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LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA es el cambio que han experimentado y experimentan los seres vivos en herencia genética fenotípica y genotípica de las poblaciones biológicas a través de las generaciones y que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común. TEORÍAS A. TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA: (Abiogénesis) 384 a.C – XVII d.C Fue una teoría que sostenía que ciertas formas de vida surgen de manera espontánea a partir de materia orgánica, inorgánica o de una combinación de las mismas, gracias a un PRINCIPIO VITAL INVISIBLE. Carne podrida = moscas Madera, hojas secas, pelo de caballo = insectos Limo del rio Nilo = anguila y ratones Cachos del carnero muerto = abejas Juan Van Helmont: camisa sucia, granos de trigo en un recipiente = ratones en 21 días. RECHAZO: *Hipótesis de Francisco Redi 1668. Hipótesis de la Biogénesis que propone que la vida sólo se origina a partir de vida preexistente. pero todavía creían que los MICROORGANISMOS se originaban por generación espontánea. *Lázaro Spallanzani 1758 En un recipiente tapado no aparece vida y en el abierto si. A favor de la Biogénesis *John Needhan 1770 En el vaso abierto ingresa la “fuerza vital” (ENTELEQUIA). A favor de la Abiogénesis * Luis Pauster 1865 Experimentó en dos matraces calentando previamente el contenido diferentes uno normal y el otro con cuello de cisne, ambos estuvieron abiertos y en el último no aparece vida porque la bacteria por efectos de la gravedad se quedó atrapada B. TEORÍA COSMOZOICA (Panspermia) Esta teoría fue postulada por el Físico y Químico Sueco Svance Augusto Arrhenius en 1906. Sostenía que la vida llegó a la Tierra por los meteoritos que caían hace muchos miles de millones de años. RECHAZO: en el espacio temperaturas extremadamente baja, rayos UV, radiaciones cósmicas Meteoritos al caer = temperaturas muy altas por el roce con atmósfera y el impacto con la tierra. 1922 Alexander Oparín, atmósfera de carácter reductora, sedimentaron los gases formando la sopa primitiva. Hace 3 800 Millones de años. Se formaron primeros fragmentos de ADN que se rodearon con capas lipídicas. CH4, H2, NH3, CO2, H2O 4. TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA: ALEXANDER OPARIN (1922) su teoría materialista – dialéctica y su libro= “El origen de la Vida” evolución GRADUAL de la materia inorgánica a la orgánica hasta formar las primeras células. STANLEY MILLER Y HAROL UREY (1953) Experimenta esta teoría a partir de sustancias inorgánicas como CH4, NH3, H2, H2O, CO2 (atmósfera reductora) más energía (rayos ultravioletas, descargas eléctricas, etc.) se formaron sustancias orgánicas como: AMINOÁCIDOS ÁCIDOS GRASOS MONO SACÁRIDOS NUCLEÓTIDOS PROTEÍNAS LÍPIDOS AZÚCARES ACIDOS NUCLEICOS POLÍMEROSMONÓMEROS Los polímeros van a formar los componentes celulares como la membrana celular llamados COACERVADOS, que son polímeros conglomerados que originaron la célula hace 3 800 millones de años. ALCOHOLES CETONAS ACIDOS ORGÁNICOS ETERES SUST. ORGÁNICASSUST. INORGÁNICAS METANO AMONIACO HIDRÓGENO DIÓXIDO DE CARBONO VAPOR AGUA C O A C E R V A D O S P R O C A R I O T A S • Una posibilidad es la formación de un “caldo primigenio” a partir de la creación de estanques costeros producto de varios ciclos de llenado y secado con agua de mar, en dónde se habrían generado las moléculas componentes básicos de los primeros seres vivos. ¿Fue el ARN la primera molécula autorreproductora? • En la década de 1980, Thomas Cech de la Universidad de Colorado y Sidney Altman de la Universidad de Yale descubrieron que ciertas moléculas pequeñas de ARN, llamadas ribozimas, actúan como enzimas que catalizan reacciones celulares, entre ellas, la síntesis de más moléculas de ARN. La teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica con éste. El metabolismo aeróbico surgió debido a la fotosíntesis y generó aumento del oxígeno • La acumulación de oxígeno en la atmósfera de la tierra primitiva exterminó probablemente muchos organismos y fomentó la evolución de mecanismos celulares para contrarrestar su toxicidad. • La crisis de oxígeno también creó la necesidad fisiológica para que las bacterias adquieran la aptitud de utilizar oxígeno en el metabolismo. • Esto dio a las células aerobias una importante ventaja selectiva. El origen del núcleo es más enigmático • Una posibilidad es que la membrana plasmática se haya plegado hacia adentro para rodear el ADN. • Nuevos plegamientos habrían formado el retículo endoplasmático. • Otra hipótesis es que surgió como resultado de una endosimbiosis. • Cualquiera que haya sido el origen del núcleo, el hecho de tener el ADN dentro de él, parece haber conferido grandes ventajas, quizá al permitir una regulación más fina del material genético. • Esto trajo como consecuencia el origen de las células EUCARIOTAS. 1. TEORÍA DE LA HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS Jean Baptiste de Monet (Caballero de la Lamarck) 1809 en su libro “Filosofía Zoológica”, acuñó el término Biología, fundador de la paleontología de los invertebrados. Hipótesis: El uso Desuso de los Órganos. Los sucesivos cambios que se han dado en esos ambientes, lo que habría propiciado la Evolución y la actual diversidad de especies. - Los seres vivos pueden sufrir cambios estructurales para ADAPTARSE al medio. - Estos cambios son carácter adquirido, se hereda a la siguiente generación y se van perfeccionando. 2. La Teoría de la selección natural fue propuesta por Darwin 1859 libro “Sobre el Origen de las Especies por el Modo de Selección Natural” como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de dos premisas: La primera las generaciones hijas presentan cierta variabilidad que debe ser heredable. La segunda sostiene que dicha variabilidad del rasgo entre los individuos de una población implica diferencias en la supervivencia y éxito reproductor para que los nuevos caracteres se pueda extender en una población, originando un cambio evolutivo. LOS INDIVIDUOS SON NUMEROSOS Y DIFERENTES EN UNA POBLACIÓN -Disminuye alimentos CAMBIOS AMBIENTALES - Aumentan enfermedades INDIVIDUOS LUCHAN Y COMPITEN POR SOBREVIVIR LA NATURALEZA SELECCIONA A LOS MÁS FUERTES Y APTOS LOS MÁS APTOS GENERAN DESCENDIENTES La Naturaleza selecciona a los individuos mas aptos, cuyas características ventajosas se mantengan en el tiempo. 3. LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN (Fisher, Haldane y Wright, Mayr) • Se refiere principalmente a los genes, fenotipos y poblaciones dentro de las especies. • El Medio Ambiente selecciona organismos que tuvieron mutación y recombinación genética que han heredado. • Postula que la especiación se debe habitualmente a la acumulación de pequeñas modificaciones genéticas a lo largo del tiempo. UNIDAD EVOLUTIVA = Población MUTACIÓN= Aportan variabilidad genética LA EVOLUCIÓN= Se da de forma gradual LA GENÉTICA= explica la variabilidad La selección natural dispersa la VARIBILIDAD que favorece a los más adaptados y perjudica a los menos adaptados. Especiación simpátrica = dos especies evolucionan en la misma área geográfica. Especiación alotrópica = una especie origina otra u otras especies en áreas diferentes. Selección Natural + Genética + Genética de Población (Darwin) (Mendel) En el curso de esta deriva aleatoria, la mayoría de los alelos mutantes se pierden por azar, pero la fracción restante termina por fijarse en la población. El hecho de tener la versión A o la versión B del gen no afecta a la eficacia biológica del organismo. En cierto momento comienzan a darse una rápida sucesión de cambios significativos que terminan con el fenómeno de ESPECIACIÓN, que es la formación de nuevas especies. Presenta dosfases: - Una evolución lenta y gradual durante los periodos de estasis. - Una evolución rápida generando nuevas especies durante los periodos de especiación MODELO GRADUALISTA Darwin MODELO SALTACIONISTA Eldredge y Gould Cambio morfológico COMPARACIÓN DE TEORÍAS Cambio morfológico Ocurre la especiación ADN ribosomas., nucléolo, cromosomas, membranas biológica Son de alta complejidad y básicos en el funcionamiento celular. NIVEL CELULAR Nivel biótico más importante, se encuentra la unidad fundamental de la vida. NIVEL DE ORGANIZACIÓN ECOLÓGICO ECÓSFERA CLASE II: POBLACION QUE ES POBLACION: Se define a la población como un grupo colectivo de organismos de la misma especie, que ocupan un lugar determinado, que presentan características diversas que constituyen la única posesión del grupo. HABITAD Es el espacio que reúne las condiciones adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia. NICHO ECOLÓGICO: nos referimos a la «ocupación» o a la función que desempeña (hacen lo que mejor saben hacer) cierto individuo dentro de una comunidad. Ej. Pulga = Parásito LA POBLACIÓN: Es un grupo de individuos de la misma especie que ocupan un área determinada y que procrean entre sí, sea a través de varias generaciones muestran continuidad genética, ejemplo la población de vicuñas se pueden reproducir solo entre ellos y no con otras especies ELEMENTOS FORMALES DE UNA POBLACIÓN 1. DENSIDAD POBLACIONAL: La densidad poblacional entendida como un indicador que mide la concentración de la población, ha ido variando en el transcurso de los años a nivel nacional y departamental, así comprobamos según los resultados del Censo de 1961, que la densidad nacional era de 8 habitantes por km2. Hacia 1981 se observa un incremento, llegando a 13.8 habitantes por km2; y para el año 2015 se espera un promedio de 24.8 habitantes por km2. 2. DISPERSIÓN: Proceso inverso al de concentración de la población que consiste en la salida progresiva de población de los centros poblados mayores con el fin de ir ocupando áreas nuevas de terrenos generalmente agrícolas. Es un proceso cada vez más raro, debido a la escasez progresiva de áreas de escasa densidad de población. No debe confundirse con el de población dispersa, ya que la dispersión se refiere a la acción de dispersarse, mientras que la población dispersa es un tipo de hábitat. TIPOS DE DISPERSIÓN C. LA VARIABILIDAD: Son las pequeñas variaciones que hay entre los individuos de una misma especie, lo que depende de factores hereditarios o genéticos y de factores ambientales o ecológicos; por ejemplo, veamos la gran variedad de colores de pelo que hay entre las diferentes razas de perros domésticos. D. LA EDAD: Los diferentes componentes de una población se hallan en diferentes etapas de desarrollo según sus edades. Generalmente se separan en juveniles o pre reproductor, adulto o reproductor y viejos o post reproductores. E. EL SEXO: Indica la composición de la población por el sexo (machos y hembras). Raras veces y sólo temporalmente una población posee individuos no diferenciados sexualmente (reproducción vegetativa). Con mayor frecuencia se distinguen poblaciones bisexuales (machos y hembras) o unisexuales. (Brack, 2000) DINÁMICA POBLACIONAL A. Dinámica de dispersión. - Se puede sr de dos formas: • Movimientos dentro de la población que se realizan en el espacio ocupado por ella. Un típico movimiento de tal tipo es, por ejemplo, la expulsión de las crías de vicuña del grupo familiar a partir del octavo mes de edad, integrándose a las tropillas de machos jóvenes, si las crías son machos; o a otros grupos familiares, si son hembras. • La migración se produce cuando una población o parte de ella abandona o coloniza un espacio, distinguiéndose varias formas: (1) La emigración o el abandono definitivo del área para ocupar otra donde existen condiciones adecuadas; (2) La inmigración o la ocupación de otra parte del área, donde ya existe la especie, generalmente por el aumento de densidad; (3) La permigración cuando sólo pasan por el área sin ocuparla; (4) La invasión o la ocupación de una nueva área donde antes no se encontraba; y (5) La traslocación o el abandono total de un área. B. Dinámica de densidad: Es la oscilación en la concentración de los individuos de una población en el área. Los cambios de densidad en el espacio pueden ser graduales (mayor densidad en una zona y disminución gradual hacia la periferia) u ofrecer determinadas zonas de fluctuación causadas por el clima, la orografía (laderas, planicies), el suelo, la vegetación, el equilibrio trófico, etc. En el caso de la vicuña se nota una mayor concentración donde hay más pastos y agua. C. Dinámica del crecimiento poblacional: Es el aumento de la población en el tiempo, descontando la mortalidad. • Tasa de natalidad: Es el número de individuos que nacen en una unidad de tiempo. • Tasa de mortalidad: Es el número de individuos que mueren por unidad de tiempo. • Tasa de migración: Es el número de individuos que se incorporan a la población (reclutamiento) por unidad de tiempo (inmigración) o el número de individuos que abandonan la población por unidad de tiempo (emigración). Curvas de crecimiento. - Existen dos tipos de crecimiento: Exponencial: La presentan los microorganismos, lo hacen por cortos periodos de tiempo. Ejemplo: las bacterias. Logarítmico: La presentan organismos más grandes como las ballenas, osos, ser humano, entre otros. Tienen potenciales bióticos menores Potencial biótico: Es la rapidez máxima con que una población puede aumentar en condiciones ideales. Resistencia ambiental: Es todo aquello que se opone al crecimiento de una población
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