La Teoría del Ancestro Común Vamos a comenzar a trabajar en Biología de 2º año, una materia que nos hará revisar el origen de la vida en la Tierra, la evolución de los seres vivos y su reproducción… Tenemos mucho por hacer y vamos a empezar por el origen de los seres vivos, así que vamos a presentar a uno de los personajes más importantes en la historia de la ciencia y vamos a tratar de interpretar sus observaciones. Charles Darwin fue un naturalista nacido en Inglaterra, estudió Medicina en la Universidad de Edimburgo. Pero, mientras estaba cursando la carrera decidió comenzar estudios religiosos en la Universidad de Cambridge, donde profundizó sus conocimientos en ciencias naturales. Allí fue donde le propusieron participar en un viaje de investigación por las costas de América del Sur. Durante esa experiencia tuvo la oportunidad de observar numerosas especies que lo llevaron a escribir “El origen de las especies” en 1859. Darwin murió en Kent (Inglaterra) en 1882, con síntomas como los causados por el Mal de Chagas que podría haber contraído en Sudamérica. En 1831 Charles Darwin se embarcó a bordo del buque Beagle que partió desde Inglaterra en un viaje de 5 años por las costas sudamericanas. Darwin se dedicó a observar y registrar en sus cuadernos las formas de vida presentes y los fósiles en los lugares por los que iban pasando. Una de las observaciones de Darwin fue el caso de las mulitas y los gliptodontes. 1. Miren las imágenes a continuación que corresponden al Gliptodonte que es un fósil y a la mulita que es una especie actual ¿Qué pueden observar? 2. Estas dos especies se encontraban en la misma zona geográfica, pero en diferente tiempo. Ahora piensen entre todos alguna explicación sobre por qué especies tan parecidas viven o vivieron en la misma zona. 3. Busquen algún ejemplo de especies similares que vivan en hábitats cercanos. A partir de analizar estas observaciones, Darwin se preguntó ¿por qué hábitats parecidos, pero alejados, están ocupados por especies diferentes? Veamos el siguiente ejemplo: Se hizo una investigación para analizar las similitudes y diferencias entre la Antártida y el Ártico. Dos regiones de tundra situadas en los polos y sometidas a temperaturas promedio que no superan los 0 ºC. Se avistaron un total de: 7.500 animales en la Antártida y 5.500 en el Ártico. Ambas zonas compartían solamente 235 especies. En el caso de la Antártida, se observaron entre la fauna distintos tipos de elefantes marinos, focas, orcas, ballenas francas y azules. La mayor parte de las aves que se registraron allí fueron pingüinos, exclusivos del hemisferio sur. Además, observaron distintos tipos de albatros, petreles, cormoranes, y palomas antárticas (Figura 1). En cuanto a la fauna ártica, ésta se caracterizaba por tener especies endémicas. Encontraron animales como: oso polar, renos, zorro ártico, buey almizclero. Pero muy pocas aves. En los animales acuáticos encontraron en su mayoría peces pequeños, además de ballenas barbadas, narvales y belugas, focas, delfines y pingüinos. Entre los animales herbívoros vieron: liebres, lemmings, bueyes almizcleros, caribúes, zorro ártico y lobo (Figura 2). Figura 1. Fotografías de algunas de las especies animales avistadas en la Antártida. Figura 2. Fotografías de algunas de las especies animales avistadas en el Ártico. Vamos a pensar un poco sobre este ejemplo… 4. ¿Por qué creen ustedes que la fauna de ambos lugares presenta especies tan diferentes? 5. ¿La Antártida compartirá una mayor cantidad de especies con las Islas Georgias del Sur y Sándwich del Sur que con el Ártico? Justifiquen 6. Para cerrar esta primera parte, escriban una conclusión a partir de los dos ejemplos que vimos. A lo largo de la historia otros investigadores fueron trabajando sobre la evolución y se han encontrado otras observaciones que podemos interpretar: Por ejemplo, Haeckel fue un investigador que observó embriones de diferentes especies y publicó los siguientes dibujos sobre el desarrollo embrionario de los vertebrados: 7. ¿En qué vertebrados? estadio se parecen más los embriones de 8. Propongan una explicación para que los embriones muestren similitudes durante el desarrollo. Veamos un último caso que se ha estudiado sobre la anatomía comparada de los vertebrados. Observen los dibujos sobre las extremidades de estos animales: 9. ¿Qué similitudes pueden encontrar? 10. ¿Cumplen la misma extremidades? Den ejemplos. o diferentes funciones estas 11. Sugieran alguna explicación para la existencia de esas similitudes en los huesos de las extremidades de estos vertebrados. Todas estas observaciones que ustedes han analizado forman parte de las evidencias que existen de la teoría del ancestro común. Esta teoría nos propone que los seres vivos descienden de un ancestro común. La evidencia de un ancestro común puede encontrarse en las características compartidas entre los seres vivos. Los científicos han reunido un conjunto de pruebas para demostrar que la evolución es un proceso que es característico en la materia viva. Estas pruebas se han agrupado en las siguientes categorías: Paleontológicas: son las evidencias que se derivan de los descubrimientos de los restos fósiles dejados por las especies que habitaron la tierra en otras eras geológicas. Cuanto más remota es una especie fósil, más diferente es de las especies actuales. Los fósiles son los restos de seres vivos que se conservan desde el pasado. Se pueden encontrar huesos, flores, huellas, huevos, troncos, etc. Su análisis puede aportar datos sobre las relaciones de parentesco entre los organismos. Anatómicas: al realizar un estudio comparativo de los órganos de los distintos seres vivos, se han encontrado semejanzas en su constitución que nos señalan el parentesco que existe entre las especies. Estas evidencias nos permiten clasificar a los órganos en: o Homólogos, si tienen un mismo origen, pero con funciones distintas. o Análogos, si tienen un origen distinto, pero que realizan la misma función. o Vestigiales, que están reducidos y no tienen función aparente, pero que muestran claramente que derivan de órganos funcionales presentes en otras especies Embriológicas: son los estudios comparativos de las etapas embrionarias de distintas clases animales. Se ha encontrado que en las primeras de estas etapas del desarrollo, muchos organismos muestran características comunes que apuntan hacia la existencia de un patrón de desarrollo compartido entre ellas, que a su vez, demuestran la existencia de un antepasado común. Por ejemplo, el sorprendente hecho de que los embriones tempranos de mamíferos posean hendiduras branquiales que luego desaparecen demuestra que estamos lejanamente emparentados con los peces. Biogeográficas: el estudio de las áreas de distribución de las especies muestra que cuanto más alejadas y/o aisladas están dos áreas geográficas, más diferentes son las especies pasadas o actuales que las pueblan, aunque ambas áreas tengan unas condiciones ecológicas similares. Ahora ustedes me dirán… 12. ¿Qué tipo de evidencias son cada uno de los ejemplos que analizaron? 13. Busquen algún ejemplo de órganos análogos. 14. Busquen en algún libro ¿Qué es un árbol filogenético? Ahora vamos a revisar esta última historia sobre el encuentro de un fósil y cómo generó cambios en los conocimientos que se tenían… El primer espécimen de un Archaeopteryx fue encontrado en 1861 en Bavaria, Alemania. Desde el día de su descubrimiento —menos de dos años antes de la publicación del Origen de las Especies de Darwin— fue considerado como uno de los símbolos de la evolución ya que su morfología similar a la de un reptil pero con plumas sugería que era el intermediario evolutivo entre los dinosaurios y las primeras aves. Esto sumado a que sus dedos terminan en garras, una cola larga y huesuda y una cabeza con mandíbulas dentadas daban por sentado que lo era. 15. Con un descubrimiento como este ¿Qué habrá pasado con el árbol filogenético que existía sobre el origen de los grupos de vertebrados? 16. Mirá el siguiente árbol filogenético ¿está bien representado el origen de las aves y los reptiles? ¿Dónde ubicarían a Archaeopteryx en ese árbol? Actividad Final Resuman en una carilla lo que hayan aprendido a través de estas actividades. Información extraída de: Adúriz Bravo A., Barderi G., Bustos D., Frid D., Hardmeier P. Y Suárez H. 2006. Biología: Anatomía y Fisiología Humanas. Genética y Evolución. Ed. Santillana. 288 pp. Buenos Aires, Argentina.