrir. De este modo el primer objetivo es conocer cómo se organiza de la naturaleza, ¿Que tienen en común los seres vivos? ¿Qué partes son las principales? ¿Cómo se relacionan las partes entre sí?

OWEN (1804-1892) Homología : Propone el concepto de Arquetipo (propone el arquetipo de los vertebrados y de las vértebras), un modelo de todo lo que tienen en común un grupo de organismos, es el patrón ejemplar del cual otros objetos, ideas o conceptos se derivan. Al mismo tiempo que se va reconociendo las invariantes se pueden establecer las transformaciones. Tipos de homología:

 General. Basada en las relaciones principales por las que una serie de partes conduce a o remite al tipo general en que un grupo está constituido.  Especia l. Basada en la correspondencia de una parte o de un órgano entre diferentes animales, tal y como determina su posición relativa y conexiones.

GEOFROY SAINT HILAIRE (1772-1844): Establece que los elementos de cualquier extremidad guardan el mismo patrón de conectividad, para los cuales necesito un referente espacial, o sea necesito saber lo que es anterior y lo que es posterior (caso del Pato-conejo y la Halucigenia ). En 1980 se consigue explicar el porqué de estas semejanzas morfológicas de conectividad a gran escala: Los Genes Reguladores HOX y MADS :

 Los genes Hox actúan en el control del desarrollo del eje anteroposterior de varios organismos multicelulares y, aunque existen otros genes parecidos en plantas, no se ha demostrado homología. Los factores de transcripción expresados por el conjunto de genes Hox, se encargan de la regulación de la morfogénesis y diferenciación celular durante el desarrollo embrionario temprano y, en cada célula el complejo Hox actúa como un sello o marca de registro permanente de la posición anteroposterior que ocupa la célula en el embrión.

Independientemente del trabajo y de las ideas y principios desarrollados por cada uno de ellos, de un modo experimental, mediante disecciones de un gran número de organismos se pone de manifiesto: que en la organización de todo ser vivo subyace una serie de rasgos que son comunes independientemente de las funciones que tengan. Aunque algunos de estos elementos se transformen o cambien en número el patrón común entre ellos puede ser detectado si se analiza también su desarrollo embrionario. Este tipo de similitudes, no funcionales, hacen referencia a un plan natural. En efecto, aunque la extremidad de las aves y de un cocodrilo muestre un número de partes diferentes en los adultos, si observamos el desarrollo de un ave, veremos como el tarso proximal se fusiona con la tibia y el tarso distal con el metatarso. Podemos así identificar que las

semejanzas entre ambos se cumplen si comparamos un adulto de cocodrilo con el desarrollo de la extremidad del ave.

CRITERIO DE HOMOLOGÍA

Cómo sabemos si dos estructuras o elementos son homólogos. El término de homología se convirtió en la clave para comparar, es decir en la base de la anatomía comparada. Remane en 1956, propuso una serie de criterios para valorar si dos estructuras son homólogas entre sí:

I- Debe de haber un criterio de conectividad , o sea, se debe de dar una misma correspondencia entre los elementos en relación a su posición relativa. II- Debe de establecerse una correspondencia entre estructuras complejas que tienen una determinada fisiología y función. III- Debe de existir una correspondencia en el desarrollo embrionario apreciando todas las partes y su transformación.

C.EL PROBLEMA DEL PROGRESO Y EL TIEMPO: La pervivencia

de los organismos

Entramos ya en el siglo XIX, en la Ciencia Moderna, la Experimentación y el Diseño. Las ideas de esta época queda reflejada en la novela del Dr. Jekyll y Mr. Hyde , dicho de otra manera, había una

El progenitor, experimenta un cambio por un esfuerzo propio que le ofrece una ventaja sobre el medio, y este cambio lo heredará su descendencia. A base de transformaciones ventajosas, el ser va escalando por la escalera hasta llegar al máximo nivel de complejidad.

También propuso la ley del USO Y DESUSO , que establecía que la falta de utilización de un órgano acaba por eliminarlo, mientras que su utilización termina por potenciarse.

ERNEST MAYR Y LAS TEORÍAS DE EVOLUCIÓN

En 2001 este científico Neo-darwinista ideó un esquema de las teorías de evolución:

a) Basadas en conceptos tipológicos (Lamarck) I. TRANSMUTACIONISMO : Nuevos tipos por mutaciones o grandes saltos. II. TRANSFORMACIONISMO : Cambios graduales que transforman un tipo en otro. i. Por el Ambiente : uso y desuso de caracteres adquiridos ii. Hacia una mayor Perfección b) Basadas en las poblaciones (Darwin): Evolución Darvinista, los descendientes varían respecto al padre siguiendo una HERENCIA MEZCLADA. Una población de una especie cambia mediante una producción continua de nuevas variaciones genéticas y mediante la eliminación de miembros de esas poblaciones en cada generación porque son menos exitosas por ejemplo en procesos de selección sexual (tienen menor éxito reproductivo).

La supervivencia del más apto

El problema de Darwin era que necesitaba las Leyes de Mendel para comprender la transmisión de esa herencia mezclada. A este problema se le denomina el Problema del Bote de Pintura: El carácter ventajoso supuestamente, según la herencia mezclada, acabaría “diluyéndose” y perdiéndose.

Pero con Mendel se postula que se produce una segregación, o sea, la variación se mantiene en la población y solo varí su porcentaje.

Postulados de Darwin :

1. ANTECESOR COMÚN : Todos los organismos vienen de un antecesor común. Esto implica una idea de ramificación, la formación de un esquema tipo “árbol” capaz de ofrecerte información tanto hacia arriba como hacia abajo. En la actualidad se está revisando este paradigma desde la biología molecular. Se ha descubierto que la evolución no solo va de forma vertical, sino también horizontal. PRUEBAS ¿Qué implica la idea de antecesor? : Con el concepto de homología se puede definir los ancestros comunes extrayendo los caracteres homólogos que tienen un grupo. ¿Porqué encontramos en el embrión estructuras que luego en el adulto no encontramos (hendiduras branquiales)? : Haeckel encontró que las semejanzas entre los embriones de los vertebrados y sus estadios ontogenéticos se debían a un proceso de recapitulación evolutiva. Las semejanzas que encontramos entre los organismos (homologías) se deben a factores hereditarios que se reflejan en su desarrollo embrionario. Esta es “Ley biogenética” de la evolución, que nos permite seguir el proceso embrionario y el filogenético al mismo tiempo.
2. SELECCIÓN NATURAL : = la selección natural como un juego continuo entre el azar (de la variabilidad) y un proceso selectivo de las capacidades adaptativas (que se heredan) de los organismos en su relación con el ambiente. Aquellos individuos con características que sean ventajosas respecto al medio, tendrán mayor descendencia y por lo tanto sus caracteres serán seleccionados para ser heredable. Con esto demostramos la relación entre el fenotipo y lo heredado. PRUEBAS Distribución geográfica de una especie, donde hay un gradiente en uno de sus caracteres, como por ejemplo el tamaño. Observa esta condición en el ejemplo de los gorriones en

ÁRBOL DE LA VIDA (^) ARBUSTO DE LA VIDA