Macroevolución y Evolución de las Formas de Vida: Tamaño, Complejidad y Extinción - Prof. , Ejercicios de Biología

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Módulo VII

Microevolución y macroevolución

La microevolución es el conjunto de modelos y procesos que están por debajo de la especiación en sí misma. La macroevolución está relacionada con la aparición, radiación y extinción de especies. Esto es cualquier modelo que esté por encima de los modelos de especiación. Esto es un consencio muy amplio. Tanto los modelos como los procesos están relacionados con la dirección del cambio, el modo de cambio (los agentes que generan la evolución) y el tiempo del cambio. Estos tres factores definen también las escuelas de pensamiento evolutivo.

La dirección del cambio responde a preguntas como ¿genera la evolución un número cada vez más grande de especies? ¿La evolución produce organismos cada vez más complejos? La gente que piensa que si tiene una dirección, son direccionalistas , y los que no se denominan estatistas.

En cuanto a qué genera el cambio hay científicos que creen que es el ambiente (abiótico y biótico) el que produce los cambios, siendo así ambientalistas. Otra gente piensa que los cambios (todos o algunos) se producen por características inherentes al ser vivo ( internalistas ).

El tiempo tiene que ver con el ritmo de las especies, si hay transiciones entre especies, pudiendo ser gradualista o puntualista.

Según William Bucland, Dios generaba especies adaptándolas a las nuevas condiciones tras una catástrofe. Esto es direccionalista ambientalista puntualista.

Wentworth Thompson dice que todas las formas dependen de las tres fuerzas físicas de tensión, torsión y cizalla. Él estuvo investigando la posibilidad de estudiar los cambios evolutivos matemáticamente, en términos geométricos. Estas fuerzas siempre han sido las mismas, por lo que no hay una dirección permanente.

Si la evolución es contingente los procesos direccionales no

existen, pero podemos observar tendencias evolutivas. Esto es lo que dice un artículo de Carroll. La selección natural en principio sería capaz de generar tendencias determinadas ambientalistas. Para apoyar sus ideas el señor Caroll dice que los organismos multicelulares aparecen de manera independiente en todos los dominios.

“Historia contingente de la vida puede ser visto como un argumento en contra de cualquier dirección o patrón en el curso de la evolución o de la forma de vida. Pero es obvio que las grandes y más complejas formas de vida han evolucionado desde simples ancestros unicelulares y que varias innovaciones son necesarias para la evolución de los nuevos medios de vida.

Esto plantea la posibilidad de que existan tendencias dentro de la historia evolutiva que podría reflejar la existencia de principios generales que rigen la evolución de las formas cada vez más grandes y complejas.

Hay dos mecanismos fundamentalmente distintos que se han propuesto para explicar estas tendencias. Se trata de una tendencia aleatoria , pasiva los organismos se alejan del inicio en tamaño, complejidad y diversidad a través de un aumento general de la varianza (es decir, es "no importa a dónde ir pero que sea hacia arriba"). El segundo es un no-aleatorio , activo o proceso "impulsado" que los sesgos evolución hacia el aumento de tamaño o complejidad.

En segundo lugar, siguiendo la evolución de la multicelularidad de diferentes ancestros unicelulares, las formas macroscópicas con diseños corporales nuevos o fisiologías, y las representaciones de los grados más altos de complejidad morfológica (por ejemplo, los protistas pluricelulares, animales y plantas terrestres) se presentaron..

Y en tercer lugar, la aparición de nuevas formas normalmente va seguido a menudo por períodos de rápida diversificación (por ejemplo, la explosión cámbrica de los animales, el aumento de los insectos en el Devónico y Carbonífero, la radiación de las plantas con flores en el Cretácico tardío, y la radiación de mamíferos en el Terciario temprano).”

comunidad, por tamaños y por géneros. Lo que se puede

observar en este tipo de representaciones gráficas, es que la mayoría de los depredadores se colocan en tamaños medios entre las presas. Si la presa evolutivamente cambia de tamaño, el depredador o cambia de tamaño u opta por presas más pequeñas.

Para definir este concepto de relación de tamaños entre presas está el índice de apetencia de Valverde que es la relación entre la energía proporcionada por la presa y la energía que ha empleado el depredador en cazarlo. Una tendencia evolutiva general sería minimizar el índice de apetencia de las presas, variando de talla o especializándose. Todo este tipo de procesos coevolutivos (evolución estrechamente relacionada de dos linajes independientes) es lo que los ecólogos denominan, carreras de armamento , en términos simples y resumidos, sería la tendencia a minimizar el índice de apetencia de las presas. Las carreras de armamento aunque estén relacionadas con tamaño además de forma, etc. están limitadas a un factor internalista, el óptimo metabólico de tamaño, que describe la Ley de Cliver , la tasa metabólica basal es igual a la masa del animal elevada a ¾, esto implica una recta de regresión. Significa que una presa puede variar de tamaño, y puede olvidarse de su tamaño óptico metabólico.

Esta hipótesis del optimo tamaño, la podemos testar con la evolución de los animales. En las islas mediterráneas, existía una fauna insular característica, cambiaron de tamaño y apareciendo elefantes enanos, y grandes cricetinos (hámsters). Los factores ambientales son determinantes en el tamaño, además de factores limitantes que se refieren a la esencia interna del metabolismo. Hace referencia a las propiedades físicas de los seres vivos.

En esta transición hay una disminución de tamaño, que tendrá que ver con el vuelo.

En el registro fósil, en la historia de la vida, están relacionados con estos cambios de tamaño, modelos de especiación diferencial, que implican a linajes estrechamente emparentados. Porque diferenciación diferencial, los impalas son generalistas. Los alcelafo son todo lo contrario. La selección natural podría

grado de estructuración para tener una función. Por tanto

complejidad y organización son independientes, pero en evolución están muy relacionados.

Pone un ejemplo, la hipótesis dice que la columna vertebral aumenta en complejidad del paso de los mamíferos terrestres a los acuáticos. Mide 6 variables y hace un cálculo e índices varios. Hace una media con 24 taxones de mamíferos, y los compara con mamíferos marinos. La mayor parte de los resultados indican una disminución de la complejidad del paso de mamíferos terrestres a acuáticos.

Pero estudiando la complejidad de las suturas de los amonites se vio que la complejidad era creciente. También hay otros estudios en los que se observan la complejidad decreciente, por tanto el aumento de complejidad no se puede tomar como una ley general.

Uno de los primeros que estableció los modelos sobre la diversidad de los organismos fue Philips, que lo realizo desde que tenían fósiles. En un origen donde unos pocos grupos de metazoos se van reduciendo cuando aparecen nuevos organismos. Según él la vida tiene tres eras, paleozoico, mesozoico y cenozoico, separadas por las extinciones en masa. Pasaron 120 años hasta que los paleontólogos dijeron que esta curva de diversidad podía ser real (pues se pensaba que no se podía saber por las faltas del registro fósil (Darwin decía que no se podía saber la diversidad pasada a partir del registro fósil). Un artículo cambió este paradigma, que decía que había un factor subyacente que señalaba a un único modelo. Se observaron diferentes variables (icnofósiles, variedad de especies de yacimientos, variedad de géneros...) de cada época, haciéndose diferentes histogramas, viendo que eran todos los histogramas sobre la diversidad prácticamente iguales (excepto el de los icnofósiles, se parece pero no tanto), es decir, el nivel de correlación es altísimo. Por tanto hay un consenso en la curva de diversidad de los metazoos marinos.

La curva comienza en el cámbrico, en el ordovíco se triplica el número de familias (se conoce como la radiación del ordovícico). En el pérmico ocurre una gran extinción de masa, a partir de

mantienen, es decir, una especie evolución para mantenerse en

la misma adaptación en la que estaban por competir con las otras especies (carreras de armamentisto), coevoluciona.

Se pensaba que la extinción de masa es un punto álgido de la extinción de fondo, pero ahora se piensa que no, que están superpuestas. Los fenómenos de extinción de masa ocurren en todo el mundo, un gran número de especies desaparecen, no solo de un mismo nicho ecológico, sino de todos los ecosistemas, y la extinción ocurre en un tiempo geológico corto (cientos de miles de años, o millones). Han ocurrido 5, en el ordovícico, devónico pérmico, triásico, cretácico y tal vez un sexta que la hacmeos (nosotros).

Las extinciones de fondo las predicciones son mucho más precisas, hay más probabilidades de extinción si tienes ciertas características. Las extinciones en masa son menos predecibles, no es estrictamente al azar, hay algunos patrones, por ejemplo el hecho de pertenecer a un clado grande, ya que se ven más afectados. Cuando se recobran los ecosistemas después de una gran extinción, las nuevas especies ocupan los nichos anteriores. Lo que realmente hacen es colapsar el ecoespacio, y los nuevos organismos inventan nuevos nichos, que pueden ser semejantes a los anteriores.

Frente a la hipótesis de la reina roja, que explica la extinción de fondo, la hipótesis del bufón de la corte explica la extinción en masa. Los bufones se dice que no cambian de chiste porque le hacía gracia al poderoso de turno, pero cuando este cambiaba tenía que cambiar los chistes. La reina roja en tiempos pequeños y lugares determinados y lo hace el ambiente vivo, el bufón afecta a escala global y es el ambiente abiótico.

La extinción pérmica fue del 95%, y la recuperación fue lenta, de unos 100 m.a. Estuvimos a punto de dejar de vivir. Desaparecen gran parte de los brachiópodos, que ahora están bastante recuperados. Los cefalópodos de concha recta, desaparecieron casi, lo hicieron un poco después. Los crinoideos que había millones de millones desaparecen. Los trilobites desaparecen para siempre, que ya habían tenido extinciones. Desaparecen los tetrápodos basales, gran parte de los fitófagos basales, o carnívoros,. También muchas plantas, desaparecen grandes

También existieron regresiones en esta época del nivel del mar,

enormes, unos 100 metros de diferencia (este fenómeno ocurre durante millones de años), emerge una superficie equivalente a toda áfrica, esto supone diferencias climáticas, se hace el clima más continental, y cambian las corrientes oceánicas.

¿Hay entonces una única causa o hay tres o más, lo llamado Orient Express? Hay cierta gente que mantiene esto último, pero si nos guiamos por la parsimonia, lo más probable es que el meteorito fuese el responsable de toda la extinción. Los otros cambios los consideran menores.

Las especies no existen como entidades reales, vemos que hay diferencias entre especies pero según esta teoría de predarwinismo David Starr Jordan la naturaleza es potencialmente continua y debería existir cualquier morfología posible, si no la hay es porque han desaparecido o todavía no han llegado.

Los picos adaptativos se estructuran en grupos. Se agrupan según picos adaptativos, es decir, si unos grupos adquieren unos rasgos comunes es porque están alrededor de un mismo pico (y porque proceden de un mismo antecesor).

Externalismo, las semejanzas se producen porque tienen la misma función. Internalismo, son semejantes porque de un arquetipo derivan el resto de formas ligeramente diferente.

¿Porque no aparecen formas como un centauro o un hombre pájaro? Según el morfoespacio basado en dos caracteres, según el internalismo moderno el sistema en sí mismo no es capaz de generar todos los fenotipos posibles, tiene sus restricciones, el sistema solo puede dar una serie limitada y discreta que son los fenotipos posibles.

La propuesta internalista de por qué por ejemplo no ha cambiado el esqueleto de los mamíferos es porque hay factores de nove, de bifurcación y de segmentación. Es decir toda esta maquinaria se ha mantenido constante durante 300 m.a., que es la principal responsable del mantenimiento esto es una tontería. Como odio las tramas conceptuales.

Neandertal. Está claro que tenemos que ver con nuestros primos

los monos y abre el debate de antropología física del eslabón perdido.

William King es el primero en dar un nombre específico a los restos del valle, Homo Neandertalensis. La determinación de esta especie arranca un debate “si los Neandertales eran o no de nuestra especie”.

El final de esta etapa de la antropología anecdótica, tiene que ver con Arthur Dart y el fósil del Nió de Caun que pone las bases del estudio moderno de la evolución. En 1924 arranca la paleontología moderna, y arranca un estudio sistemático.

Entonces, ¿qué es un hombre?

Nosotros durante mucho tiempo estuvimos integrados en la naturaleza. El momento en el que nos separamos (nos preguntamos quienes somos, de dónde venimos, única diferencia) el evolucionismo nos devuelve de un golpe al mundo, ya que nos demuestra que todos tenemos un antecesor común con el resto de los seres vivos, somos uno más.

Cuando cuajan las idea evolucionistas, que producen shock que hay que asumir. El hombre es un animal racional según la RAE. Tendremos que acudir a un manual de zoología para ver que somos como concepto más sencillo: … Antropólogo suizo dice: El hombre no desciende del mono como se dice tan a menudo, el hombre es un mono.

Linneo nos dio el nombre de Homo sapiens con su nomenclatura dicotómica, como al resto de la naturaleza. De vuelta al mundo natural. Tenemos un antecesor común.

Orangutan, gorila, isobáticos, chimpancés (común o pigmeo).

Clasificación de los primates

La historia de los primates es una historia larga. Filogenia molecular establece los antecesores comunes y sus años. Desde el antecesor común del chimpancé hay una gran discusión. De todos estos temas hay gran discusión.