viernes, 24 de agosto de 2012

Pruebas y evidencias de evolución


Taxonomía Y Sistemática
A través de la historia, el hombre ha ensayado diferentes métodos y criterios para clasificar a los seres vivos. La Taxonomía es la disciplina científica que se preocupa de esta clasificación, basándose en un sistema jerárquico de grupos, ordenados según sus semejanzas.
El actual sistema científico de clasificación se basa en el propuesto en 1735 por Carl von Linee (Carolus Linneo). Los seres vivos se agrupan en categorías taxonómicas: las especies se incluyen en géneros, varios géneros conforman una familia, las familias se agrupan en órdenes y los órdenes en clases. La siguiente categoría para animales y protistas es el phylum y para plantas y hongos la división; el último nivel taxonómico corresponde a reino.
La taxonomía ha contribuido a establecer relaciones de parentesco en los distintos grupos, de acuerdo a las características morfológicas, fisiológicas y genéticas que comparten. El estudio de las relaciones evolutivas entre los organismos, o filogenia, está a cargo de la Sistemática.
Los aportes de esta disciplina han permitido construir árboles filogenéticos, en los que se observa la historia evolutiva de los seres vivos desde el origen de los reinos y sus principales divisiones, hasta las especies que conocemos en la actualidad. La clasificación de los organismos puede basarse en ancestros comunes. Si todos los subgrupos de un nivel taxonómico tienen un mismo ancestro, se denominan monofiléticos; si, por el contrario, provienen de varias líneas evolutivas, se llaman polifiléticos. Por ejemplo, se cree que los mamíferos evolucionaron de tres grupos de reptiles del Triásico.

Evidencias De La Evolución Orgánica.Técnicas que se aplican a la taxonomía.
La evidencia directa de la historia de la Tierra se apoya en disciplinas científicas, como la paleontología, geología, taxonomía, anatomía comparada, embriología, genética, bioquímica y biología molecular. Cada una de ellas ha contribuido desde su ámbito a la comprensión y representación del proceso que ha permitido que las formas vivientes cambiaran, generación tras generación, para permitir la colonización de todas las regiones del planeta.

El registro fósil. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras.
La teoría de la evolución es una explicación científica, basada en datos obtenidos por observación, que lleva a concluir que la aparición y diversificación de las especies es un proceso natural.
Fósiles Vivientes.
En la actualidad, subsisten algunas especies de plantas y animales que han conservado anatomía y formas de vida muy primitivas. Algunos ejemplos son el Nautilus, molusco cefalópodo abundante en el mesozoico, el Celacanto, pez del período Devónico, y el Ginkgo biloba, el género más antiguo de los árboles vivos, del cual se conocen ejemplares de hasta 200 millones de años. Imagen del celacanto









Pruebas Anatómicas

Cuvier, crítico de Lamarck y partidario a ultranza del creacionismo, es el fundador de una de las pruebas clásicas de la evoluci6n, la anatomía comparada. Los conceptos básicos en anatomía comparada son la homología y la analogía. Dos órganos son homólogos si su origen embriológico es común, aunque su función sea distinta, mientras que serán análogos si, desempeñando la misma función, su origen embriológico es distinto.



Las estructuras similares por su origen evolutivo, como los huesos del antebrazo de humanos, aves, delfines y elefantes, se llaman homólogas. Las que han evolucionado de forma independiente para realizar funciones similares se llaman análogas. Las alas análogas de aves, murciélagos e insectos, por ejemplo, tienen distinto origen embriológico, pero todas están diseñadas para volar.

El proceso mediante el cual dos grupos de animales distintos dan lugar, a lo largo de la evolución, a formas parecidas se denomina convergencia evolutiva

Pruebas Embriológicas

En los comienzos del darvinismo, Haeckel destacó como defensor y propagador de las ideas de Darwin y por sus estudios en embriología, con los que aport6 pruebas a la teoría de la evoluci6n.
Para Haeckel, la ontogenia de un organismo, es decir, las distintas formas por las que pasa en su desarrollo desde la fase de huevo hasta adulto, es una recapitulaci6n de su filogenia, es decir, de las distintas formas por las que han pasado sus antecesores en la evolución.
Genética de Haeckel no se cumple tal como él la propuso. Las distintas etapas en las ontogenias de los vertebrados se parecen entre sí tanto más cuanto más próximas estén a la etapa inicial de huevo y se van diferenciando tanto más cuanto más próximas estén a la fase adulta. El parecido no es entre determinada fase embrionaria y la fase adulta del antecesor evolutivo, sino entre distintas fases embrionarias.


Pruebas PaleontológicasEl estudio de los restos fósiles no só1o ofrece argumentos a favor del cambio y modificación sufrida por antecesores de las especies actuales, sino que indica también que el proceso ha sido muy lento.
En cada una de las cinco clases del subphylum Vertebrados se han encontrado fósiles que revelan la existencia de especies de transición o eslabones (principio de gradualismo) entre cada una de las clases evolutivas.
Basándose en pruebas paleontológicas, se han llegado a establecer líneas evolutivas, como la de Ammonites, Trilobites o el linaje evolutivo del caballo.


Pruebas Bioquímicas
La presencia de biomoléculas y macromoléculas con estructuras y función semejantes hizo pensar a los científicos que los organismos las han heredado de antepasados comunes, en el transcurso de la evolución.
Cuando se comparan los procesos metabólicos y bioquímicos de organismos diferentes, sorprende la universalidad de las soluciones adoptadas. Por ejemplo, todos los organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en la respiración celular. De una de estas proteínas, el citocromo c, que se encuentra en las mitocondrias, se ha estudiado la secuencia de aminoácidos en diversos grupos. Por ejemplo, el ATP (Adenosín Tri fosfato) y los sistemas metabólicos que permiten regenerarlo, se encuentra en todos los seres estudiados y son similares a lo largo de las líneas evolutivas.

Pruebas Genéticas
Esta disciplina científica nace a partir de la publicación de los experimentos realizados por Gregor Mendel en 1845. Los resultados de su estudio fueron redescubiertos en el presente siglo, lo que impulsó el desarrollo de la Genética. Los principios mendelianos, desconocidos para Darwin, a pesar de que fueron contemporáneos, habrían dado las evidencias a los hechos aportados por la teoría de la selección natural.El estudio genético de los organismos facilita la comprensión de los mecanismos hereditarios que generan la variabilidad, cómo se mantiene esta variabilidad en las poblaciones y de qué manera contribuye a los cambios evolutivos.

Figura: La maquinaria celular que copia el ADN algunas veces comete errores. Estos errores alteran la secuencia de un gen, y reciben el nombre de mutación. Hay muchos tipos de mutación. Una mutación puntual es una mutación en la cual una "letra" del código genético es cambiada por otra. Secciones de ADN pueden también ser borradas o insertadas en un gen; estas también son mutaciones. Finalmente, los genes o parte de ellos pueden llegar a invertirse o duplicarse.

Selección artificial
La selección artificial representa una de las evidencias más importantes que usó Darwin para avalar la idea de la transformación de las especies y una de sus fuentes de inspiración para postular el mecanismo de selección natural. Darwin denominó selección artificial a la selección realizada por el hombre de determinados organismos con características útiles para él. De este modo, el hombre puede producir artificialmente nuevas variedades de animales domésticos y plantas cultivadas, realizando cruzamientos de organismos con ciertas características útiles durante varias generaciones.

Los animales transgénicos

A diferencia de la biotecnología vegetal y de los microorganismos recombinantes (transgénicos) que ya se aplican a algunos sectores de la producción, los beneficios que puede ofrecer la modificación de animales a través de la ingeniería genética está en sus comienzos. Sin embargo, ya existen desarrollos importantes en marcha, y la Argentina es uno de los países que lidera en este sector. Concretamente, la empresa argentina Biosidus ha obtenido en 2002 terneros transgénicos que producen en su leche la hormona de crecimiento humana que se aplicaría para tratar patologías del crecimiento en los niños. 

Por otra parte, recientemente se ha publicado el primer caso de vacunos modificados genéticamente para mejorar su calidad, y no para producir fármacos. Ocurrió en Nueva Zelanda donde se logró la creación de vacas transgénicas que producen leche con alto contenido de proteínas, destinada a la fabricación de quesos.
Pero... ¿qué es un animal transgénico? Es un animal genéticamente modificado al que le transfieren un gen o grupo de genes con el fin de obtener un producto de interés.




La ingeniería genética permite modificar genéticamente animales, con diferentes aplicaciones:
  • ayudar a los investigadores a identificar, aislar y caracterizar los genes y así entender cómo funcionan.
  • servir como modelos de enfermedades que afectan al hombre y así poder desarrollar nuevas drogas y nuevas estrategias de tratamiento.
  •   como fuente de tejidos y órganos para transplantes en humanos.
  • para mejoramiento del ganado y otros animales de importancia económica. 
  • para producir leche con mayor valor nutricional o que contenga proteínas de importancia farmacéutica (que se purifican de la leche en grandes cantidades).
Ampliar información en el siguiente vínculo:http://ecociencia.fateback.com/pruebasevol/pruebasevolucion.htm

Modelos de organización de los phyla del reino animal.
La simetría que presenta un animal es la disposición de las partes del cuerpo respecto a un plano o eje. Así los animales pueden presentar asimetría, simetría radial,simetría bilateral y simetría esférica.

Asimetría:cuando no existe ningún plano mediante el cual el animal pueda ser dividido en partes iguales. Ejemplo de animales que presentan asimetría son los Porifera.


Simetría esférica:Planos que contengan el centro de gravedad. Son seres vivos que tienen adaptación a la flotabilidad. Ejemplos: Protozoos, Formas larvarias, organismos del reino mónera. Simetría radial: Cuando las partes del cuerpo se disponen alrededor de un punto central como las radios de una rueda. Es decir, que pueden ser divididos por diferentes planos resultando mitades iguales. La mayoría de los animales con simetría radial son sedentarios o muy poco móviles. Ejemplos de animales con simetría radial son los Cnidarios y los Equinodermos. Simetria bilateral : cuando el animal puede ser dividido en dos mitades iguales sólo por un plano. Los animales que presentan simetría bilateral son más complejos y muestran un mayor grado de cefalización (mayor desarrollo del sistema nerviosos y órganos de los sentidos). Ejemplos de animales con simetría bilateral son los Anélidos, los Artrópodos, Moluscos y todos los Vertebrados (nosotros somos animales con simetría bilateral).
Ampliar información en el siguiente vínculo:http://tarwi.lamolina.edu.pe/~acg/simetria_animal.htm




Unidad I: La Zoología como ciencia


¿Qué es la zoología? Es la ciencia que estudia a los animales, desde su anatomía hasta su psicología pasando por todos los aspectos: evolución, reproducción, comportamiento, enfermedades, etc
El reino animal comprende una variedad inmensa de organismos que van desde seres simples, sin órganos verdaderos, hasta los mamíferos o los artrópodos, pluricelulares y complejos. Entre estos dos extremos existe un amplio espectro de formas que presentan una enorme diversidad.
A los Animales se los divide en categorías con valor sistemático llamadas Phyla (plural de Phyllum) o tipos.

El Reino Animal – Características Generales

Este reino comprende todos los organismos multicelulares que obtienen energía mediante la digestión de alimentos, y contienen células que se organizan en tejidos.
A diferencia de las plantas, que producen nutrientes a partir de sustancias inorgánicas mediante fotosíntesis, o de los hongos, que absorben la materia orgánica en la que habitualmente se hallan inmersos, los animales consiguen su comida de forma activa y la digieren en su medio interno. Asociadas a este modo de nutrición existen otras muchas características que distinguen a la mayoría de los animales de otras formas de vida. Los tejidos especializados les permiten desplazarse en busca de alimento o, si permanecen fijos en un lugar determinado casi toda su vida (animales sésiles), atraerlo hacia sí.
La mayoría de los animales han desarrollado un sistema nervioso muy evolucionado y unos órganos sensoriales complejos que, junto con los movimientos especializados, les permiten controlar el medio y responder con rapidez y flexibilidad a estímulos cambiantes.
Al contrario que las plantas, casi todas las especies animales tienen un crecimiento limitado, y al llegar a la edad adulta alcanzan una forma y tamaño característicos bien definidos.
La reproducción es predominantemente sexual, y en ella el embrión atraviesa una fase de blástula.

Características Generales del Reino Animal – Resumen
1 - Son Eucariotas
2 - Son heterótrofos multicelulares
3 - Dependen directa o indirectamente de organismos autótrofos para alimentarse.
4 - Sus células carecen de pared celular y cloroplastos.
5 - Desarrollan un esqueleto interno o externo que sirve de soporte, defensa o ambas.
6 - Se caracterizan por su movilidad. Se mueven por medio de fibras contráctiles.
7 - Los más complejos poseen tejidos especializados que pueden agruparse en órganos y sistemas.
8 - La reproducción sexual constituye la principal forma de reproducción.
9 - La fecundación puede ser externa o interna.
10 - El desarrollo puede ser de tipo Ovulíparo, Ovíparo, Ovovivíparo o Vivíparo
11 - Sus tamaños son variados, desde microscópicos hasta de grandes dimensiones.
12 - Habitan ambientes muy diversos, desde profundidades marinas, aguas salobres y dulces, pasando por todos los ambientes terrestres y llegando al aéreo.

SISTEMÁTICA:estudio de la diversidad de los organismos y sus relaciones de parentesco.

TAXONOMÍA
Disciplina científica que se ocupa de la clasificación y nomenclatura de los seres vivos utilizando criterios paleontológicos, morfológicos, anatómicos, fisiológicos, citológicos, embriológicos, bioquímicos y genéticos.
Caracteres taxonómicos
Se denomina carácter taxonómico a todo atributo o rasgo que hace posible diferenciar a un ser de otro, como también agruparlos por la presencia de atributos comunes. Los caracteres pueden referirse a la forma, la estructura, la función y el comportamiento de los seres.
Los científicos en la actualidad tienen en cuenta los siguientes caracteres para hacer la clasificación de los organismos vivos:
Morfológicos: hacen referencia a la forma y al aspecto externo de los seres vivos. Por ejemplo se pueden clasificar como nadadores, voladores y corredores;según tengan aletas, alas o patas.
Fisiológicos: son aquellos que tienen en cuenta las funciones que realizan los organismos para vivir. Por ejemplo la reproducción puede ser asexual y sexual. En la asexual participa un solo progenitor y en la sexual participan dos progenitores.
Citológicos: tienen que ver con la estructura de las células que componen un organismo. Por ejemplo si las células tienen pared celular pueden son plantas y hongos; pero si las células no tienen pared celular entonces son animales.
Moleculares: son los que se derivan de la composición química de los organismos.En la actualidad es posible comparar los genes y así poder predecir cuales están más relacionados. Por ejemplo la cochinilla o marranito era considerado como insecto pero es realmente un crustáseo.

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN
Sistema natural: utilizado por las civilizaciones antiguas en el cual se clasificaba a los seres vivos de acuerdo al beneficio o perjuicio que causaban, es decir, buscaban un fin práctico. Entre los representantes de éste período está, Aristóteles (clasificó las plantas en árboles, arbustos, hierbas) y Plinio (clasificó a los animales en terrestres, aéreos y acuáticos.)
Sistema taxonómico: basado en la búsqueda de un criterio de clasificación más natural que ponga de manifiesto la relación entre los seres vivos. Entre los representantes de éste período están John Ray (clasificó las plantas con o sin semilla) y Carlos Linneo que fundamentó su clasificación en la nomenclatura binomial abandonando el uso de los nombre comunes.
Sistema filogenético: es el actualmente presente en la taxonomía, fundamentado en las posibles relaciones que todos los seres vivos mantienen con un ancestro común (sistemática) Este sistema se basa en criterios como genética molecular, bioquímica, histología, antropología y estructuras homólogas. Las estructuras homólogas son aquellas que tienen igual origen pero diferente función, como el brazo humano y la aleta de la ballena, aunque ambos tienen básicamente la misma estructura, tienen funciones distintas. La existencia de este tipo de estructuras comprueba la cercanía evolutiva de las especies.
Sistema fenético numérico: se basa solamente en observaciones objetivas de las características de las especies.Las características unitarias, a las cuales se les asignan números (1,2,3...)para luego codificarlas en un computador como más (+), si está presente el caracter en los taxones estudiados, como menos (-) si está ausente, o como cero (0), si no hay datos disponibles.Es importante señalar que todos los caracteres tienen el mismo valor.
Sistema cladístico: hace caso omiso a las características generales de los organismos y se basa en el criterio filogenético, con la diferencia que los cladistas sostienen que un taxón monofilético debe incluir la especie ancestral del grupo y también a todos los miembros del grupo.

NOMEMCLATURA BINOMIAL: Consiste en nombrar a todo ser vivo mediante dos palabras, uno que hace mención a características generales (género) y otro que hace mención a rasgos particulares (especie).
Reglas de la nomenclatura binomial:
a) Todo nombre científico con que se designe e identifique a un ser vivo debe estar formado por dos palabras de origen griego, latinas o latinizadas debido a que son lenguas muertas y no cambian.
b) La palabra que identifica al género siempre va con mayúscula y la de la especie generalmente con minúscula.
c) El nombre científico debe ir subrayado, o en letras itálicas o cursivas.
Ejemplos:
-Canis familiaris = perro
-Bufo marinus = sapo
-Bothrops venezuelensis
= mapanare
-Homo sapiens= hombre
-Zea mays= maíz




AMPLIAR INFORMACIÓN EN:
http://www.curtisbiologia.com/node/300



http://iescarin.educa.aragon.es/estatica/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%205/5%20-%20Capitulo%2026.htm