Mapa mental: Evolución biológica: conceptos, mecanismos y evidencias

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Evolución biológica: conceptos, mecanismos y evidencias

Contenido del mapa

Evolución biológica — Cambio en las características hereditarias de una población a lo largo de las generaciones.
- Conceptos básicos — Ideas necesarias para entender qué cambia en la evolución.
  - Población — Individuos de la misma especie que viven en un lugar y se cruzan entre sí.
  - Especie — Poblaciones cuyos individuos pueden tener descendencia fértil.
  - Gen y alelo — Un gen es un fragmento de ADN que determina un rasgo. Un alelo es cada versión de ese gen.
  - Variación — Diferencias heredables entre individuos de una misma población.
  - Evoluciona la población — Los individuos no evolucionan. Cambia la proporción de alelos en la población.
- Teorías evolutivas — Explicaciones históricas sobre el cambio de las especies.
  - Fijismo — Linneo y Cuvier: las especies no cambian. Hoy está rechazado.
  - Lamarckismo — Propone el uso y desuso de los órganos y la herencia de caracteres adquiridos. Hoy está rechazado.
  - Darwinismo — Darwin y Wallace: la evolución ocurre por selección natural sobre una variación que ya existe.
  - Teoría sintética — Une la selección natural con la genética de Mendel. Es la teoría actual.
- Selección natural — Los individuos mejor adaptados dejan más descendientes.
  - Pasos del proceso — Razonamiento de Darwin a partir de hechos observables.
    - Variación heredable — Los individuos son distintos y muchos rasgos pasan a los hijos.
    - Competencia — Nacen más individuos de los que los recursos permiten mantener.
    - Reproducción diferencial — Los rasgos ventajosos se vuelven más frecuentes con las generaciones.
  - Adaptación — Rasgo heredable que mejora la supervivencia o la reproducción en un ambiente, como el pelaje blanco del oso polar.
  - Eficacia biológica — Capacidad de dejar descendientes fértiles, no de ser el más fuerte.
  - Tipos de selección — Según qué valores del rasgo se favorecen.
    - Estabilizadora — Favorece los valores intermedios, como el peso medio al nacer.
    - Direccional — Favorece un extremo, como las bacterias resistentes a antibióticos.
    - Disruptiva — Favorece ambos extremos, como los picos muy grandes o muy pequeños.
  - Ejemplo: polillas — Con los troncos oscurecidos, las polillas oscuras pasaron del 10 % al 16,7 % en una sola generación.
- Mecanismos de cambio — Fuerzas que modifican las frecuencias de alelos.
  - Mutación — Cambio al azar en el ADN y fuente original de toda variación nueva.
  - Recombinación — La reproducción sexual mezcla los genes de ambos progenitores.
  - Deriva génica — Cambios por azar en las frecuencias de alelos, más fuertes en poblaciones pequeñas.
    - Efecto fundador — Pocos individuos colonizan un lugar y llevan solo parte de la variación.
    - Cuello de botella — Una catástrofe deja una muestra al azar de la población.
  - Flujo génico — Entrada o salida de alelos por migración entre poblaciones.
  - Hardy-Weinberg — Describe una población ideal que no evoluciona: p + q = 1 y p² + 2pq + q² = 1.
- Evidencias — Pruebas que confirman que la evolución ocurre.
  - Fósiles — Muestran formas antiguas y de transición, como Archaeopteryx.
  - Anatomía comparada — Compara la estructura interna de especies distintas.
    - Órganos homólogos — Tienen el mismo origen y distinta función. Indican un antepasado común y evolución divergente.
    - Órganos análogos — Tienen la misma función y distinto origen. Indican evolución convergente.
    - Órganos vestigiales — Restos reducidos con poca o ninguna función, como el coxis humano.
  - Embriología — Los embriones de vertebrados se parecen en sus etapas tempranas.
  - Biogeografía — La distribución de las especies refleja la historia geográfica, como en los pinzones de Galápagos.
  - Molecular — Las especies emparentadas tienen ADN y proteínas más parecidos.
  - Observación directa — Resistencia de bacterias a antibióticos y de insectos a insecticidas.
- Especiación — Origen de especies nuevas a partir de una especie anterior.
  - Aislamiento reproductivo — Las poblaciones dejan de cruzarse y acumulan diferencias.
  - Alopátrica — Ocurre por una barrera geográfica. Es la forma más común.
  - Simpátrica — Ocurre sin barrera geográfica, por ejemplo por cambios cromosómicos en plantas.
  - Radiación adaptativa — Una especie ancestral origina muchas especies adaptadas a ambientes distintos, como los pinzones de Darwin.

La evolución biológica es el cambio en las características hereditarias de una población a lo largo de las generaciones. Los individuos no evolucionan: cada uno nace y muere con sus mismos genes. Lo que cambia es la población, porque varía la proporción de alelos de una generación a otra. Para entenderlo se necesitan varios conceptos. Una población es el grupo de individuos de la misma especie que viven en un lugar y se cruzan entre sí. Una especie es el conjunto de poblaciones cuyos individuos pueden tener descendencia fértil. Un gen es un fragmento de ADN con la instrucción para un rasgo, y un alelo es cada versión de ese gen. La variación son las diferencias heredables entre individuos.

Las explicaciones sobre el cambio de las especies se desarrollaron en varias etapas. El fijismo de Linneo y Cuvier sostenía que las especies no cambian. Lamarck propuso en 1809 el uso y desuso de los órganos y la herencia de caracteres adquiridos. Esta idea hoy se rechaza, porque lo que se adquiere en vida no pasa al ADN de los hijos. Darwin y Wallace plantearon en 1858-1859 la selección natural. Entre 1930 y 1950, la teoría sintética o neodarwinismo unió la selección natural con la genética de Mendel, y es la teoría aceptada actualmente. El ejemplo de la jirafa muestra la diferencia entre ambas visiones. Para Lamarck, el esfuerzo alarga el cuello. Para Darwin, la variación ya existe y el ambiente la selecciona.

La selección natural parte de hechos observables:

Hay variación y esa variación se hereda.
Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir, por lo que hay competencia.
Los individuos con rasgos ventajosos dejan más descendientes.

Así, esos rasgos se vuelven más frecuentes. Una adaptación es un rasgo heredable que mejora la supervivencia o la reproducción en un ambiente concreto. La eficacia biológica es la capacidad de dejar descendientes fértiles, no la de ser el más fuerte. La selección puede ser de tres tipos:

Estabilizadora: favorece los valores intermedios.
Direccional: favorece un extremo.
Disruptiva: favorece ambos extremos.

El caso de las polillas Biston betularia en la Inglaterra industrial lo ilustra. Cuando los pájaros depredaban más a las polillas claras, la frecuencia de las oscuras subió del 10 % a cerca del 16,7 % en una sola generación.

La teoría sintética reconoce varios mecanismos que cambian las frecuencias de alelos:

La mutación: cambio aleatorio del ADN y fuente original de toda variación.