Las teorías evolutivas
Emma visita un museo de historia natural en Chicago y se queda frente al esqueleto de un animal que ya no vive en ningún lugar del planeta: ¿de dónde salió, si las especies nunca cambian? Durante casi toda la historia de la biología se dio por supuesto que las especies eran fijas, inmutables desde su creación. Los fósiles de animales que ya no existían, cada vez más numerosos a medida que se excavaba, fueron la primera grieta seria en esa idea.
El fijismo y las primeras grietas
Ves a los perros tener cachorros de su misma raza y los campos de trigo producir siempre trigo año tras año: ¿significa esta aparente estabilidad que los seres vivos han sido siempre exactamente iguales desde el origen de la Tierra?
Explica qué defendía el fijismo o creacionismo sobre el origen y la permanencia de las especies, y por qué los fósiles de animales que ya no existen eran un problema…
Explica qué defendía el fijismo o creacionismo sobre el origen y la permanencia de las especies, y por qué los fósiles de animales que ya no existen eran un problema para esa idea.
Durante su viaje en el Beagle, Darwin hizo observaciones que le hicieron dudar del fijismo. Cita dos de ellas (por ejemplo, fósiles de especies extinguidas parecidas a…
Durante su viaje en el Beagle, Darwin hizo observaciones que le hicieron dudar del fijismo. Cita dos de ellas (por ejemplo, fósiles de especies extinguidas parecidas a las actuales o especies distintas en cada isla de las Galápagos) y explica qué le sugirió cada una.
El lamarckismo: el uso cambia al individuo
Un herrero desarrolla brazos muy gruesos y fuertes tras décadas de golpear el yunque con fuerza en su taller: ¿nacerán sus hijos con una musculatura superior gracias al esfuerzo continuado de su padre?
Resume las dos ideas principales de Lamarck (uso y desuso de los órganos y herencia de los caracteres adquiridos) y explica cómo interpretaba él el cuello largo de las…
Resume las dos ideas principales de Lamarck (uso y desuso de los órganos y herencia de los caracteres adquiridos) y explica cómo interpretaba él el cuello largo de las jirafas.
La teoría de Lamarck resultaba razonable en su época. Explica qué dato sobre la herencia desconocía Lamarck que hoy nos permite rechazar la herencia de los caracteres…
La teoría de Lamarck resultaba razonable en su época. Explica qué dato sobre la herencia desconocía Lamarck que hoy nos permite rechazar la herencia de los caracteres adquiridos, y qué diría un lamarckista y qué un darwinista sobre por qué las gacelas corren rápido.
Analiza las dos situaciones siguientes: 1) Si a varias generaciones sucesivas de ratones se les amputa la cola quirúrgicamente, todas las crías de las camadas siguientes…
Analiza las dos situaciones siguientes: 1) Si a varias generaciones sucesivas de ratones se les amputa la cola quirúrgicamente, todas las crías de las camadas siguientes siguen naciendo con la cola intacta. 2) Si se irradian los testículos de ratones macho con rayos X, muchas de sus crías nacen con malformaciones en la cola. A) Justifica estos resultados basándote en la diferencia entre células somáticas y células de la línea germinal. B) Si un fisicoculturista utilizara terapia génica para modificar el ADN de las fibras musculares de sus brazos e hipertrofiarlas, ¿heredarían sus descendientes esa masa muscular? Razona tu respuesta.
El darwinismo: la selección natural
En el desierto de Nuevo México, en una camada de ratones de abazones (rock pocket mice), unos nacen con pelaje pardo oscuro y otros con pelaje claro sobre un suelo volcánico negro: si los búhos cazan con la vista, ¿tendrán todos las mismas probabilidades de llegar a reproducirse?
Detrás de la lucha por la existencia hay dos hechos: los organismos producen más descendientes de los que pueden sobrevivir (sobreproducción) y los recursos (comida, agua, refugio) son limitados. Por eso no todos dejan el mismo número de hijos: hay éxito reproductivo diferencial. Una adaptación es un rasgo heredable que aumenta la probabilidad de sobrevivir y reproducirse en un ambiente concreto. Ejemplo: el pelaje blanco del zorro ártico lo camufla en la nieve y le ayuda a cazar sin ser visto.
Resume las ideas clave del darwinismo: variabilidad entre los individuos, lucha por la existencia y selección natural de los mejor adaptados.
Resume las ideas clave del darwinismo: variabilidad entre los individuos, lucha por la existencia y selección natural de los mejor adaptados.
Define adaptación y pon dos ejemplos de adaptaciones de seres vivos a su ambiente, explicando en qué consiste la ventaja de cada una.
Define adaptación y pon dos ejemplos de adaptaciones de seres vivos a su ambiente, explicando en qué consiste la ventaja de cada una.
Observa el esquema, que muestra dos explicaciones distintas (A y B) de cómo las jirafas llegaron a tener el cuello largo. Indica cuál corresponde a Lamarck y cuál a…
Observa el esquema, que muestra dos explicaciones distintas (A y B) de cómo las jirafas llegaron a tener el cuello largo. Indica cuál corresponde a Lamarck y cuál a Darwin, y señala la diferencia fundamental entre ambas sobre qué se hereda.
Las pruebas de la evolución (fossil record, biogeography y homologies)
Distingue entre órganos homólogos y órganos análogos usando el ala de un pájaro, el ala de un murciélago, el brazo humano y el ala de una mariposa, y explica cuál de los…
Distingue entre órganos homólogos y órganos análogos usando el ala de un pájaro, el ala de un murciélago, el brazo humano y el ala de una mariposa, y explica cuál de los dos casos es una prueba de parentesco evolutivo y por qué.
Explica qué son los órganos vestigiales y pon dos ejemplos (por ejemplo, el apéndice humano o los restos de pelvis de las ballenas), razonando por qué constituyen una…
Explica qué son los órganos vestigiales y pon dos ejemplos (por ejemplo, el apéndice humano o los restos de pelvis de las ballenas), razonando por qué constituyen una evidencia de la evolución.
Fósiles y biogeografía: leer el pasado
Un fósil es un resto o una huella de un ser vivo antiguo conservado en la roca. Se forma cuando un organismo muere y queda enterrado rápido bajo sedimentos (lodo, arena); con el tiempo, sus partes duras (huesos, conchas) se mineralizan. Un fósil da dos tipos de información: cómo era el ser vivo y qué edad tienen las rocas que lo contienen. El conjunto de todos los fósiles es el registro fósil, y muestra formas intermedias, como Tiktaalik (entre peces y vertebrados terrestres) o ballenas antiguas con patas.
La biogeografía estudia dónde viven las especies. Las especies de una isla se parecen más a las del continente cercano que a las de islas lejanas con clima parecido: los pinzones de las Galápagos descienden de aves llegadas de Sudamérica. Además de las homologías anatómicas hay homologías moleculares (secuencias de ADN y proteínas parecidas entre especies emparentadas) y del desarrollo (embriones de peces, aves y mamíferos muy parecidos al principio).
Explica qué es un fósil, cómo se forma normalmente y qué dos tipos de información aporta a la evolución: cómo eran los seres vivos del pasado y qué edad tienen las rocas…
Explica qué es un fósil, cómo se forma normalmente y qué dos tipos de información aporta a la evolución: cómo eran los seres vivos del pasado y qué edad tienen las rocas que los contienen.
Cita y describe brevemente tres líneas de evidencia de la evolución: fósiles, anatomía comparada (huesos homólogos) y biogeografía.
Cita y describe brevemente tres líneas de evidencia de la evolución: fósiles, anatomía comparada (huesos homólogos) y biogeografía.
El árbol de la vida: ancestros comunes, no escaleras
La evolución biológica es el cambio de las características heredables de las poblaciones a lo largo de las generaciones. Por eso las especies actuales descienden de especies del pasado y comparten antepasados comunes.
En un árbol filogenético cada rama es un linaje y cada punto de unión es un antepasado común. Chimpancés y humanos comparten un antepasado que vivió hace unos 6 a 7 millones de años, pero ninguno desciende del otro: son «primos» evolutivos.
Explica qué es la evolución biológica y qué significa afirmar que las especies actuales descienden de otras especies del pasado.
Explica qué es la evolución biológica y qué significa afirmar que las especies actuales descienden de otras especies del pasado.
En una red social lees el siguiente comentario: «Si el ser humano desciende del mono, ¿por qué siguen existiendo los chimpancés actuales en lugar de haberse transformado…
En una red social lees el siguiente comentario: «Si el ser humano desciende del mono, ¿por qué siguen existiendo los chimpancés actuales en lugar de haberse transformado todos en personas?». Redacta una respuesta científica que desmonte esta duda: A) Identifica los dos errores conceptuales sobre cómo opera la evolución biológica que contiene la frase. B) Utiliza el modelo del árbol filogenético para explicar la relación real entre chimpancés, humanos y su antepasado común, justificando por qué los chimpancés son «primos evolutivos» y no «antepasados».
La famosa ilustración de la «marcha del progreso» muestra una fila donde primates cuadrúpedos van erigiéndose paso a paso hasta culminar en el ser humano, transmitiendo…
La famosa ilustración de la «marcha del progreso» muestra una fila donde primates cuadrúpedos van erigiéndose paso a paso hasta culminar en el ser humano, transmitiendo la idea de que la evolución es una escalera hacia la perfección. A) Desmonta esta idea utilizando como contraejemplos el éxito evolutivo de las bacterias (organismos unicelulares sencillos desde hace más de 3500 millones de años) y de los parásitos internos como las tenias (que han perdido órganos complejos como el aparato digestivo). B) Justifica por qué en biología el concepto de «éxito adaptativo» no equivale a «mayor complejidad» y explica por qué la selección natural carece de metas o finalidad intrínseca.
Coevolución
A veces dos especies son la presión selectiva una de la otra. Ese proceso se llama coevolución. Cada cambio en una especie cambia qué variantes de la otra tienen más éxito.
Si un socio desaparece, la otra especie pierde su presión selectiva. Si depende por completo de él, puede extinguirse; si no, la selección favorecerá a individuos que usen otro polinizador. Nada de esto ocurre «a propósito»: solo sobreviven las variantes que ya existían y funcionan.
La orquídea Angraecum sesquipedale* acumula néctar al fondo de un tubo de casi 30 cm de profundidad, y solo la polilla Xanthopan morganii*, con una espiritrompa de…
La orquídea Angraecum sesquipedale acumula néctar al fondo de un tubo de casi 30 cm de profundidad, y solo la polilla Xanthopan morganii, con una espiritrompa de longitud similar, es capaz de libarlo y polinizarla. A) Explica la «carrera de armamentos» evolutiva (coevolución) entre ambas: ¿qué ventaja selectiva supuso para la planta que su tubo fuera más largo que la espiritrompa media, y qué presión selectiva obligó a la polilla a alargar la suya? B) Si una enfermedad extinguiera a esta polilla de forma repentina, predice el destino evolutivo de la orquídea y rebate la idea de que la planta podría «modificar su néctar voluntariamente para atraer a otros insectos».
El origen de las células eucariotas: la teoría endosimbiótica
Lynn Margulis propuso que las mitocondrias y los cloroplastos descienden de bacterias que fueron engullidas por una célula más grande y acabaron viviendo dentro de ella, en beneficio mutuo (endosimbiosis).
La teoría supuso un cambio de paradigma: además de las mutaciones graduales, la evolución puede avanzar por simbiosis y fusión de linajes distintos.
Un laboratorio analiza un orgánulo celular desconocido hallado en el citoplasma de una ameba y obtiene los siguientes datos: presenta doble membrana (la interna sin…
Un laboratorio analiza un orgánulo celular desconocido hallado en el citoplasma de una ameba y obtiene los siguientes datos: presenta doble membrana (la interna sin colesterol, semejante a la bacteriana), contiene ribosomas de tamaño 70S y posee una molécula de ADN circular cerrado capaz de replicarse al margen del núcleo. Además, un antibiótico que bloquea la síntesis de proteínas bacterianas detiene la función del orgánulo. A) Interpreta estos resultados justificando de forma razonada cómo respaldan la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis. B) Explica qué cambio de paradigma supuso esta teoría frente a la visión evolutiva tradicional basada exclusivamente en la competencia entre seres vivos.
La teoría sintética y la evolución en acción
¿Qué aporta el neodarwinismo o teoría sintética a las ideas de Darwin? Explica cómo la genética (mutaciones y herencia) completó la teoría de la selección natural.
¿Qué aporta el neodarwinismo o teoría sintética a las ideas de Darwin? Explica cómo la genética (mutaciones y herencia) completó la teoría de la selección natural.
Ordena cronológicamente estos hitos y explica en una frase qué aportó cada uno: la publicación de «El origen de las especies», el redescubrimiento de las leyes de…
Ordena cronológicamente estos hitos y explica en una frase qué aportó cada uno: la publicación de «El origen de las especies», el redescubrimiento de las leyes de Mendel, la teoría de Lamarck, el viaje del Beagle y la formulación de la teoría sintética.
En una pequeña isla, una sequía prolongada acaba con las plantas de semillas blandas y solo sobreviven las de semillas grandes y duras. Un equipo de biólogos mide el…
En una pequeña isla, una sequía prolongada acaba con las plantas de semillas blandas y solo sobreviven las de semillas grandes y duras. Un equipo de biólogos mide el grosor del pico en una población de pinzones antes de la sequía (media de 8.8 mm) y un año después entre los supervivientes (media de 9.8 mm). A) Justifica mediante la teoría sintética qué ha ocurrido en la población a nivel fenotípico y genotípico. B) Un estudiante comenta: «Los pinzones tuvieron que esforzarse para romper las semillas duras, lo que hizo que su pico creciera 1 mm durante su vida y por eso sus crías nacieron con picos más grandes». Rebate su afirmación señalando por qué incurre en el lamarckismo y cómo opera en realidad la selección natural.
Selección, deriva genética y flujo génico
La selección natural cambia frecuencias de variantes heredables por diferencias de éxito reproductivo. La deriva genética las cambia por azar, especialmente en poblaciones pequeñas. El flujo génico introduce o retira alelos cuando hay migración y reproducción. Todos estos procesos modifican la reserva génica (gene pool) de la población, es decir, el conjunto de todos sus alelos; por eso evoluciona la población, no el individuo. La mutación origina alelos nuevos; la recombinación forma combinaciones nuevas.
Explica la frase «no evolucionan los individuos, evolucionan las poblaciones»: qué les ocurre a los individuos a lo largo de su vida y qué es lo que cambia en la…
Explica la frase «no evolucionan los individuos, evolucionan las poblaciones»: qué les ocurre a los individuos a lo largo de su vida y qué es lo que cambia en la población de generación en generación.
Tras años usando el mismo insecticida, los mosquitos de una zona se han vuelto resistentes a él. Explica por qué es incorrecto decir que «cada mosquito se ha adaptado al…
Tras años usando el mismo insecticida, los mosquitos de una zona se han vuelto resistentes a él. Explica por qué es incorrecto decir que «cada mosquito se ha adaptado al insecticida a lo largo de su vida» y cómo lo explica correctamente la selección natural.
En una región industrial inglesa se midió la proporción de polillas del abedul (Biston betularia*) oscuras (carbonaria*) y claras (typica*). Tras aprobarse leyes contra…
En una región industrial inglesa se midió la proporción de polillas del abedul (Biston betularia) oscuras (carbonaria) y claras (typica). Tras aprobarse leyes contra la contaminación por carbón en 1960, los registros mostraron: en 1960, un 90 % de polillas oscuras; en 1980, un 50 %; y en 2000, solo un 10 %. A) Interpreta estos datos identificando el factor de selección natural y explicando por qué cambiaron las frecuencias alélicas. B) Predice razonadamente qué ocurriría con la proporción de ambas variedades si se introdujera un nuevo depredador nocturno que localiza a sus presas exclusivamente por el olfato y no por la vista.
Resumen
Vuelve al principio: el esqueleto del museo de Chicago es de una especie extinguida; el fijismo no puede explicarlo, pero la evolución sí: las especies cambian, se ramifican y se extinguen a lo largo del tiempo.