Modelos de especiación y macroevolución
En las islas Galápagos, Darwin vio pinzones parecidos entre sí pero con picos muy distintos. En la Argentina, los tuco-tucos de la Patagonia forman decenas de especies que viven en suelos distintos. ¿Cómo una población se parte en dos especies que ya no pueden cruzarse? ¿Y cómo se explican cambios tan grandes como la aparición del vuelo en las aves? Lo vas a poder responder al final de la página.
¿Qué es una especie?
Según el concepto biológico de especie, una especie es un conjunto de poblaciones cuyos individuos pueden cruzarse entre sí en la naturaleza y dejar descendencia fértil, y que están aislados reproductivamente de otros conjuntos.
Las barreras pueden actuar antes o después de la fecundación:
| Tipo | Ejemplos |
|---|---|
| Precigóticas (antes de formarse el cigoto) | Hábitats distintos; épocas de reproducción distintas; cortejos o cantos distintos; órganos reproductores incompatibles; gametas que no se reconocen |
| Poscigóticas (después) | Híbridos inviables; híbridos vivos pero estériles (la mula, hija de yegua y burro) |
Definí qué es una especie según el concepto biológico y explicá qué se entiende por aislamiento reproductivo. Nombrá un ejemplo de barrera que lo produzca.
Definí qué es una especie según el concepto biológico y explicá qué se entiende por aislamiento reproductivo. Nombrá un ejemplo de barrera que lo produzca.
Modelos de especiación por divergencia adaptativa
La especiación es el proceso por el cual una población ancestral origina una o más especies nuevas. Los modelos se distinguen por la relación geográfica entre las poblaciones.
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Alopátrica: una barrera geográfica (un río que cambia de curso, una cordillera, el mar) separa a la población. Cada parte evoluciona por separado.
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Parapátrica: las poblaciones ocupan zonas contiguas, con una estrecha zona de contacto. Cada una se adapta a su ambiente y casi no se cruzan.
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Simpátrica: las poblaciones divergen en la misma área, por ejemplo por especializarse en recursos distintos (insectos que se alimentan de frutos diferentes) o por preferir distinta pareja.
Relacioná cada modelo de especiación con su descripción: 1. Alopátrica 2. Simpátrica 3. Parapátrica a) Las poblaciones divergen en zonas contiguas, con una estrecha zona…
Relacioná cada modelo de especiación con su descripción:
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Alopátrica
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Simpátrica
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Parapátrica
- a) Las poblaciones divergen en zonas contiguas, con una estrecha zona de contacto.
- b) Las poblaciones divergen dentro de la misma área, sin separación geográfica.
- c) Una barrera geográfica separa a las poblaciones.
Especiación «instantánea»: peripátrica y poliploidía
Algunos modelos son más rápidos que la divergencia gradual.
Peripátrica
Un grupo pequeño se separa del borde de la población y coloniza un lugar nuevo, por ejemplo una isla. Se parece a la alopátrica, pero hay dos diferencias:
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El grupo fundador es pequeño: lleva solo una muestra de los alelos de la población original (efecto fundador), y la deriva génica actúa con mucha fuerza.
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El ambiente nuevo impone otras presiones: la selección natural favorece a los portadores de variantes ventajosas allí.
En la alopátrica clásica, en cambio, la población se parte en dos grandes mitades y sigue la divergencia gradual.
Poliploidía
Un error en la meiosis produce gametas con el doble de cromosomas (2n en lugar de n). Si dos de esas gametas se unen, o una se une a una normal, aparece un individuo poliploide. Sus cromosomas no aparean bien con los de la población original, por lo que los híbridos son estériles. Así queda aislado reproductivamente en una sola generación, dentro de la misma área: por eso se considera especiación simpátrica. Es frecuente en plantas (el trigo del pan es poliploide).
Un pequeño grupo de aves de una población continental llega a una isla remota y queda aislado del resto. Con el tiempo, el grupo insular diverge hasta formar una especie…
Un pequeño grupo de aves de una población continental llega a una isla remota y queda aislado del resto. Con el tiempo, el grupo insular diverge hasta formar una especie nueva. Explicá qué modelo de especiación describe el caso (diferenciando la alopátrica clásica de la peripátrica) y qué papel cumplen el tamaño reducido del grupo fundador y la selección natural en el nuevo ambiente.
Algunas plantas originan nuevas especies por poliploidía: un error en la meiosis produce gametas con el doble de cromosomas. Explicá cómo una planta poliploide puede…
Algunas plantas originan nuevas especies por poliploidía: un error en la meiosis produce gametas con el doble de cromosomas. Explicá cómo una planta poliploide puede quedar reproductivamente aislada de la población original en una sola generación y por qué este proceso se considera un caso de especiación simpátrica.
Microevolución y macroevolución
Una extinción masiva elimina una gran proporción de las especies en un tiempo geológicamente corto. Hace unos 66 millones de años desaparecieron los dinosaurios no avianos. Los nichos que quedaron libres permitieron una radiación adaptativa: a partir de un grupo ancestral surgen rápidamente muchas especies que ocupan nichos distintos. Los mamíferos, hasta entonces pequeños, se diversificaron en formas terrestres, voladoras y acuáticas.
Definí microevolución y macroevolución. Escribí un ejemplo de cada una, y nombrá un fenómeno que se estudie a escala macroevolutiva, como las extinciones masivas.
Definí microevolución y macroevolución. Escribí un ejemplo de cada una, y nombrá un fenómeno que se estudie a escala macroevolutiva, como las extinciones masivas.
Hace unos 66 millones de años, una extinción masiva eliminó a los dinosaurios no avianos. Luego, los mamíferos se diversificaron en numerosos nichos ecológicos. Explicá…
Hace unos 66 millones de años, una extinción masiva eliminó a los dinosaurios no avianos. Luego, los mamíferos se diversificaron en numerosos nichos ecológicos. Explicá qué es una radiación adaptativa y cómo se relaciona con la liberación de nichos tras una extinción masiva.
Modelos alternativos sobre el ritmo y el mecanismo
El gradualismo darwiniano propone que los cambios se acumulan de a poco, de forma lenta y continua. Si fuera así, el registro fósil de un linaje mostraría una larga serie de formas intermedias.
La teoría de los equilibrios puntuados (Gould y Eldredge) propone que las especies permanecen muy estables (estasis) durante largos períodos, interrumpidos por episodios breves, en términos geológicos, de cambio y especiación, típicamente en poblaciones pequeñas y aisladas. El registro mostraría largos tramos de fósiles casi iguales y cambios aparentemente bruscos.
Otros modelos:
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Teorías neutralistas: gran parte de la variación molecular surge por mutaciones que no cambian la aptitud y se fija por deriva génica, no por selección.
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Neotenia: el adulto conserva rasgos juveniles. Algunas salamandras (como el axolote) alcanzan la madurez sexual conservando branquias larvales.
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Saltacionismo: cambios grandes y súbitos, relacionados con mutaciones en genes reguladores que controlan a otros genes.
Compará el gradualismo y la teoría de los equilibrios puntuados sobre el ritmo de la evolución. Para cada uno describí cómo sería el registro fósil esperado de un linaje…
Compará el gradualismo y la teoría de los equilibrios puntuados sobre el ritmo de la evolución. Para cada uno describí cómo sería el registro fósil esperado de un linaje a lo largo del tiempo. Luego explicá por qué los equilibrios puntuados pueden dar cuenta de que en el registro fósil falten a menudo formas intermedias, sin que eso contradiga la evolución.
Las teorías neutralistas proponen que gran parte de la variación molecular surge y cambia por azar (deriva génica) y no por selección natural, porque muchas mutaciones…
Las teorías neutralistas proponen que gran parte de la variación molecular surge y cambia por azar (deriva génica) y no por selección natural, porque muchas mutaciones no alteran la aptitud de los individuos. Analizá esta idea y respondé:
- a) ¿En qué se diferencia de la explicación puramente seleccionista?
- b) ¿Qué tipo de mutaciones esperarías que se fijen por deriva en una población pequeña?
- c) Argumentá si el neutralismo contradice la teoría de la selección natural o la complementa, y justificá con un ejemplo.
Vuelta al principio: los pinzones y los tuco-tucos se explican por especiación (poblaciones aisladas que divergen por selección y deriva); el origen del vuelo en las aves es un cambio macroevolutivo que se estudia a escala de grandes grupos y millones de años.