Busca la respuesta - Evolucion de Los Cinco Reinos

– La selección natural.

SOLUCIONARIO

4.1.

El primer científico en cuestionarse la generación espontá-

nea fue Francisco Redi, pero fue Pasteur quien invalidó definitivamente las ideas sobre la generación espontánea: Pasteur vertió caldo en dos matraces y curvó los cuellos a la llama, posteriormente hirvió el contenido para esterilizarlo y los dejó varios días reposando. Al cabo del tiempo comprobó que el caldo no se había estropeado. En- tonces rompió el cuello de uno de los matraces y vio que al poco tiempo el caldo se estropeaba. Concluyó que los microorganismos del aire habían entrado en el matraz contaminando el caldo.

4.2.

Pasteur hirvió el caldo para esterilizarlo. Gracias al cuello

en forma de S, el aire entra, pero no los microorganismos que van adheridos a las partículas de polvo. Solo cuando se rompe el cuello entran los microorganismos producien- do la descomposición.

4.3.

Venus no posee atmósfera con oxígeno debido a que en

dicho planeta no existen seres vivos con capacidad foto- sintética, capaces de emitir grandes cantidades de oxígeno a la atmósfera, circunstancia que si ocurrió en la Tierra en sus primeras etapas.

4.4.

El experimento de Miller sirvió para demostrar que a par-

tir de sustancias inorgánicas (agua, metano, amoníaco e hidrógeno) podían formarse moléculas orgánicas si se las sometía a descargas eléctricas.

4.5.

El hallazgo de fósiles y su aceptación como restos de se-

res vivos que vivieron en épocas pasadas y que no existen en la actualidad, llevó a Cuvier a pensar que en la historia de la Tierra se habían producido una serie de catástrofes, tras las que se extinguieron numerosos seres vivos. Después de la desaparición de estas especies sur- girían individuos nuevos, especies distintas. Cuvier era creacionista y fijista convencido y opinaba que las espe-

4.6.

El fijismo mantiene que las especies se han mantenido in-

variables a lo largo del tiempo. El creacionismo también defiende el fijismo, pero le añade la idea de que las especies han sido creadas por un Dios.

4.7.

En la clasificación binomial propuesta por Linneo cada

especie se denomina con dos nombres en latín, el prime- ro para designar el género y el segundo para designar la especie. El primer nombre se escribe siempre con ma- yúscula y el segundo con minúsculas. Se debe utilizar siempre un tipo de letra diferente del usual (cursiva), o bien se subraya el nombre. Por ejemplo: Homo sapiens.

4.8.

Las principales ideas de Lamacrk se pueden resumir en

las siguientes premisas:

• Los organismos muestran una tendencia hacia la com- plejidad. Los organismos evolucionan a través del tiempo desde formas inferiores sencillas a formas superiores más complejas.

• El uso repetido de un órgano produce su desarrollo. Los cambios que se producen en el entorno hacen que los seres vivos se adapten al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso. La función crea el órgano y su desuso produce degeneración. De esta forma, los caracteres originales van siendo susti- tuidos lentamente por una serie de caracteres adapta- tivos o caracteres adquiridos.

• Los caracteres adquiridos son heredables. Las modificaciones inducidas por el ambiente, que un organis- mo pueda haber adquirido durante su vida, pueden transmitirse a la descendencia. De esta manera, las especies se transforman.

4.9.

No. Según la teoría de Lamarck, los cambios que se pro-

ducen en el entorno hacen que los seres vivos se adapten al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso. Sin embargo, hoy sabemos que la fuen- te de variabilidad en los seres vivos son las mutaciones y la reproducción sexual. Así, dentro de una población, aquellos individuos que presenten una variación ventajosa para un determinado ambiente tendrán una mayor probabi- lidad de sobrevivir que los que no la muestren.

4.10.

Debido a los conocimientos actuales sobre genética, la teoría de Lamarck se considera incorrecta, ya que los caracteres adquiridos no se transmiten a la descendencia, pues solo se heredan aquellos caracteres cuya in- formación reside en los genes.

4.11.

Según la teoría de Darwin, el mecanismo que hace evo- lucionar a las especies es la selección natural. Según La- marck, es el uso y desuso de los órganos.

4.12.

Si las condiciones ambientales son hostiles, se estable- ce una lucha por la supervivencia entre los individuos, en la cual se eliminan los menos aptos y persisten los mejor adaptados, es la llamada selección natural. Es- tos son los que se reproducen y, por tanto, los únicos que transmiten sus caracteres a la generación siguien- te. La selección natural es, pues, la supervivencia exclusiva del más apto.

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nocía que los genes son los portadores de la información hereditaria y que solo pueden heredarse aquellos caracteres cuya información se encuentre contenida en los genes.

4.14.

Aunque la mayoría de las mutaciones son perjudiciales, algunas causan beneficio para el individuo en el ambiente en el que vive. Por ejemplo, la formación de espinas a determinadas especies de la sabana puede resultar be- neficiosa; los individuos portadores de dicha mutación tendrán una ventaja frente al resto de la población, por ejemplo, sirviéndoles de defensa frente a los herbívoros.

4.15.

El medio influye de manera decisiva en los seres vivos. Aunque las poblaciones parecen perfectamente adap- tadas a su entorno, en ocasiones la supervivencia de los individuos es difícil, especialmente cuando las condiciones del medio cambian. Aquellos factores que afectan de forma negativa a la supervivencia de los individuos se denominan presión de selección. Las poblaciones es- tán continuamente sometidas a la presión de selección que ejerce el medio. Aquellos individuos que no pueden superar una determinada presión de selección termina- rán muriendo antes que otros.

4.16.

Cuantas más variaciones hereditarias para un carácter se hayan generado al azar en una población, mayor será la capacidad de superar la presión de selección.

4.17.

El registro fósil actual es incompleto debido a varios mo- tivos, entre los que podemos citar:

– No han aparecido hasta la fecha todas las formas fósiles.

– En ciertas ocasiones los fósiles no han soportado el paso del tiempo.

– Los sedimentos de determinadas épocas están mal representados o los terrenos que podrían contener fósiles han sufrido transformaciones metamórficas o de recristalización y en ellos ha desaparecido toda huella o resto de seres vivos.

– Solo una pequeña parte de los organismos que mue- ren llegan a preservarse fosilizados.

4.18. Paleontología.

Disciplina geológica que interpreta el pa- sado de la Tierra a través de los restos fósiles de seres vivos. Del griego, palaios : antiguo, onto : ser, y logos : ciencia.

4.19.

Son órganos vestigiales en el ser humano: las muelas del juicio, el apéndice vermiforme, el pelo en el dorso y en el pecho. Se consideran que son órganos residuales que probablemente tuvieron importancia en los organismos predecesores, pero que en los actuales se encuentran reducidos y en desuso. Así, si las especies antecesoras a la humana tuvieron una alimentación bá- sicamente vegetariana, precisarían de más molares (muelas del juicio) y un intestino grueso con un apén- dice más amplio, si vivieron en zonas boscosas, preci- sarían un cierto pelaje, dada su función protectora frente a golpes, rasguños, parásitos, cambios térmicos, etc., y si vivieron en las copas de los árboles, podrían haber necesitado disponer de una cola formada por varios

4.20.

Con las aves, ya que en fases tempranas del desarrollo embrionario su aspecto es más diferente al nuestro, que el embrión de un gato o un ratón, que también son ma- míferos.

4.21.

Para la teoría sintética la unidad evolutiva no es el individuo, sino la población.

4.22.

La teoría neodarwinista se apoya en los avances con- seguidos en todos los campos de la biología, especialmente en la genética, la paleontología, la bioquímica y la ecología.

4.23.

Según esta teoría, no todos los cambios evolutivos son graduales. En la historia de la Tierra han existido grandes periodos de estabilidad, en los que aparentemente las especies no han sufrido modificaciones, llamados periodos de estasis. Estos largos periodos se alternan con otros de corta duración, denominados de especiación, en los que se producen rápidos cambios y aparecen mu- chas especies nuevas a partir de las ya existentes. Se trataría de periodos de explosión en la biodiversidad.

4.24.

El darwinismo propone que la evolución es el resultado de lentos cambios que se producen gradualmente, es decir, poco a poco. En cambio, el puntualismo propone que las especies aparecen bruscamente en un periodo de tiempo relativamente corto.

4.25.

No, ya que la condición esencial para que se produzca la especiación, es que exista aislamiento reproductivo, es decir, que de alguna manera se interrumpa el flujo continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie.

4.26.

Los principales cambios que se desarrollaron en el es- queleto con la postura bípeda fueron:

– Alargamiento de las extremidades inferiores respecto a las superiores y al t ronco.

– Acortamiento y ensanchamiento de la pelvis que se sitúa en una posición más baja.

– La columna vertebral, que debe soportar el peso del cuerpo, adquiere forma de S, con cuatro curvas. – El foramen mágnum se sitúa en una posición infe-

rior del cráneo.

– Alargamiento del dedo pulgar del pie que se orienta paralelo a los otros dejando de ser oponible.

4.27. Foramen mágnum.

Orificio occipital ovalado situado en la base del cráneo. Pone en comunicación la mé- dula y el encéfalo.

4.28.

Las principales diferencias son:

– Volumen craneal claramente mayor (de 500 cm3_en

los Australopitecus a los 1 400 cm3_{en Homo sapiens ).}

– Capacidad para la fabricación y utilización de herra- mientas.

4.29.

Homo sapiens convivió con Homo neanderthalensis .

4.30.

La mayor capacidad craneal de Homo erectus (entre 900

y 1 280 cm3_{) frente a la de Homo habilis (de aproxima-}

SOLUCIONARIO

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4.31. _{Los homínidos salieron de África hace algo menos de 2}

millones de años. La primera especie en salir de África

fueHomo erectus , que colonizó Eurasia.

4.32. _{Todas las especies que existen actualmente sobre la Tierra}

proceden de especies que han vivido antes. De igual modo, todas las especies que vivirán en el futuro surgirán de las que viven hoy. Por ello, cada vez que una especie se extingue se pierde definitivamente la posibilidad de que evolucione y dé lugar a nuevas especies y cualquier ac- ción de las personas sobre el entorno que provoque la ex- tinción de alguna especie afecta a la evolución.

4.33. _{La fragmentación de hábitats se puede producir como}

consecuencia del desarrollo agrícola, industrial y urbano, que provocan deforestación, sobrepastoreo, crecimien- to de las tierras de cultivo y de las ciudades, construc- ción de vías de transporte, etc.

4.34.

4.35. _{Esta hipótesis está prácticamente descartada porque los}

restos fósiles que se han encontrado en África deH. erectus tienen una antigüedad mayor que los que se han

hallado en Asia.

4.36. Homo neanderthalensis surgió en Europa. En la Penín-

sula Ibérica se han encontrado restos fósiles deHomo

antecessor (la especie de la que surgió) y en África no

se han hallado fósiles de neandertales.

En África se han encontrado restos fragmentarios atribuibles aH. antecessor . La falta de fósiles de esta especie

a lo largo de la ruta del Cáucaso hacía sospechar a los paleontólogos que esta especie tan expansiva había cru- zado el estrecho de Gibraltar, pero después del descu- brimiento en Atapuerca de una mandíbula de 1,2 M.a. de antigüedad, los paleontólogos tendrán que revisar sus posiciones.

– Los fósiles africanos de hace 700000 u 800 000 años no son ya atribuibles aH. antecessor , y si lo son re-

presentan a individuos que llegaron allí desde Europa, y no a una especie que se hubiera originado en África y que estuviera en proceso de invadir Europa.

– H. antecessor parece claramente emparentado con

los fósiles de Dmanisi en el Cáucaso, más antiguos (1 700 000 años), por lo que ahora parece queH. an-

tecessor se originó «por el camino», durante el pro-

ceso de expansión desde África hacia Europa, en vez de originarse en África y expandirse posteriormente hacia otros continentes.

– Los descendientes deH. anteccesor más próximos

a nosotros tuvieron que regresar a África, ya que allí es donde surgióH. sapiens a partir deH. rhodesiensis ,

la especie humana intermedia entreH. antecessor y

H. sapiens .

ACTIVIDADES

4.37. _{La atmósfera primitiva carecía de oxígeno, era reductora}

y estaba constituida fundamentalmente por gases como metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua. Por el contrario, la atmósfera actual posee oxígeno y otros gases, como nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua, etcétera.

4.38. _{El experimento de Miller se considera de simulación por-}

que reproducía en el laboratorio las condiciones que se creía podían existir en la Tierra primitiva. Con dicho experimento intentaba demostrar que pudieron formarse una serie de moléculas orgánicas sencillas a partir de gases presentes en la atmósfera primitiva.

Para ello hizo reaccionar una mezcla de gases que su- ponía estaban presentes en la atmósfera primitiva: metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua. Los gases fueron sometidos a una serie de descargas eléctricas, que intentaban reproducir los aportes de energía que recibía de la atmósfera reductora primitiva. Al cabo de varios días, comprobó que se formaban moléculas orgá- nicas sencillas, como aminoácidos, aldehídos, ácidos carboxílicos, etc.

4.39. _{Las ideas de Lamarck que se reflejan en el texto son:}

– La función crea el órgano.

– Los caracteres adquiridos se heredan.

4.40. _{a) Para la teoría lamarckista, la atrofia o desaparición}

de los órganos de la visión en los animales excavadores se explicaría por el hecho de que, al no tener que utilizarlos por estar en un ambiente sin luz, se atrofian. Dicha atrofia, provocada por el no uso, se transmitiría a los descendientes, dando lugar final- mente a la desaparición de los ojos.

b) Según el neodarwinismo las poblaciones de animales excavadores, al igual que el resto de poblaciones, presentan variabilidad heredable. Esta variabilidad aparece de manera espontánea por mutación. Aque- lla variabilidad que confiere mayor eficacia al organis- mo se mantendrá y aumentará su frecuencia gracias a la selección natural. Así, aparecerían mutaciones que afectan negativamente a los órganos de la visión. Como estos organismos viven en ambientes donde la visión no es necesaria, la mutación se mantiene, se acumula en la población y se transmite a los descendientes. Asimismo, la pérdida de los ojos en ese ambiente subterráneo puede suponer una ventaja se- lectiva para los individuos, ya que se evitan lesiones y se potencia la selección de aquellos con sentidos más apropiados al medio en el que viven.

4.41. _{Los procesos que producen variabilidad en los indi-}

viduos con reproducción sexual son: la mutación y la

H. antecessor

H. ergaster

H. erectus H. sapiens

SOLUCIONARIO

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génica que ocurre durante la meiosis y a la unión al azar de los gametos durante la fecundación.

Cuantas más variaciones hereditarias para un carácter se hayan generado al azar en una población, mayor será la capacidad de superar la presión de selección. 4.42. a) Para nadar en la ballena, para volar en el murciéla-

go y para caminar y comer en el perro.

b) Las modificaciones que presentan pueden explicar- se por adaptación a diferentes ambientes.

c) Homólogos, tienen un mismo origen embriológico y la misma estructura interna, pero su forma externa y función pueden ser diferentes.

4.43. La afirmación es falsa porque para que se produzca la especiación lo que es imprescindible es que exista aislamiento reproductivo, no geográfico.

4.44. a) Las proteínas pueden servir para averiguar la proxi- midad evolutiva entre especies. Dos especies muy próximas evolutivamente tienen algunas proteínas muy semejantes, que se diferencian solo en algún aminoácido. Las diferencias de aminoácidos serán mayores entre organismos diferentes, cuanto mayor sea la distancia evolutiva entre ambos. Igualmen- te, cuanto menor sea la diferencia, más próxima será la relación.

Suponiendo un antecesor común para los tres organismos (chimpancé, ser humano y caballo), los cambios genéticos acumulados a partir de la sepa- ración de la línea filogenética que condujo a los pri- mates (ser humano y chimpancé) y la que condujo a los caballos, han sido más numerosas que los acumulados a partir de la separación entre el ser humano y el chimpancé. Esto implica que el chimpancé y el ser humano están más emparentados que el ser humano y el caballo, ya que la separación entre estos últimos ocurrió hace más tiempo que la separa- ción entre el ser humano y el mono.

b) Todos los organismos eucariotas poseen proteínas im- plicadas en los procesos de respiración celular. El citocromo c es una de ellas. El estudio del citocromo c constituye una prueba bioquímica de la evolución. Esto se basa en el hecho de que cuanto más pareci- do morfológico hay entre dos organismos, más coin- cidencia hay entre el tipo de moléculas que lo cons- tituyen.

4.45. a) La gran diversidad de tortugas existentes en las islas Galápagos es el resultadlo de la adaptación de una especie inicial a los diferentes hábitats que había en cada isla y que con el tiempo y el aislamiento surgie- ron las nuevas especies.

Las tortugas de cuello largo proceden de las islas ári- das, donde predominan los cactus. La selección natural favoreció a las tortugas que nacieron con el cuello largo y así podían alcanzar mejor el alimento. En las islas húmedas no ocurre lo mismo, allí la selec- ción natural favoreció a aquellas tortugas con capa- razón abombado que protege sus partes blandas

b) Los diferentes tipos de tortugas existentes en las islas Galápagos se pueden explicar según la teoría dar- winista como:

– Variabilidad de la descendencia. Todos los descendientes de una pareja son diferentes, de modo que unos descendientes son más aptos para ciertas actividades y otros más aptos para otras. – La selección natural. Entre los miembros de una

especie se produce una lucha por la supervivencia, sobre todo si los recursos son escasos debido a la superpoblación. Solo los mejor adaptados con- siguen sobrevivir y reproducirse y, por tanto, transmiten sus caracteres a la descendencia.

c) El neodarwinismo propone como causa de la variabilidad de tortugas las mutaciones y la recombina- ción génica. Las variaciones sobre las que actúa la selección natural se heredan según las leyes de la genética.

4.46. Un endemismo es una especie exclusiva de un lugar, un área o una región geográfica, y que no se encuentra de forma natural en ninguna otra región del mundo.

Las islas favorecen la formación de nuevas especies, ya que interrumpen el flujo normal continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie (aislamiento reproductivo).

En las islas, una determinada población puede quedar aislada respecto de la especie del continente por un amplio mar que impide que se reproduzcan. Al principio, la especie aislada es idéntica que la original. Con el tiempo ocurren mutaciones al azar entre ambas poblaciones. La selección natural actúa así de manera diferente en cada población. De esta forma, el aislamiento

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