Biologia General

BIOLOGIA GENERAL EVOLUCION EVOLUCION: Proceso de cambios que se presentan con el tiempo durante las generaciones sucesivas entre los organismos vivientes Actualmente existen aproximadamente 5 millones de especies diferentes de organismos, además de muchos millones que se han extinguido. La evolución orgánica y la diversificación de los sistemas vivos se promovieron hace millones de años y continuaron por medio de cambios que constituyeron nuevos niveles evolutivos que se concentraron finalmente en el hombre con todo y sus componentes psíquicos y culturales. Cada ser humano inicia su vida como una pequeña simple célula, pasando después por una serie de cambios, cada vez más complejos que culminan en un adulto completamente formado, desarrollado, coordinado, multicelular; a la evolución del individuo se le llama ontogenia. Todos los grupos de organismos vivientes: poblaciones, especies, géneros, familias, ordenes, clases, filums y reinos, han sufrido cambios a través del tiempo y como resultado, las formas actuales de seres vivos, son descendientes de ancestros bastante diferentes que existieron. El desarrollo histórico de los grupos de organismos se conoce como filogénesis o filogenia. En la Biología moderna primero en desarrollar una teoría demostrada sobre el hecho evolutivo fue Jean Baptiste de Lamarck, su primer trabajo sobre evolución apareció en 1801, decía que toda la vida es producto del cambio evolutivo , que la evolución resulta de la aparición de nuevas adaptaciones al medio ambiente y que la diversidad de la vida era el resultado de la adaptación, en forma básica su teoría se basa en tres puntos que son: 1. Cada cambio brusco o permanente en el medio ambiente de cualquier organismo produce un cambio en las necesidades del organismo. 2. Aparecen nuevas estructuras o se alargan, debido a la “necesidad interna” del organismo en cuestión, con el fin de satisfacer estas necesidades. 3. Las estructuras adquiridas se alargan, se reducen o se pierden a través del uso o desuso y estos cambios se heredan a las generaciones futuras. Sin embargo falla cuando se somete a razonamiento científico. Las objeciones son diversas: no existe una vía conocida, por medio de la cual las células somáticas puedan pasar las características hacia las células reproductoras; la experimentación no demuestra ninguna herencia de los caracteres adquiridos (por ejemplo, los hijos de los aficionados a las playas no nacen con el cuerpo bronceado). Aproximadamente medio siglo después el ingles Charles R. Darwin dio a conocer5 su teoría de la evolución y al mismo tiempo convencer al mundo científico e intelectual de aceptar el hecho de la evolución; su obra se titulo The origin of species by means of natural selection (El origen de las especies por medio de la selección natural), el 24 de noviembre de 1859, Darwin atribuyo el cambio evolutivo a varias fuerzas, aunque la principal era la Selección Natural. Su teoría se basa en dos observaciones y en dos conclusiones básicas. OBSERVACIONES: 1. Todos los organismos muestran variación (solo basta mirar a nuestro alrededor en cualquier parte donde se encuentren muchas personas). 2. Todos los organismos producen más descendientes de los que sobreviven, Ejem., el bacalao hembra del Atlántico norte, deposita 85 millones de huevecillos al mismo tiempo. CONCLUCIONES: 1. El medio ambiente selecciona a aquellos individuos mejor adaptados para sobrevivir, mientras que las variantes menos adaptadas no llegan a reproducirse (Selección Natural).

2. Las características asi favorecidas por la Selección Natural pasan a la siguiente generación. El punto mas débil de la explicación de Darwin se originó en su falta de conocimiento de las leyes de la herencia. El aseguraba que las diferencias eran heredadas, pero ignoraba como ocurría esto. Darwin murió antes de que el secreto de la herencia fuera esclarecido. La teoría de Darwin a dado como resultado una teoría evolutiva mas satisfactoria en lo general, basada en interacción de la herencia y la selección natural. Esta “Teoría Sintética” forma la base de la exposición subsecuente de los procesos evolutivos.

BASES DE LA DIFERENCIACION DE ESTA TEORIA PRINCIPIOS TEORIA LAMARCKIANA: 1. El automejoramiento de las especies: varían por deseo o “voluntad” propios. 2. El uso y desuso de los órganos. Un órgano que no se usa se modifica desarrollándose, el que no se usa degenera y desaparece. 3. Herencia de caracteres adquiridos (el uso y desuso de los órganos serán heredables). TEORIA DARWINISTA 1. Las especies varían 2. La especies al reproducirse, dan origen a más organismos de los que el medio puede alimentar. 3. Si nacen más de los que el medio puede soportar se establece una “lucha por la existencia” -competirán por especie y alimento-. 4. De éstos organismos que luchan por sobrevivir, los que hayan variado y tengan características favorables dominarán sobre los que tengan variaciones desfavorables, los cuales serán eliminados a lo que se le llama Selección Natural.. 5. La variación permite o no la adaptación a un medio ambiente y la Selección Natural hace que las condiciones favorables se hereden

SELECCIÓN NATURAL. Se refiere a la capacidad de dar descendientes. Los de mayor capacidad serán seleccionados y sobrevivirán. Hipótesis de Lamarck, Teoría del Transformismo

Se presentan cambios en el medio ambiente

Hipótesis de Darwin: Las características pueden estar presentes en las poblaciones de organismos

Hay algún cambio en el medio ambiente

El organismo cambia en respuesta al medio ambiente Los organismos con ciertas características son seleccionados naturalmente

El organismo sobrevive Cierto sobrevive.

organismo

EVOLUCION: Proceso de cambio que se presenta con el tiempo durante generaciones sucesivas entre los organismos vivientes. ESPECIE: Conjunto de individuos morfológicamente similares que se aparean normalmente en la naturaleza para procrear descendientes fértiles.

ESPECIE ENDEMICA O ESTATICA: Ocurre cuando, dentro de una especie paterna, una especie se aísla reproductivamente de las poblaciones hermanas vecinas. Tal aislamiento puede seguir cursos diferentes, pero el resultado común de todos ellos, es que la población aislada ya no puede entrecruzarse con el resto de la especie paterna y con el tiempo llega a formar una nueva especie descendiente, donde adquiere su propio nicho ecológico.

ESPECIE COSMOPOLITA O DINAMICA: Cuando la especie logra extenderse significativamente, encontrando las condiciones de vida que requiere en áreas más extensas, venciendo las barreras físicas y geográficas logrando hacer más extensa su reproducción y variabilidad

RECOMBINACION SEXUAL: Las combinaciones se propagan muy fácilmente en una población que se reproduce sexualmente. Cada nuevo individuo que resulte de la reproducción sexual, será el producto de dos conjuntos de material genético y la nueva combinación de genes será probada Los hechos de mutación y recombinación, nos dicen qué cada población difícilmente estará formada por individuos que sean exactamente iguales.

MUTACION: Son los cambios químicos en el DNA de los individuos de una población (genotipo) y puede ser influida por cambios ambientales.

Pueden ser favorables o desfavorables para la adaptación y sus efectos pueden decir si son cambios recesivos o dominantes. Si la mutación se difunde en la población dependerá de la Selección Natural

CAUSAS DE MUTACION. • • • • • •

Radiaciones (principalmente rayos X) Enfermedades virales como la rubeola Drogas Metales pesados como el plomo, mercurio, etc. Sustancias químicas principalmente fertilizantes o insecticidas. Edad materna (muy joven o muy vieja; en cuanto a sus óvulos)

TIPOS DE MUTACIONES CROMOSOMICAS ESTRUCTURALES: a) Cromosoma original A B C D

E

b) DELECCION (se perdió el segmento E) A B C D

c) INSERCION (se inserto el segmento f) A

B

C

D

E

F

d) DUPLICACION (se duplico el segmento B) A

B

B

C

D

E

e) INVERSION (se invierte el segmento BCD) A D C E B

LEY DE HARDY WEINBERG Esta ley nos explica que la evolución de una población puede ser igual a cero, es decir, que su reserva genética se mantenga sin cambios, lo cual se puede lograr si se logran determinadas condiciones. 1. Que la población sea grande 2. Que el apareamiento entre los individuos sea al azar 3. Que todos los individuos tengan las mismas posibilidades de cruzamiento y de éxito reproductivo 4. Que no haya flujo genético, es decir que no lleguen genes alelos externos ni se vayan genes (que no exista migración) 5.

RESULTADOS DE LA EVOLUCION ESPECIACION Proceso por el cual aparecen o se forman nuevas especies; para el estudio de este mecanismo existen tres tipos de poblaciones 1. Población del centro de distribución 2. Poblaciones intermedias 3. Poblaciones al borde. Atendiendo a estos tres tipos de poblaciones la especiación se clasifica en:

ESPECIACION ALOPATRICA Dos poblaciones de la misma especie no podrán cruzarse, porque existe entre ellas alguna barrera geográfica: Océanos, ríos, cordilleras, etc.

ESPECIACION SIMPATRICA Dos poblaciones de diferente especie, que habitan en una misma zona no se cruzarán porque existen entre ellas barreras reproductivas

ANTES DEL CRUCE 1. Estacionales: Épocas de celo o de mayor excitación sexual, diferentes 2. Etológicas o de comportamiento: Los sexos de la misma especie se reconocen (cortejo). Pero estas no funcionan en especies diferentes. 3. Anatómicos: No hay compatibilidad anatómica de órganos sexuales masculinos y femeninos (unos mas grandes que otros lo que dificulta el acoplamiento)

DESPUES DEL CRUCE 1. Mortalidad de gametos: no existen las condiciones vaginales adecuadas 2. Mortalidad del cigoto: Por tener alteraciones cromosómicas en numero 3. Formación de híbridos: Formación de individuos estériles

DIVERSIFICACION (VARIABILIDAD) Son las modificaciones que sufren las poblaciones a medida que cambian las condiciones de la materia prima sobre la cual actúan las fuerzas evolutivas, presentándose variaciones en el material genético: permitiendo la gran variedad entre individuos para ofrecer una mayor oportunidad de supervivencia a los cambios que pudieran ocurrir en el medio ambiente

CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS CLASIFICACION: Consiste en dividir en grupos a los seres vivos en base a los atributos que poseen en común y sus relaciones.

TAXONOMIA: Del griego taxis: dirigirse en línea o fila, ordenar y nomos: Ley. La taxonomía que es una clasificación biológica es una parte de la sistemática a la vez que es rama de la biología, que define el estudio teórico de la clasificación incluyendo sus bases, principios, procedimientos y reglas. La taxonomía estudia las clasificaciones. Y el objeto de estudio de las clasificaciones biológicas son los seres vivos a clasificar.

DETERMINACION: Es ubicar un objeto no identificado (ser vivo) en la clase o grupo al que corresponde, de acuerdo a una clasificación constituida previamente.

SISTEMATICA Es el estudio científico de los tipos y de la diversidad de los organismos, asi como de todas las relaciones existentes entre ellos, se considera que el termino sistemática incluye a la clasificación, a la determinación y a la taxonomía. Dentro de los diferentes sistemas de clasificación de los seres vivos se mencionan solo dos de ellos.

ARTIFICIAL No toma en cuenta ningún rasgo genético o fisiológico, ya que se agrupa a los seres vivos por alguna característica superficial en común, como ordenar por nombre siguiendo el alfabeto, o de acuerdo a su hábitat, a su tamaño o a su medio de locomoción. Una de las primeras clasificaciones artificiales conocidas es la de Aristóteles que agrupo a los seres vivos en dos reinos el animal y el vegetal, otra clasificación es la de D´ Alizzaiz, que los agrupo en reino animal y reino de las flores; al reino animal lo subdivide en 4 grupos: los que caminan, los que vuelan, los que nadan y los que se arrastran

NATURAL Se fundamenta en las relaciones naturales o evolutivas existentes entre los organismos, tomando como base las características filogenéticas. Carlos Von Linneo, sentó las bases de la taxonomía moderna empleando el sistema binomial de clasificación publicado en 1735, que consistió en dar a cada ser vivo un nombre científico compuesto por

dos vocablos en griego o latín (que son lenguas muertas y por lo tanto no sufren modificaciones) que corresponden al género y la especie Lamarck mejora el sistema de clasificación con un sistema natural llamado binomial, que toma en cuenta la evolución genética progresiva y regresiva, indicando además que todos los seres vivos pueden tener uno o varios nombres vulgares o comunes pero sólo un nombre científico. Para Linneo-Lamarck la especie es la unidad de clasificación y siempre se debe de escribir en latín, rara vez en griego y con letras minúsculas, mientras que el género, que es el siguiente nivel de clasificación superior se escribirá en griego o latín y siempre la primera letra será mayúscula ejemplo. NOMBRE CIENTIFICO (GENERO Y ESPECIE NOMBRE VULGAR Homo sapiens Hombre Felis concolor Puma, León de montaña Quercus alba Roble blanco Sus escopra Puerco, cerdo, cochino, marrano. El género es un sustantivo y la especie un adjetivo calificativo. Al sistema binomial se le puede agregar una palabra latinizada (sistema trinomial), escrita con letra cursiva, que en algunas ocasiones corresponde a la subespecie (en animales se llama raza y en los vegetales variedad); o bien el apellido del científico que realizo por primera vez la clasificación. Cuando dicha persona es muy conocida en Biología se anota solo su primera inicial, ejem. Cannis familiaris L. (donde la L corresponde a Linneo), esta tercera palabra también puede referirse al lugar (país o estado) de donde es originario el organismo. En ocasiones se le agrega una cuarta palabra que corresponde al apellido de quien lo clasifico. Ejem. Lynx ruffus Californicus Meams

NIVELES O CATEGORIAS TAXONOMICAS Los taxa se agrupan en grupos de menor a mayor complejidad lo cual representa la clasificación científica de los organismos ESPECIE: La especie biológica puede definirse, de manera tradicional, como el conjunto de poblaciones naturales formadas por individuos que aunque estén aislados geográficamente poseen la capacidad de entrecruzarse. Un concepto más moderno la considera como una secuencia de poblaciones que descienden de un ancestro común, que evoluciona de manera independiente, el cual desempeña un papel específico y presenta sus propias tendencias evolutivas TAXON ESPECIE

GENERO

FAMILIA

ORDENES

CLASES PHYLA, PHYLA O DIVISION

REINO

ORGANIZACIÓN Se agrupa en un taxón superior llamado género, la especie son individuos con las mismas características , que solo se pueden reproducir entre si Es un conjunto de Especies, relacionadas entre si, varios géneros afines constituyen una familia, como en el caso de los perros, lobos que pertenecen al género cannis Conjunto de Géneros con características comunes entre los que existe un parentesco evolutivo se agrupan en ordenes mas grandes Son Familias que tienen entre si características comunes al agruparse todas las Ordenes forman las Clases Son Ordenes con alguna característica en común las clases se agrupan en phyla Reúne las clases que solo se diferencian por una característica estructural Al unirse los Phyla forman el taxón de máxima categoría, el Reino Nivel de clasificación o taxón que agrupa a todos los seres vivos

EJEMPLO Perro: Cannis familiaris Coyote: Cannis latrans Lobo Cannis lupus Todos ellos pertenecen al Género cannis Zorra polar: Alopex Zorra europea: Vulpes Zorra gris de América Urocyon Todos forman la Familia de los canidos Los canidos (canes), los Félidos (felinos).y los Ursus (osos) los cuales todos pertenecen al orden de los carnívoros Los carnívoros que en unión de los marsupiales, cetáceos, primates y otros forman la clase Mamíferos Mamíferos junto con anfibios, reptiles, aves y otros constituyen el phylum Chordata o cordados (poseen columna vertebral) El reino que se ha dado como ejemplo es el reino animal.

Todas las especies, géneros, Familias, Ordenes, Clases, Phyla. Existen 5 reinos: Mónera, Protista, Fungí, Plantae y Animalia

CLASIFICACION CIENTIFICA DE ORGANISMOS ANIMALES Y VEGETALES taxón

Maguey

Tuna cardona

Pino ocotero

Puma

Saraguato

Hombre

Reino Phylum Clase Orden Familia Género Especie

pulquero Plantae Anthophyta

Plantae Anthophyta

Monocotiledon eae Amarilidales Agavaceae Agave atrovirens

dicotilredone ae Cactales Cactaceae Opuntia robusta

Plantae Coniferophyt a Coniferopsid ae Coniferales Pinaceae Pinus teocote

Animalia Chordata

Animalia Chordata

Animalia Chordata

Mammalia

Mammalia

Mammalia

Carnivora Felidae Felis concolor

Primates Cebidae Alouatta palliata

Primates Hominidae Homo sapiens

Criterios de clasificación de los seres vivos para integrar cinco reinos reino Mónera Protista Fungí Plantae Animalia

Células Procarióticas Eucarióticas Eucarióticas Eucarióticas Eucarióticas

Organización a nivel Celular Celular Seudotejidos Órganos-sistemas Órganos -sistemas

Nutrición Autótrofa-heterótrofa Autótrofa-heterótrofa Heterótrofa Autótrofa Heterótrofa