GENÈTICA I
EVOLUCIÓ
Teoria de la generació espontània:
"las criaturas tales como los piojos, garrapatas, pulgas, y gusanos, son nuestros huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y
excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena de sudor junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a través de las cáscaras del trigo,
cambiando el trigo en ratones. Pero lo más notable es que estos ratones son de ambos sexos y se pueden cruzar con ratones que hayan surgido de manera normal..."
Atmòsfera primitiva:
Gran quantitat de
metà, nitrogen,
amoníac, sofre, CO
2,
CO i vapor d’aigua.
Va simular les
condicions de
l’atmòsfera primitiva
i va aconseguir
formar biomolècules.
Concepte d’espècie: Individus que
es poden reproduir entre si i la
descendència és fèrtil.
Evolució biològica: Transformació
d’unes espècies en altres.
Teoria de l’evolució: Teoria central
en biologia unifica coneixements
provinents d’altres especialitats.
1- Teories
• Fixisme
• Catastrofisme.
• Lamarck
• Darwin: Teoria de la selecció natural. • Teories de l´evolució actuals
2- Especiació
3- Proves de l’evolució.
• Evidències embriològiques.
• Procedents de l’anatomia comparada. • Paleontològiques.
• Biogeogràfiques.
• Procedents de la bioquímica.
TEORIA FIXISTA TEORIA CATASTROFISTA
Considerava que totes les
espècies eren invariables, i
que van ser creades al principi dels temps.
- Els fòssils eren considerats
capricis de la natura.
- Les espècies que desapareixen
no tenen cap relació amb les espècies actuals.
- Linné (s.XVIII), el pare de la
nomenclatura binomial va defensar aquesta postura.
Intenta fer compatible el
fixisme amb la presència dels fòssils.
- La Terra ha estat poblada per
una successió de flores i
faunes independents entre si.
- Aquests éssers eren producte
d’actes creadors seguits d’aniquilacions
catastròfiques. La última fou el diluvi universal.
- Cuvier (s.XVIII) es considera
el pare del catastrofisme.
A finals del s. XVIII, desenvolupa una teoria on explica els mecanismes evolutius. Ha estat el primer científic
evolucionista de la història.
Postulats:
Llei de l’ús i el desús dels òrgans: Quan un òrgan
s’utilitza es desenvolupa i quan no s’utilitza s’atrofia. Dit d’una altra manera: La funció crea l’òrgan.
Aquests “òrgans” adquirits s’hereten.
La funció crea l’òrgan: Les necessitats ambientals
originen òrgans nous.
Herència dels caràcters adquirits: Els caràcters nous
• Després d’un viatge arreu del món que va durar cinc anys
embarcat al baixell Beagle. L’any 1859 Darwin va publicar el llibre: L’origen de les espècies, on explicava la teoria sobre la selecció natural. Uns anys abans un jove naturalista,
Wallace havia escrit un article amb la mateixa idea.
Darwin va poder explicar l’evolució dels éssers vius, és a dir com a partir de la primera cèl·lula es van formant
formes de vida cada cop més complexes fins a tenir la biodiversitat actual. El motor de l’evolució és la selecció
natural, aquesta ha actuat i actua sobre la variabilitat
d’individus que hi ha i hi ha hagut sobre la Terra. Darwin però no va poder explicar l’origen d´aquesta variabilitat...
Punts de la Teoria de l’evolució de
Darwin
• La selecció natural és la clau, en dues fases:
-La primera fase és la producció de variabilitat: la generació de modificacions espontànies en els individus.
-La segona, la selecció a través de la
supervivència en la lluita per la vida: els individus més
ben dotats, els que han nascut amb modificacions espontànies favorables per fer front al medi ambient
tindran més possibilitats de sobreviure, de reproduir-se i de deixar descendents amb els seus avantatges. Estan millor adaptats.
En el primer terç del segle XX, dominava una contínua lluita de dades i afirmacions entre fixistes, lamarkistes,
darwinistes, geneticistes, etc. Gràcies als esforços de
diferents disciplines (genètica, sistemàtica, paleontologia), naixé una concepció general i integradora, la teoria
sintètica de l'evolució; la nova teoria perfeccionava la de Darwin a la llum, principalment, de la teoria cromosòmica de l'herència iniciada per Mendel i de la genètica de
poblacions (estudia la freqüència dels al·lels en les poblacions).
Aplica els coneixements sobre genètica a la Tª
de Darwin.
Procés evolutiu: Variabilitat de la
descendència sobre la que actua la selecció
natural.
La unitat evolutiva bàsica és la població.
Factors que fan variar les freqüències gèniques
(tant per u d’al·les que hi ha per a cada
caràcter): Mutacions, migracions, deriva
genètica i selecció natural.
NEODARWINISME O TEORIA
SINTÈTICA
Hi ha diferents opinions sobre el ritme de successos d'especiació que ocorren en el temps geològic. Alguns biòlegs evolucionistes mantenen que l'especiació s'ha mantingut relativament constant al llarg del temps
(Gradualisme filètic), mentre que alguns paleontòlegs com Niles Eldredge i Stephen Jay Gould apunten que les espècies es mantenen sense canvis durant llargs períodes de temps (registre fòssil) i que l'especiació succeeix només en intervals relativament curts de temps, opinió coneguda com equilibri puntuat.
Una petita part de la població va quedar aïllada de la resta i en va sorgir una espècie diferent.
Punts de la Teoria:
•Les espècies que provenen d’una altra ancestral poden seguir dues o més línies evolutives.
•Les etapes d’especiació són ràpides.
•L’especiació es produeix en una àrea molt reduïda.
Kimura (1968): Observacions de la variabilitat
entre la seqüència d’aminoàcids de proteïnes i dels àcids nucleics entre individus d’una
mateixa espècie.
La major part de les mutacions són neutres i no
estan afectades per la selecció natural.
Conclusió: La major part dels canvis evolutius
moleculars no serien adaptatius.
Formació d’una nova espècie
a partir d’una preexistent.
Requereix d’un aïllament
reproductiu entre poblacions de la mateixa espècie.
L’aïllament pot ser:
- Geogràfic. - Ecològic. - Etològic. - Mecànic. - Estacional.
2. ESPECIACIÓ
• Es basen en l’estudi del desenvolupament embrionari dels éssers vius. Aquelles
espècies que tenen un major parentiu evolutiu mostren més semblances durant el seu desenvolupament embrionari
Embriològiques
3. PROVES DE L’EVOLUCIÓ
Òrgans homòlegs: òrgans amb aspecte diferent
perquè fan funcions diferents, però amb la mateixa estructura. Proven que provenen d’un
Òrgans vestigials: Són òrgans
homòlegs
que no fan cap funció.
Però si que tenien una funció en algun dels avant-passats.
Òrgans anàlegs: Tenen
funcions similars, però no presenten cap semblança en la seva estructura
interna.
No tenen un avantpassat comú directe, per tant no constitueixen una prova de l’evolució però han sofert una evolució en la mateixa direcció
Els fòssils d’éssers vius ens proporcionen
evidències sobre la successió d’organismes en el temps
L'arqueòpterix és una de les troballes fòssils més importants de la història. Es descriu com una peça clau en el coneixement actual de l'evolució dels éssers vius. És el perfecte exemple d'una forma de transició, en aquest cas entre els rèptils i els ocells. Comparteix característiques amb els rèptils
com les dents, les urpes a les extremitats superiors i una llarga cua òssia; i també comparteix característiques amb els ocells actuals ja que posseeix plomes, ales i espoleta, entre molts altres trets
• Com més aïllades estan dues zones més diferències presenten les seves espècies • Hi ha una fauna i una flora exclusives de
cada regió. No obstant això es poden establir similituds de formes entre
regions.
Ex: La flora i la fauna australianes tenen
unes característiques primitives respecte a les d'altres regions.
Proves moleculars: tots els éssers vius estan formats per els mateixos principis immediats: glúcids, lípids i proteïnes; també tenen en comú
molècules com l'ATP o el NAD; guarden la informació genètica en els àcids nucleics i les reaccions metabòliques són semblants. Aquest fet indicaria un origen comú que ha derivat en la diversitat d'espècies actual. En comparar la seqüència d'aminoàcids d'una mateixa proteïna en diferents espècies, s'ha comprovat que si es tractava d'espècies properes evolutivament, la seqüència era semblant proporcionalment. )
Proves inmunològiques: Reaccions serològiques d’aglutinació:
Antige-anticòs. Per a fer-los s'injecta un antigen (que pot ser l'anticós produït per un animal davant l'antigen de l'espècie a estudiar evolutivament). En espècies properes a la del primer antigen la reacció serà semblant, mentre que serà menor si estan evolutivament separades.
Proves genètiques: Universalitat del codi genètic. Es poden fer
experiments d'hibridació de DNA (marcatge radiactiu i dissociació) o de comparació del genoma entre espècies en que aquest sigui conegut.
Actualment un dels mètodes més utilitzats per a comparar organismes són les Reaccions d’hibridació entre DNA (nuclear i mitocondrial) i RNA ribosòmic de diferents espècies
És l'estudi de la distribució i canvis de la
freqüència dels al·lels sota la influència de les quatre forces evolutives: la selecció natural, la
deriva gènica, la mutació i el flux genètic. També té en compte la subdivisió de les
poblacions i la distribució d'aquestes en l'espai. De fet, intenta explicar fenòmens com l'
Mutacions: Canvis a l´atzar de la informació
genètica. Poden transformar per exemple un gen A, en gen A1 A2....Son preadaptatives, és a dir no son beneficioses o perjudicials...Això ho “decideix la selecció natural”
Migracions: Poden donar lloc a un Flux genètic,
depenent del nombre d’individus migrants.
Deriva genètica
Canvi a l’atzar en les freqüències gèniques
d’una població. Genera evolució sense selecció
natural
Per entendre-ho : Tenim una caixa amb 50
boles negres (al·lel) i 50 de blanques (al·lel) . Si en traiem sol 3 potser seran totes blanques o
totes negres i no seran una mostra representativa de la població.
Efecte fundador (Illes): Es separen pocs
individus d’una gran població per donar-ne lloc a una de diferent. Com menys siguin més influiran els seus caràcters.
Efecte coll d’ampolla: Imagineu que una gran
plaga, incendi, sequera...elimina a la major part d’individus d’una població.
Eliminació dels individus amb menys eficiència
biològica (“menys aptes”).
Actua sobre els fenotips
Així es produeixen les adaptacions
Selecció i mutació tenen accions antagòniques,
doncs la mutació indueix l’aparició de nous
al.lels i la selecció tendeix a eliminar els menus eficients
Sargantanes Pitiüses
Evolució dels primats
Dels primats a la diversitat humana Origen i evolució dels cetacis
Darwinisme contra el càncer Fòssils, ADN i evolució
Que, qui com: