Evolución de los seres vivos

Estratificación. Fosilización. Registro de fósiles. Eras geológicas. Teoría de Darwin

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Evolución, Darwin, tiempo evolutivo, factores sociales

Introducción

Los seres vivos que existen hoy en día son una clara muestra de evolución, diversidad y variabilidad. Si nos comparamos con nuestros antepasados, notaremos importantes cambios.

¿A qué se debe esto? Ciertamente se han creado diversas teorías respecto de este tema, pero todas en torno a un mismo término: evolución. Estas teorías se basan en estudios sobre fósiles, estratos de la tierra, tiempo evolutivo, y muchas otras evidencias. Intentaremos explicar y abordar lo mejor posible estas evidencias, por supuesto haciendo alusión a importantes científicos y analistas como Darwin que han elaborado destacadas teorías, con una importante influencia social...

Cómo se produce el proceso de fosilización y cómo se relaciona con la estratificación y tiempo evolutivo?

Partiremos explicando que un fósil es cualquier evidencia, encontrada en la corteza terrestre, de un ser vivo que se conserva en rocas o sedimentos. Cuando un organismo muere o produce algún tipo de resto, estos se descomponen y separan por la acción de bacterias, otros animales, el viento, el clima, etc. El proceso de fosilización comienza cuando empiezan a desaparecer las partes blandas y el relleno de los huecos por el sedimento circundante; además de transformaciones químicas que sustituyen los compuestos

orgánicos de los restos por minerales.

Estos fósiles han sido encontrados en diferentes estratos o capas horizontales,

que estructuran la corteza terrestre; y que son el resultado de la acumulación de sedimentos a lo largo del tiempo.

Los fósiles encontrados en estratos de diferente profundidad serían evidencia de que existieron formas vivas que hoy no están presentes, es decir, la estratificación de la corteza terrestre es un instrumento para estudiar y estructurar fósiles y restos para llegar a un conocimiento mayor. Y a su vez los fósiles siguen siendo el método más rápido sobre el campo para datar la edad de un estrato, por lo tanto estos dos se complementan para el estudio científico de la evolución.

Ocurre también que, a veces, una especie ha sobrevivido un período tan largo de tiempo que su hallazgo no nos proporciona datos valiosos sobre la edad del terreno donde se encontró. Es el caso del género Phylloceras presente durante todo el Mesozoico. Son más interesantes las agrupaciones de fósiles que los fósiles aislados pues aumentan las posibilidades de datación.  

 Hay fósiles de especies que han vivido durante muy cortos periodos de tiempo por lo que son muy útiles para la datación de los estratos. Es el caso del género Morphoceras, exclusivo del Bathoniense Inferior. Estos fósiles son los llamados “fósiles guía”. Por lo tanto estas evidencias, como ya dijimos antes, están directamente relacionadas con la edad de los estratos, y estas edades constituyen el tiempo evolutivo.

¿Cuál es el aporte del registro fósil a la teoría de la evolución orgánica?

  • Numerosas evidencias demuestran que la vida ha cambiado a través del tiempo.

  • El registro fósil es la única fuente de existencia científica que permite comprobar o determinar que existe una evolución orgánica

  • El término evolución orgánica, postula que los seres vivos existen por cambio en el tiempo y no por la creación.

  • La comparación de fósiles, con otros o con seres vivos, demuestran cambios en estructuras óseas y comprueban evolución.

  • Los fósiles son un instrumento confiable para los científicos, y permiten que estos estructuren teorías sobre evolución como las que ya conocemos.

Discuta los principales eventos geológicos, ecológicos y evolutivos en la escala de tiempo geológico.

Precámbrico:

- Ocurren 3 de las más grandes evoluciones

  • Entre los procariontes surge la fotosíntesis.

  • Cambio de condición atmosférica, siendo más rica en oxígeno.

  • Aparición de los eucariontes

  • Seres vivos de mayor complejidad

  • Aparición de organismos multicelulares.

  • La corteza se diferencia en las rocas simáticas y las rocas siálicas.

  • La corteza terrestre se dividió en placas tectónicas.

  • Océanos sirven de hábitat para bacterias y algas.

Paleozoico:: Se divide en cambrico, ordovícico, silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico.

-Cambrico:

iniciado hace unos 570 millones de años, ya se encuentran restos seguros de animales y plantas de distinta organización, existiendo los primeros fósiles abundantes.

Todos los grandes tipos de invertebrados están diferenciados. Hacen su aparición los artrópodos, representados por los trilobites y otras extrañas formas.

  • Ordovícico:

El Período Ordovícico, Ordoviciano u Ordoviciense comenzó hace 500 millones de años y duró 70 millones de años.

Los vertebrados hacen su aparición como animales acuáticos. Son abundantes los corales y trilobites

- Silúrico: Durante el Silúrico abundan los peces y las algas marinas.

A finales de este Período aparecen los primeros peces con mandíbulas y las plantas acuáticas empiezan a colonizar la tierra firme.

-Devónico:

  • la "era de los peces", puesto que a lo largo de este período aparecen los tres grandes grupos en los que se dividen los peces con mandíbulas, los placodermos, los condríctios y los ---Osteíctios

fue un período de grandes cambios topográficos. La corteza de la Tierra ascendió y descendió, formándose inmensas cordilleras. Los océanos avanzaron y retrocedieron varias veces, poniendo al descubierto un fango rico en materia orgánica.

- Al tiempo que una exuberante vegetación se desarrollaba para tapizar el suelo desnudo, originando la primera flora terrestre, hacen su aparición los primeros insectos.

- En el transcurso del tiempo, las aletas pedunculadas se transformaron en soportes más eficaces para caminar por tierra, llegando a convertirse en las cuatro extremidades.

- En el Devónico Superior hacen su aparición los primeros anfibios, siendo el más primitivo, hasta ahora conocido, el Ichthyostega.

Carbonífero:

- El Período Carbonífero tiene su inicio hace 345 millones de años y su duración es de 65 millones de años.

- Existen grandes bosques y son comunes los helechos y los equisetos.

Pérmico:

-Durante el Pérmico, el último período de la era Paleozoica, los desiertos y las montañas sustituyeron a los húmedos bosques y pantanos del hemisferio Norte.

-Los reptiles, que ya habían hecho su aparición, estaba mucho mejor adaptados que los anfibios para resistir los rigores de la vida en el desierto. Su gran diversificación les permitió sobrevivir fácilmente a las nuevas condiciones.

-El grupo de los pelicosaurios desarrolló una extraña aleta dorsal, sostenida por elongaciones de las vértebras, que pueden haber sido estructuras especializadas en la regulación térmica, absorbiendo o desprendiendo calor según la posición que adoptase el animal con relación al sol.

Mesozoico: se divide en Triásico, Jurásico y Cretácico

Triásico:

-Este período se caracteriza por un clima cálido y árido. En estas condiciones desérticas hacen su aparición los primeros mamíferos que fueron evolucionando a partir de los reptiles mamiferoides que existían en el permico. Por otro lado, los reptiles son ya numerosos.

Jurásico:

-Durante el Jurásico la vegetación estaba representada por helechos arborescentes y algunas coníferas. Las bennettitales, gimnospermas similares a las chicas, poseían troncos gruesos, con rosetas semejantes a helechos y estructuras parecidas a flores.

-En este período, en que es indiscutible el predominio de los reptiles, se produjo una gran diversificación de los dinosaurios en tierra y un notable apogeo de los ammonites en los mares, comenzando a hacer su aparición las primeras aves

Cretáscio:

- Constituyó una época de expansión de los mares someros, donde los reptiles acuáticos alcanzaron su máxima importancia. De igual forma sucedió con los ammonites.

-En tierra, los helechos y cicas dieron paso a los ya familiares sauces, arces y robles

-Fue a finales de este período en que surgieron una serie de cambios drásticos en la fauna que entonces dominaba la Tierra. En esta época se extinguieron los dinosaurios, los reptiles nadadores y voladores , así como los ammonites y belemnites.

 Cenozoico: se divide en terciario y cuartenario.

En el período Terciario, encontramos Paleoceno, Eoceno, Mioceno, Plioceno y ocurre lo siguiente:

  • Aparecen los ancestros del hombre (prosimios).

  • Edad de hielo.

  • Dominaron los angiospermas.

  • Radiación de los mamíferos, pájaros e insectos.

Cuartenario, que se divide en Pleistoceno y Oloceno;

- Pleistioceno:

  • Las tierras adoptan las posiciones y formas actuales

  • Las cadenas montañosas prosiguen con su lenta elevación.

  • Susesión de períodos glaciales e interglaciares en los que el hielo llegó a cubrir una cuarta parte de la superficie terrestre.

  • Edad de oro de los grandes mamíferos: Mamut, tigre diente de sable, grandes herbívoros, perezosos gigantes, etc.

  • Evolución y dispersión de los homínidos.

  • Aparece el Homo erectus, el hombre de Neardental y el Homo sapiens, que es la única especie de homínidos en la actualidad.

- Oloceno

  • Fin de las épocas glaciales

  • Paleontológicamente hablando no tiene relevancia, pues por convenio se consideran fósiles a los restos de más de 10.000 años

Explicar la teoría de Darwin, reconociendo los hechos e inferencias en que se basaron.

  • Darwin encontró que algunas especies diferían sólo en algunos aspectos.

  • Estuvo familiarizado con el registro fósil, que tendía a una complejidad en el tiempo.

  • Se basó en muchos estudios de Hutton y Lyell.

  • Postuló que las especies evolucionan, es decir cambian en el tiempo.

  • En uno de sus viajes más importantes, el del Beagle, notó que existen diferencias importantes entre plantas y animales.

  • Calificó a una serpiente con extremidades posteriores rudimentarias como “la vía de la naturaleza para unir lagartos con serpientes”

  • Concluyó que la gran diversidad obedece a un proceso de descendencia con modificación.

  • Fijó el término más importante de su teoría: SELECCIÓN NATURAL.

  • Este término surge de que existen organismos que difieren unos de otros en cuanto a su capacidad de obtener recursos, soportar ambientes extremos, escapar, etc.

  • Según Darwin la “superioridad” de los individuos los hace más aptos, y por esta razón sobreviven.

  • Las variaciones favorables dan origen a nuevas especies.

  • Los individuos “más aptos” dejan mayor descendencia, por lo tanto solo ellos evolucionan.

  • La selección natural se basa en dos fases:

  • Variabilidad: modificaciones espontáneas en los individuos.

  • Supervivencia de los más aptos.

Este término (selección natural), le dio a Darwin su mayor base teórica. En esto se basan muchas de las teorías y científicos actuales.

Analice el impacto cultural de al teoría de Darwin en contraste con otras teorías evolutivas

  • Las teorías que postuló Darwin cambiaron las nociones acerca del origen y la evolución del hombre.

  • Demostró que los seres humanos eran el resultado de un proceso de desarrollo biológico.

  • Opuso teorías científicas a las explicaciones de carácter teológico. (esto tuvo un gran impacto en la mentalidad de la época)

  • las teorías provocaron una enorme controversia en la sociedad y dieron paso a muchos debates.

  • La publicación de su obra “el origen de las ciencias”, no dejó indiferente a la sociedad. Sus argumentos son:

  • Los tipos biológicos o especies se encuentran en un cambio constante (oposición al fijismo)

  • La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia

  • Esta lucha permite que los organismos que menos se adaptan desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan (selección natural)

  • Las variaciones que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son estables y no son provocados no por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (Lamarck)

  • ¿Cómo se relaciona el éxito reproductivo con la selección sexual?. Identifique el papel del diformismo sexual.

    • La selección sexual es un tipo de selección natural de determinado por la forma en que se realiza el apareamiento y su éxito reproductivo.

    • La necesidad natural de competir por conseguir pareja se manifiesta en todos los individuos.

    • Dominan los machos fuertes y capaces.

    • Los rasgos de machos dominantes son heredados por su descendencia, perpetuando y favoreciendo que estas aumenten

    • La selección sexual inclina a la existencia del dimorfismo sexual, es decir, a una diferenciación morfológica entre machos y hembras

    • La razón es que uno de los sexos evolucionan determinados rasgos que en el otro sexo son innecesarios.

    • Existen 3 tipos de selección sexual: poligámica, epigámica e intrasexual.

    -Poligámica: unos pocos machos acaparan en harenes a muchas hembras, con las cuales se aparean durante el período de cría.

    -Epigámica: los machos son aceptados por las hembras solo cuando poseen determinados rasgos.

    -Intrasexual: los machos luchan entre ellos por exhibirse y conseguir a las hembras.

    • Cualquiera sea el tipo de selección siempre lleva a las especies a desarrollar un dimorfismo (diferencias morfológicas entre macho y hembra de una misma especie)

    ¿Cuáles son las principales mecanismos de aislamiento reproductivo y modelos simplificados de especiación por radiación evolución?

    La unidad de clasificación de las plantas y animales en la especie es decir es una población de individuos con características similares y que generan descendencia fértil. Entre la población puede producirse un cruzamiento que puede dar origen a especies nuevas. Estas pueden ser el resultado de una suma de cambios evolutivos. Esto requiere que se produzcan barreras de reproducción y aislamiento.Estos son los llamados mecanismos de aislamiento reproductivo y se divide en dos

  • Precigótico (antes de la fecundación) : aquellas que impiden la fecundación del óvulo y que a su vez se subdividen en:

    • Geográficos: barreras como montañas, ríos, lagos y mares que tienen efectos en las poblaciones.

    • Estacionario: puede ocurrir la maduración sexual en diferentes periodos del año o en distintos hábitat

    • Ecológico: a pesar de ocupar el mismo hábitat los comportamientos de colegios son distintos

    • Mecánico : Puede suceder que los organismos posean diferencias en sus aparatos reproductivos que imposibiliten la copula

    • Gaméticos : es el resultado de las mutaciones para adquirir características estructurales o funcionales y solo puede aparecer tras un prolongado periodo de aislamiento geográfico que provoca diferencias entre dos grupos de organismos o puede dar entre organismos de una misma especie homogénea

    • 2. Postcigotico (después fecundación) : los que intervienen en el desarrollo del individuo o lo hacen estéril, de manera que no pueda dejar descendencia pudiendo ser la invialidad y la esterilidad de los híbridos

    • La creación de especies nuevas forma parte de la radiación evolutiva que encierra la macro y micro evolución ( especiación)

    • Seleccione y analice eventos, en términos Darwinianos los cuales den cuenta de procesos de selección natural actuales.

      • La selección natural no aporta razones que nos hagan pensar que el cambio evolutivo se limita al pasado, tampoco la variación hereditaria y la competencia por recursos.

      • Darwin y Wallace dijeron que las consecuencias han llevado a la selección natural , lo que ahora se ha afirmado

      • Un evento que comprueba esta teoría puede ser: se ha confirmado que los gupies (peces tropicales) cambian su coloración según el lugar en que se encuentran .Cuando se comparan( corriente arriba- corriente baja ) se notara coloración brillante en los de arriba; esto ocurre porque las hembras se aparean con los mas brillantes

      • Otro evento, ha ocurrido entre las plagas de insectos; las cucarachas, se muestran indiferentes a un cebo envenenado, y este es un agente de la selección natural.Las cucarachas que lograban sobrevivir adoptan una mutación que hace que les disguste la glucosa (que se ocupa como cebo) Esta mutación que en u principio fue extraña ahora se ha difundido por toda florida.

      • También se han hechos experimentos para comprobar la selección natural.Un caso es el del lagarto “Anolis Sagrei” que se liberaron en catorce distintas islas de Bahamas donde no había lagartos. Estos venían de una isla con vegetación alta mientras que en las nuevas islas había vegetación baja y escasa (arbustos). Catorce años después se formo un población de lagartos pero de patas cortas y delgadas comprobándose la selección natural.

      Describa 2 características de animales y plantas que las relaciones con la adaptación al ambiente, reconociendo los principales eventos evolutivos en la colonización de los ambientes terrestres por plantas y animales.

      De acuerdo con el historial de fósiles, (fossil record, en inglés), el musgo fue la primera planta en aparecer hace algunos 425 millones de años, y fue seguida por los helechos, los abetos, ginkgos, coníferos y otras variedades. Después de esto, y al parecer hace unos 130 millones de años, las plantas de flores aparecieron repentinamente de la nada.

       La mayoría de las plantas y de los animales que vemos todos los días no están compuestos por una sola célula. Se llaman organismos multicelulares. Son organismos que tienen un nivel de complejidad mayor que el de los organismos de una sola célula. Estos seres, formados por la "cooperación" de muchas células, se originaron hace aproximadamente 1000 millones de años y representan otra gran revolución de la vida sobre la Tierra. Células de un mismo organismo se especializaron en diferentes funciones. Unas en la reproducción, otras en la respiración y otras más en diferentes aspectos del metabolismo y la estructura de los organismos. La formación de tejidos y órganos había comenzado.

      Recordemos que para cuando aparecieron los primeros seres multicelulares (hace aproximadamente 1000 millones de años) la vida ya llevaba alrededor de 2 500 millones de años de existencia en la Tierra. Durante estos años predominaron solamente los organismos unicelulares (tanto procariontes como eucariontes). La Tierra fue entonces propiedad exclusiva de los organismos durante el 71% de la historia de la vida. el mundo que hoy vemos es desde luego muy diferente de aquel reino, durante esos 3000 millones de años nuestro planeta adquirió una nueva fisonomía, con organismos muy diferentes de los que hasta entonces habían poblado nuestro planeta: una nueva radiación adaptativa se había iniciado.

      Todos los organismos utilizan el mismo código genético, el mismo lenguaje molecular. Este hecho demuestra que, además de que la vida tiene como característica principal la unidad, su origen seguramente es común.

      Usando los caracteres que definen a las especies, los biólogos las clasifican. Esto supone que muchos de los caracteres que dos especies comparten se originaron en un ancestro común del cual derivaron ambas. La similitud entre ellas nos puede entonces informar acerca de su origen.