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Evolución Biológica: Concepto de Especie y Especiación, Apuntes de Zoología

Una introducción a la teoría de la evolución, con énfasis en el concepto de especie y la especiación. Se abordan factores genéticos, ecológicos y geográficos que influyen en la diversificación de las especies. Se incluyen teorías históricas como el lamarckismo y la síntesis moderna de la evolución. Además, se discuten conceptos relacionados como selección natural, especiación y mecanismos de cambio evolutivo.

Tipo: Apuntes

2023/2024

Subido el 07/01/2024

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saray-ledesma-martin 🇪🇸

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Tema 2. Objetos del estudio zoologico. Concepto de especie: evolución histórica.
Especiación: factores geneticos, ecológicos y geográficos. Tipos de especiación.
Seleccion natural, sexual y de grupo.
Diversidad animal:
Diversidad intraespecífica:
Diversidad dentro de un grupo (filo)
Diversidad de grupos (filos)
En biología nada tiene sentido si no se considera bajo el prisma de la evolución.
Hasta mediados del siglo XIX se cree que la diversidad de las especies la creó Dios, eso se
llama fijismo y creacionismo. Según esto las especies no varían con el tiempo..
Una variante de la anterior fue el catastrofismo propuesta por Cuvier, que justifico la
aparición de restos de animales extintos a que debía de haber tenido lugar una catástrofe.
A continuación surge la teoría de Lamarckismo o caracteres adquiridos propuesta por
Lamarck, es la primera teoría que habla de evolución, defendía que una especie se adapta
al medio modificando su morfología, y que estos caracteres adquiridos se transmitían de
generación en generación.
Malthus propuso que en tan solo 600 años, los descendientes de una pareja de elefantes
sumarían más de 16 millones de individuos, algo debe limitar el crecimiento poblacional. Los
menos competentes no sobreviven o no se reproducen.
Teoría de la evolución (Darwinismo)
1. La evolución es posible gracias a las mutaciones debidas al azar (hay variación
dentro de las especies).
2. Después actúa el entorno mediante una selección natural.
3. Sobreviven los individuos más aptos.
4. Hay una lucha continua por la supervivencia.
”Cinco teorías en una”
1. Evolución en misma
2. Gradualismo
3. Origen común (anatomía comparada, jerarquía linneana, distribución geográfica de
las biotas, código genético).
4. Especiación (diversificación de las especies, em el tiempo y el espacio).
5. Selección natura (producción de variación y eliminación no aleatoria: adaptación).
6. La evolución biológica: la síntesis moderna
(Reconciliación de la genética, la paleontología y la sistemática)
Evolución
Gradualismo
Origen común
Especiación
Selección natural
Otros mecanismos de cambio evolutivo (mutación, recombinación y deriva).
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Tema 2. Objetos del estudio zoologico. Concepto de especie: evolución histórica. Especiación: factores geneticos, ecológicos y geográficos. Tipos de especiación. Seleccion natural, sexual y de grupo. Diversidad animal:

  • Diversidad intraespecífica:
  • Diversidad dentro de un grupo (filo)
  • Diversidad de grupos (filos) En biología nada tiene sentido si no se considera bajo el prisma de la evolución. Hasta mediados del siglo XIX se cree que la diversidad de las especies la creó Dios, eso se llama fijismo y creacionismo. Según esto las especies no varían con el tiempo.. Una variante de la anterior fue el catastrofismo propuesta por Cuvier, que justifico la aparición de restos de animales extintos a que debía de haber tenido lugar una catástrofe. A continuación surge la teoría de Lamarckismo o caracteres adquiridos propuesta por Lamarck, es la primera teoría que habla de evolución, defendía que una especie se adapta al medio modificando su morfología, y que estos caracteres adquiridos se transmitían de generación en generación. Malthus propuso que en tan solo 600 años, los descendientes de una pareja de elefantes sumarían más de 16 millones de individuos, algo debe limitar el crecimiento poblacional. Los menos competentes no sobreviven o no se reproducen. Teoría de la evolución (Darwinismo)
    1. La evolución es posible gracias a las mutaciones debidas al azar (hay variación dentro de las especies).
    2. Después actúa el entorno mediante una selección natural.
    3. Sobreviven los individuos más aptos.
    4. Hay una lucha continua por la supervivencia. ”Cinco teorías en una”
    5. Evolución en sí misma
    6. Gradualismo
    7. Origen común (anatomía comparada, jerarquía linneana, distribución geográfica de las biotas, código genético).
    8. Especiación (diversificación de las especies, em el tiempo y el espacio).
    9. Selección natura (producción de variación y eliminación no aleatoria: adaptación).
    10. La evolución biológica: la síntesis moderna (Reconciliación de la genética, la paleontología y la sistemática) ● Evolución ● Gradualismo ● Origen común ● Especiación ● Selección natural ● Otros mecanismos de cambio evolutivo (mutación, recombinación y deriva).

Bases del Darwinismo actual (Neodarwinismo)

  1. Las poblaciones contienen variabilidad genética generada mediante mutación y recombinación (procesos "aleatorios").
  2. Las poblaciones evolucionan mediante cambios en las frecuencias anfibios génicas originadas por deriva genética, flujo génico (migración) y, sobre todo, selección natural.
  3. Las variaciones que producen ventajas selectivas tienen efectos fenotípicos generalmente pequeños (las grandes generalmente son peces deletéreas), por lo que el cambio adaptativo es normalmente gradual.
  4. La diversificación se genera por especiación (evolución gradual del aislamiento reproductivo entre poblaciones).
  5. Los procesos de diversificación llegan, con el tiempo, a producir cambios lo suficientemente grandes como para que den lugar a taxones de orden superior (género, orden, etc.) (macroevolución). Selección natural
  • Proceso originado por la existencia de diferencias biológicas heredables entre los individuos y que pueden conducir al cambio genético en las poblaciones o especies (Endler, 1986).
  • Proceso por el que los rasgos de organismos de una población mejor adaptados al ambiente, incrementan su frecuencia en relación a los rasgos menos adaptados en un número de generaciones (Ridlev 19931). Según el Origen de las Especies (1859):
  1. Los individuos de una especie son variables.
  2. Algunas de esas variaciones pasan a los descendientes.
  3. En cada generación se producen más individuos de los que pueden sobrevivir.
  4. Los individuos que sobreviven y se reproducen son aquellos que presentan las variaciones más favorables. SELECCIÓN NATURAL Los individuos con rasgos más competitivos tendrán mayor probabilidad de dejar descendientes, que mostrarán los mismos rasgos (heredados de sus padres), de manera que dichos rasgos aumentarán su frecuencia en la siguiente generación. Es una propiedad del individuo, cuyo valor es relativo al de los demás individuos, y mide la contribución del individuo a la siguiente generación. Supervivencia diferencial: Altura media del pico de los reproductores en 1976 (barras blancas) Altura media del pico de los que sobrevivieron a la sequia (reproductores en 1978, barras negras)

Selección sexual ¿Cómo se puede explicar la presencia de rasgos costosos de producir y mantener (tamaño corporal, ornamentos, colores brillantes, cantos....), y que en principio, deberían reducir la supervivencia de sus portadores? Dichos rasgos incrementan la eficacia biológica de sus portadores al aumentar su éxito reproductor: Selección sexual (Darwin 1871). Los caracteres que incrementan el éxito reproductivo pueden evolucionar aunque supongan un coste en supervivencia (la supervivencia por sí sola no garantiza la contribución genética de un individuo a la siguiente generación). Surge por diferencias entre individuos por conseguir pareja y reproducirse. La selección seluxal es la selección de caracteres que confieren un mayor éxito reproductivo, comprometiendo la probabilidad de supervivencia pero aumentando la eficacia biológica. La reproducción sexual crea diferentes presiones de selección para machos o hembras dando lugar a asimetrías la varianza del éxito reproductivo es mayor para los machos que para las hembras y esto es como consecuencia de la anisogamia, la hembra pone pocos gametos y grandes y el macho muchos y pequeños. Seleccionan Compiten Las asimetrías en la inversión reproductiva crean presiones para machos y hembras (DISMORFISMO SEXUAL). Bateman lo comprobó en drosophila melanogaster. Algunos rasgos evolucionan por las ventajas que confieren a sus portadores en relación exclusiva con la reproducción sexual (sólo si compensa la reducción de supervivencia con un aumento en la reproducción), mediante dos mecanismos:

  1. Selección intrasexual, competencia entre individuos del mismo sexo. " Armamentos "
  2. Selección intersexual, elección de pareja. " Ornamentos " Un sexo (generalmente machos) es capaz de monopolizar el acceso al otro. ● Combate (armas, tamaño corporal, cantos, territorios...). ● Competencia espermática (mecanismos para asegurar la paternidad). ● Infanticidio y aborto. ● Beneficios directos (recursos). ● Beneficios indirectos (nuevos genes). ● Sesgos sensoriales preexistentes (atracción por rasgos que “no indican nada”). Caracteres sexuales secundarios (que permitiría aumentar la probabilidad de encontrar pareja). ● Armas ● Tamaño corporal ● Estructuras morfológicas ● Color ● Sonido ● Comportamiento

Un animal hermafrodita es el que presenta órganos reproductores masculinos y femeninos. Dos tipos: ● Hermafroditas simultáneos ● Hermafroditas secuenciales: Protandria: La función masculina aparece antes que la femenina. Protoginia: La función femenina aparece antes que la masculina. Tipos de reproducción ● Asexual (gemación, fisión, fragmentación, paratomía... partenogénesis) vs sexual ● Sin gametos - con gametos ● Sexos separados vs hermafroditismo ● Mecanismos de transferencia de los gametos ● Comportamiento reproductor Especiación Microevolución ● Mutación ● Selección natural ● Deriva genética ● Recombinación ● Flujo génico (migración) Macroevolución ● Especiación ● Extinción ¿Cómo se forman las especies?

  1. Aislamiento de poblaciones
  • Reducción del flujo génico
  • Aislamiento geográfico (generalmente)
  1. Divergencia de caracteres
  • Procesos de adaptación local (selección natural, deriva génica...)
  1. Aislamiento reproductivo
  • Mecanismos pre-zigóticos y post-zigóticos El aislamiento reproductivo sería un resultado inevitable de la divergencia evolutiva. 4. Deriva génica Fluctuaciones al azar de las frecuencia de caracteres en una población, condicionadas por bajos números poblacionales. Podemos reconocer cuatro modelos de especiación (atiende a un criterio geográfico): - Alopátrida: se formó una barrera geográfica que aislaría las poblaciones y tras un periodo de divergencia de caracteres al volver a contactar se habrían desarrollado mecanismos de aislamiento reproductivo. - Peripátrida: El aislamiento reproductivo se produciría en regiones periféricas de una especie debido a la aparición de algún tipo de barrera que interrumpiría el flujo de caracteres poblacionales y eso contribuiría a un divergencia de caracteres y posteriormente a un aislamiento. “Alrededor” misma especie, pero interrumpida por el flujo génico. - Parapátrida: similar a la anterior, pero la barrera no sería geográfica, las poblaciones no perderían el contacto, pero existirían procesos que provocarían el aislamiento poblacional, la divergencia de caracteres y la aparición de barreras de aislamiento reproductivo. Siempre va a existir el flujo génico (posibilidad de reproducción entre individuos), ejemplo de especiación en anillo.

Concepto tipológico de especie Existen más de 30 conceptos de especie... Concepto tipológico (morfológico): un individuo se considera perteneciente a una determinada especie si se ajusta lo suficiente, en una serie de caracteres esenciales, al ejemplar tipo (modelo o referente de una especie). ● Basado en el grado de diferencia ● ¿Qué mecanismo origina las especies? VENTAJAS Práctico y fácil de aplicar Aplicable a fósiles INCONVENIENTES Polimorfismos (variación intraespecífica, dimorfismo sexual…) Especies crípticas Límites arbitrarios, diferentes entre taxones No explica las relaciones evolutivas Problemas con concepto tipológico de especie ● Variaciñon intraespecífica (ej. geográfica). ● Dimorfismo sexual. ● Especies crípticas. Concepto biológico: son grupos de poblaciones naturales que, de forma real o potencial pueden reproducirse entre sí, y están aislados reproductivamente de otros grupos afines (Mayr, 1942). Las especies son distintas no porque parezcan diferentes, sino porque existen barreras reproductivas entre ellas que impiden que puedan cruzarse.cados VENTAJAS ● Identifica el mecanismo ● No arbitrario, igual entre taxones INCONVENIENTES ● Más difícil de comprobar (poblaciones distantes, fósiles...) ● Reproducción asexual ● Híbridos (10% animales y 25% plantas) Concepto filogenético: Conjunto (cluster) mínimo de organismos, dentro del cual hay un modelo parental de ancestro-descendiente, y puede diagnosticarse como claramente distinto de otros conjuntos similares (Cracraft, 1987). Concepto evolutivo: Linaje de poblaciones ancestro-descendientes que mantienen su identidad respecto a otras líneas y sus propias tendencias evolutivas y destino histórico (Wiley, 1978). Las especies tienen valor principalmente instrumental: son una hipótesis de trabajo y elegiremos el concepto que mejor se ajuste a nuestras preguntas cientificas (aunque son entidades reales).