T. 11. EVOLUCIÓ • Evolució Procés de transformació d'unes espècies en d'altres gràcies a l'acumulació de les variacions que apareixen en els descendents després de llargs períodes de temps. • Teoria de l'evolució Principal teoria sintètica de la biologia. Unifica els coneixements de botànica, zoologia, paleontologia, etc. I permet comprendre con s'ha desenvolupat la història de la vida i preveure com continuarà. • Espècie Conjunt d'individus que es poden reproduir entre sí i donar lloc a descendents fèrtils. • Microevolució Aparició de noves espècies. • Macroevolució Aparició de nous regnes, classes, ordres, famílies o gèneres. • Deriva genètica Canvi en les freqüències al·lèliques en una població per atzar. ♦ Efecte fundador: Separació d'uns individus que donen lloc a una nova població. Com menys siguin més influiran les seves característiques i més diferent serà la seva progènie respecte de la població mare. ♦ Efecte coll d'ampolla: Reducció del núm. d'individus en poblacions on periòdicament hi ha sequeres, plagues o incendis. • Migració Arribada d'individus d'altres poblacions (immigracions) o la sortida d'individus propis (emigracions). • Mutacions Canvis inesperats i a l'atzar en la informació genètica. ♦ Mutacions recurrents: Importants en l'evolució. • Selecció Natural Eliminació dels individus menys aptes, els que tenen menys eficàcia biològica o reproductora. Actua en els fenotips i produeix canvis en les freqüències genotípiques: adaptacions. ♦ Selecció direccional: S'afavoreix un genotip extrem ♦ Selecció estabilitzadora: S'afavoreix un genotip intermedi. ♦ Selecció disruptiva: S'afavoreixen dos genotips extrems. • Anagènesi = Transformisme. • Cladogènesi Comunitat de descendència = parentesc entre espècies (Filogènica) = mateix origen filètic. LAMARCKISME Mitjans s. XVIII i pii s. XIX DARWINISME TEORIA SINTÈTICA Època FIXISME Pii − mitjans s. XVIII Mitjans s. XIX Segle XX Autors Linné, Cuvier Buffon, E. Darwin, Lamarck. Charles Darwin, A.R. Wallace. Dobzhansky, Mayr, Simpson 1 Aparició d'espècies Creacionisme Generació espontània Generació espontània Creació a partir d'altres individus. − Deriva genètica, −microevolució i macroevolució. − Transformació d'unes espècies en d'altres iguals = Transformisme causes: Punts principals Invariabilitat espècies 1. Tendència a la complexitat − Variabilitat en la població. (no sap les causes). És a l'atzar (interespecífica, intraespecífica) 2. La funció crea l' òrgan − Selecció natural (importància de l'adaptació al medi) − Cladogènesi 3. Herència de caràcters adquirits. − Variabilitat descendència (mutació, recombinació gènica) − Població, no individu. − Variació freqüències gèniques (migració, selecció natural, mutació, deriva genètica) − Aïllament en la població per a aconseguir una mala espècie (no reproducció). Esquemes • Punts en comú del LAMARCKISME I EL DARWINISME: ♦ Herència de caràcters adquirits ♦ Canvis en les espècies al llarg del temps (Transformació = Anagènesi) ♦ Importància del medi per l'evolució. ♦ Generació espontània Pasteur (la nega). • TEORIA NEUTRALISTA: ♦ M. Kimura (1968). ♦ La major part dels canvis evolutius no serien adaptatius. ♦ La major part de les mutacions no són ni favorables ni desfavorables, són neutres. ♦ Accepta la selecció natural. ♦ Canvis evolutius a l'atzar. • TEORIA DE L'EQUILIBRI PUNTUAT: Model del gradualisme filètic (Tª Sintètica): • Totes les espècies successives formen una sola línia evolutiva a partir de l'espècie ancestral. • La transformació és lenta i continuada. 2 • La transformació es produeix en tota la població. No explica els salts que es produeixen entre una espècie i una altre espècie existent, sense que aparegui cap resta de formes intermèdies. • Eldredge i Gould (1972) TEORIA DE L'EQUILIBRI PUNTUAT • Una petita població de l'espècie ancestral quedà aïllada de la resta i evolucionà de manera diferent fins que sorgí una nova espècie. Més tard aquesta espècie tornar a l'àrea inicial on es va fer molt abundant. ♦ Canvi en les condicions ambientals extinció espècie ancestral. ♦ Pressió de la selecció natural més alta a la zona ocupada per la població petita adaptacions més ràpides i avantatjoses. ♦ Selecció natural actuà en diferent direcció i l'espècie s'ha adaptat a alimentar−se d'una altre manera amb la qual cosa no competiria amb la inicial si es tornaven a trobar. • Com que l'àrea on haurien tingut lloc les formes intermèdies és molt petita, queda justificat perquè no s'han trobat fòssils. Diferències amb el model del gradualisme filètic (Tª Sintètica): • Les espècies successives es formen seguint dues o més línies evolutives. • En la transformació s'alternen etapes d'estasi (molt lentes o sense canvis) amb etapes de transformació molt ràpida (d'especiació). • La transformació fins a la nova espècie no es produeix en tota l'àrea inicial sinó en una àrea reduïda. • LES PROVES D'EVOLUCIÓ: • Taxonòmiques: Criteris de semblança. Les semblances es donen per tenir un antecessor comú Arbre evolutiu. • Biogeogràfiques: Distribució geogràfica de les espècies. Com més allunyades o aïllades estan dues zones, més diferències representen la seva flora i la seva fauna. Radiació adaptativa Procés evolutiu en què les espècies es diversifiquen segons la seva situació i segons la seva alimentació. Endemismes Espècies pròpies a cada zona. • Paleontològiques: Estudi dels fòssils. Es pot observar un augment de la diversitat d'espècies i un augment de la complexitat estructural dels organismes. • Anatòmiques: Comparació d'òrgans entre diferents espècies. Dos tipus d'òrgans: • Òrgans homòlegs: Mateix origen embriològic, mateixa estructura interna però amb forma i funció que poden ser diferents. Evolució divergent. Indiquen un parentiu evolutiu amb avantpassats comuns. • Òrgans anàlegs: Origen embriològic i estructura interna diferents, però mateixa funció. Evolució convergent. No demostren cap tipus de parentiu evolutiu. • Òrgans vestigials: Òrgans superflus, sense funció específica i l'extirpació dels quals no comporta una disminució en l'aptitud de l'individu. (l'apèndix) • Embriològiques: Estudi comparat del desenvolupament embrionari dels animals. Llei biogenètica (Haeckel) Ontogènesi o desenvolupament embrionari (recapitulació curta de la seqüència d'espècies antecessores). • Bioquímiques: Estudi comparat de les molècules dels diferents organismes. Com més semblant morfològic hi ha entre dos organismes, més coincidència hi ah entre el tipus de molècules que els constitueixen. • Serològiques: Estudi comparat de les reaccions d'aglutinació de la sang en els diferents organismes. • LA GENÈTICA DE LES POBLACIONS: 3 Ecosistema: Unitat funcional − dinàmica− Cicle de matèria, fluxe d'energia. Biòtop (no viu) Medi +, condicions + i factors físics/químics. Comunitat (viu) Conjunt de poblacions diferents (Relacions: Interespecífiques − entre espècies− Intraespecífiques − entre individus de la mateixa població−) Hàbitat Lloc de residència. Nínxol ecològic Funció que fa una espècie en un ecosistema. Biomassa Massa total dels organismes. Es pot referir a un determinat nivell tròfic o a tota la biocenosi. Fòssil Restes mineralitzades al terreny (àmbar) Població Conjunt d'individus de la mateixa espècies que habiten al mateix lloc i que per això es poden encreuar entre si. Comparteixen un mateix conjunt de gens (fons genètic comú). Freqüències genotípiques tant per u que hi ha de cada genotip. Freqüències gèniques Tant per u de cadascun dels al·lels que hi ha per a cada caràcter. Es calculen a partir de les freqüències genotípiques. Llei de HARDY i WEINBERG: • Població d'organismes amb reproducció sexual en la qual tots els individus s'encreuen a l'atzar (població panmíctica) • No hi ha mutacions, ni migracions, ni deriva genètica ni hi ha selecció natural. Les freqüències gèniques i genotípiques es mantenen constants de generació en generació. No evolució. • ESPECIACIÓ: • Definició: Procés evolutiu mitjançant pel qual a partir d'una espècie apareix una nova espècie. ♦ Anagènesi / Evolució filètica. ♦ Cladogènesi: parentesc entre espècies. • Especiació per aïllament: Procés lent en el qual es van acumulant les característiques aparegudes a l'atzar que la selecció natural considera avantatjoses Adaptacions al medi. • Especiació al·lopàtrica (Aïllament geogràfic): La població queda dividida en dues subpoblacions a causa d'una barrera geogràfica. • Especiació simpàtrica (No aïllada geogràficament): Divergència dins de la mateixa àrea. Barreres biològiques Mecanismes d'Aïllament Reproductiu (MAR) que permeten portar a terme l'especiació: • Postzigòtics (Invariabilitat del zigot i esterilitat dels híbrids) • Prezigòtics (Impedeixen la formació de zigots) • Aïllament ecològic • Aïllament estacional • Aïllament etològic • Aïllament mecànic • Aïllament gamètic • Especiació quàntica: Especiació sobtada deguda a mutacions. • Poliploïdia • Autopoliploïdia Quan hi intervé una sola espècie. 4 • Al·lopoliploïdia Quan hi intervenen dues espècies. 5