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EVOLUCION –BIOLOGIA EVOLUTIVA
• ¿por qué existen tantísimas especies diferentes sobre la tierra?
• ¿por qué todas son diferentes entre sí aunque
comparten muchas características como un código
genético universal?
• ¿por qué muchas no han desarrollado un cerebro mientras que otras sí?
• ¿por qué en el hombre ese cerebro ha dado lugar a
la aparición de una extraordinaria capacidad
mental?
La biología se
ocupa del estudio
integral de los
organismos
Las ciencias biológicas,
antes de Darwin, eran
eminentemente descriptivas
• El mérito más importante de la
teoría evolutiva está en la gran
revolución que supuso para la
biología.
Fue la que suministró la herramienta
adecuada, con una enorme capacidad
predictiva, lo que convirtió a la biología en
una ciencia experimental
Biología evolutiva se ocupa de responder
preguntas desde el punto de vista
funcional, dando una respuesta que
explique el sentido adaptativo de la
característica que estamos estudiando.
mariposas
• La biología evolutiva como disciplina
académica propiamente dicha emergió
como resultado del neodarwinismo
durante las décadas del 30 y del 40.
• Sin embargo, no fue hasta los años 70
y los 80, incorporada por la mayor
parte de las Universidades en los
departamentos de Biología Evolutiva.
• Siguiendo a Futuyma (1998)
➢ La biología evolutiva intenta abordar dos grandes grupos de temas:
A) la historia de la vida
B) y las causas de la evolución.
SE OCUPA DE ENTENDER
los senderos históricos…..
y los procesos que han dado lugar a las características actuales de los organismos
y por qué las características de esos organismos son las que son y no son otras
La biología evolutiva
El estudio
científico
de la
evolución
Nos permite decir…
las especies
vivientes
cambian a través
del tiempo y
están
emparentadas
entre sí debido a
que descienden
de antepasados
comunes.
El 98% de los genes de los gorilas y los
humanos son idénticos;
Los humanos y los chimpancés en tanto,
comparten el 99% de su ADN.
La separación de especies entre HUMANOS
y los CHIMPANCES a partir de un antecesor
común se produjo hace seis millones de
años, mientras que el surgimiento de los
GORILAS desde el mismo ancestro ocurrió
cuatro millones de años antes.
MICROEVOLUCIÓN: selección natural,
fenotipo, estructura poblacional…
MACROEVOLUCIÓN cambio evolutivo
por encima del nivel de especie, define
taxones mas elevados
Historia-Diversidad
(procesos-mecanismos)
trata de descubrir los mecanismos y
procesos que causan y modulan la
evolución de los organismos a través del
tiempo
En la historia se dió
LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA,
En PROCARIONTES Constituyen solo una pequeña fracción del ADN
En EUCARIONTES, la proporción de ADN N/C. aumenta con la complejidad
del organismo. Tales secuencias se venían considerando redundantes.
COMPLEJIDAD BIOLÓGICA.
SECUENCIAS NO CODIFICANTES DE LAS PROTEÍNAS
cambios en los genes reguladores del desarrollo embrionario
Los genes le dicen al cuerpo cómo producir proteínas específicas,genes que regulan el desarrollo embrionario de un organismo.
En Drosophila hay dos genes que son los responsables de activar todos los genes que hacen que la mosca forme sus segmentos y cómo estos
se regulen unos a otros.
1ºlugar se expresan los genes de polaridad, (determinan los
ejes anteroposterior y dorsoventral del huevo; después los
genes de segmentación, que determinan el número y la
organización de los segmentos del cuerpo
Cuando están sobreactivados o inactivados por mutaciones,
pueden desarrollarse estructuras del cuerpo en el
lugar equivocado
codifican factores de transcripción que contienen una
región llamada homeodominio (dominio de unión)
Los genes homeóticos son genes reguladores maestros
dirigen el desarrollo de estructuras o segmentos
particulares del cuerpo
Determinan en la célula la identidad espacial o
posicional inequívoca en diferentes regiones a lo
largo del eje anteroposterior del cuerpo
(polaridad……identidad de cada segmento)
• Un HOMEOBOX es el dominio en el ADN de un gen con 180 pares de bases en el desarrollo.
•Los Factores de transcripción expresados por el conjunto de genes Hox, se encargan de la
regulación de la MORFOGENESIS y DIFERENCIACION durante el desarrollo
embrionario
Los interruptores genéticos
LOS INTRONES representan el tipo de ADN no
codificante que interviene en la regulación genética.
los cambios graduales que han sufrido los genes
Hox desde la explosión cámbrica no han dado
lugar a cambios fenotípicos ...
Lo que sí ha variado a lo largo del tiempo es donde y
cuando debe activarse cada gen Hox,
y ello ha tenido que ver con la aparición de
modificaciones del ADN regulador ...
pequeños cambios de este ADN regulador pueden
provocar grande variaciones de la estructura
corporal .
complejos mecanismos moleculares y
celulares estabilizan la
morfogénesis de los
organismos (morfostasis;
morfotipo), sin bloquear
por ello su variación y
evolución continuadas.
Comparar el DNA de
diferentes especies, y
determinar las
relaciones evolutivas.
Las especies que tienen
una formación genética
similar tienen una
relación evolutiva más
cercana.
PERMITE…….
La evolución biológica es el proceso histórico
de transformación de los linajes y
constituye el gran principio unificador de la
biología…..
al dar cuenta de las propiedades distintivas
de los organismos y explicar sus
adaptaciones y relaciones de parentesco.
El panorama evolutivo actual, IMPULSADO
por la revolución molecular, apoya con
mayor fuerza los principios darwinianos de
ancestría común, homología y adaptación.
Hay un cambio de enfoque hacia el
desarrollo ontogenético, impulsado por la
visión EvoDevo (biología evolutiva del
desarrollo), y la ampliación del marco
conceptual de la herencia.
(EvoDevo) aspectos del análisis de la
Biología molecular del desarrollo (desde
la epigénesis y no solamente desde la
genética de la transmisión).
Metilación inhibe la interacción
del gen con el FT
Dos modos de reducir
los genes al silencio
la metilación es el principal
mecanismo epigenético
(EvoDevo) Biología
Molecular del Desarrollo.
Esta ampliando y
modificando el papel de la
embriología (comprender el papel
de los genes en el desarrollo)
“cajas homéoticas”
Genes homeóticos: determinan
la identidad de los segmentos o
partes individuales del embrión
en sus etapas iniciales
CONFIEREN A LA CÉLULA
IDENTIDAD ESPACIAL O
POSICIONAL INEQUÍVOCA
El conocimiento ontogénico
HOY SABEMOS QUE CERCA DEL 30% DEL
ADN DE LOS EUCARIOTAS ESTÁ
FORMADO POR INTRONES, MIENTRAS
QUE LOS PROCARIOTAS CARECEN DE
ELLOS.
DE HECHO, SE CALCULA QUE EN EL SER
HUMANO, CERCA DEL 50% DE
TRANSCRITOS PRIMARIOS SON
SUSCEPTIBLES DE SUFRIR SPLICING
ALTERNATIVO.
ESTOS DESCUBRIMIENTOS HAN HECHO
ABANDONAR TAMBIÉN EL CONCEPTO DE
“UN GEN, UNA PROTEÍNA” DE FORMA
DEFINITIVA.
Lo importante es que muchos genes tienen más de
un potenciador y, por lo tanto, más de un
«interruptor». De esta forma, UN MISMO GEN
PUEDE EXPRESARSE EN MOMENTOS
DIFERENTES Y TEJIDOS DIFERENTES
Nuevo modelo de evolución?
• Integra:
–La genética del desarrollo y
–La genética de población • “Cambio en las frecuencias alélicas –(ahora) – “cambios en las vías
regulatorias”
Fusión que genera una Biología Evolutiva más compleja
que aporta a explicar el origen de las especies y sobre
todo de los taxa superiores
• La biología evolutiva se encuentra
inmersa hoy en una suerte de
metamorfosis conceptual ampliando su
marco teórico
SINTESIS
En primera instancia cubre los orígenes del
pensamiento evolutivo (pilares
metodológicos y filosóficos que
fundamentan la evolución)
Origen del universo y del planeta tierra e
Historia de la vida en la tierra, tomando los
vestigios de organismos que constituyen
evidencias innegable de evolución.
Se avanza sobre las hipótesis e intentos de
acercamiento al origen de la vida por causas
naturales
Se añade el análisis paleontológicos, que
permite ver que la historia de la vida ha estado
marcada por extinciones masivas.
El registro fósil muestra una diversidad
de patrones.
A su vez se ve en ella un claro incremento
de la complejidad organísmica de la vida.
Se puntualiza en…………..
LA SINTESIS MODERNA (Neodarwinismo),
esta síntesis ha integrado en un marco
conceptual las ideas de Darwin, Mendel,
Weissman, Hardy-Weinberg
Se analiza también el contexto poblacional
de la evolución velado por la dinámica
genética que permite entender cómo los
factores evolutivos ajustan las poblaciones
naturales al medio ambiente
Se considera la problemática de las
especies desde el concepto biológico
Por otra parte la evolución
molecular señala que los
procesos adaptativos son
promovidos por selección
La evoluciónEs un proceso natural que no tiene finalidad ni
dirección, no responde a un plan conduce a un
aumento de la diversidad biológica
El registro fósil muestra una diversidad de
patrones.
Varios eventos de extinción masiva
Eventos, que cambiaron el rumbo del proceso
evolutivo, demuestran que la evolución de la vida
en la tierra es una historia singular e irrepetible,
que no está en absoluto predeterminada.
(ejemplo:las mutaciones son acontecimientos
fortuitos)
La evolución es el resultado de complejas,
cadenas de redes de acontecimientos históricos
únicos, que en cada momento interactúan en
forma exclusiva.
Este tipo de procesos se denominan
contingentes
