Ciencia al Dia

sábado, 25 de febrero de 2012

Seleccion Natural

En su forma inicial, la teoría de la evolución por selección natural constituye el gran aporte¹ de Charles Darwin (e, independientemente, por Alfred Russel Wallace), fue posteriormente reformulada en la actual teoría de la evolución, la Síntesis moderna. En Biología evolutiva se la suele considerar la principal causa del origen de las especies y de su adaptación al medio.

La selección natural es un fenómeno esencial de la evolución con carácter de ley general y que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica. La formulación clásica de la selección natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades. La selección natural fue propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de dos premisas; la primera de ellas afirma que entre los descendientes de un organismo hay una variación ciega (no aleatoria), no determinista, que es en parte heredable. La segunda premisa sostiene que esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos.

La selección natural puede ser expresada como la siguiente ley general, tomada de la conclusión de El origen de las especies:

Existen organismos que se reproducen y la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente.

Darwin, El Origen de las especies

El resultado de la repetición de este esquema a lo largo del tiempo es la evolución de las especies.

Tipos de Selección Natural

La selección natural puede actuar sobre cualquier rasgo fenotípico heredable y cualquier aspecto del entorno puede producir presión selectiva, esto incluye la selección sexual y la competición con miembros tanto de la misma como de otra especie. Sin embargo, esto no implica que la selección natural siga siempre una dirección y que resulte en evolución adaptativa. La selección natural produce a menudo el mantenimiento del statu quo mediante la eliminación de las variantes menos aptas.
La unidad de selección puede ser el individuo u otro nivel dentro de la jerarquía de organización biológica como los genes, las células y los grupos familiares. La cuestión sobre si la selección natural actual a nivel de grupo (o especie) para producir adaptaciones que benefician a un grupo mayor, sin vínculos familiares, suscita aún un tenue debate. Así mismo, existe un cierto debate sobre si la selección a nivel molecular anterior a mutaciones genéticas y a la fertilización del zigoto debe considerarse selección natural convencional puesto que tradicionalmente se ha llamado selección natural a una fuerza exterior y ambiental que actúa sobre un fenotipo después del nacimiento. Algunas revistas científicas distinguen entre selección natural y selección genética llamando informalmente a la selección de mutaciones como preselección.
La selección a otros niveles, como el gen, puede resultar en una mejora para el gen y al mismo tiempo en un perjuicio para el individuo portador del gen. Este proceso se denomina conflicto intragenómico. En conjunto, el efecto combinado de todas las presiones a los distintos niveles (gen, individuo, grupo) es lo que determina la aptitud de un individuo y por tanto el resultado de la selección natural.
La selección natural ocurre en cada etapa de la vida de un individuo. Un organismo ha de sobrevivir hasta la edad adulta para poder reproducirse. La selección de aquellos que alcanzan la etapa adulta es llamada selección de viabilidad. En muchas especies los adultos han de competir entre sí para conseguir parejas sexuales. Este mecanismo se denomina selección sexual y el éxito en la misma determina quienes serán los padres de la siguiente generación. Cuando los individuos pueden reproducirse en más de una ocasión, la supervivencia en la edad adulta aumenta la descendencia. A este proceso se le llama selección de supervivencia.
La fecundidad, tanto de machos como de hembras, puede verse limitada por la "selección de fecundidad". Así, la viabilidad de los gametos producidos variara. Los conflictos intragenómicos derivan en selección genética. Finalmente, la unión de algunas combinaciones de óvulos y esperma será estadísticamente más compatible que otras. A esto se le llama selección por compatibilidad.
Existen 4 Tipos a veces considerados 3 de selección natural, clasificados según los individuos que sobreviven en cada tipo de selección, es decir, según cuántos sobrevivan:

Selección estabilizadora
Selección direccional
Selección disruptiva o Selección balanceada
Selección sexual

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN

Existen diferentes evidencias que nos demuestran que los organismos han tenido cambios a través del tiempo, surgen nuevas especies a partir de otras preexistentes, entre las cuales se encuentran:

Evidencias fósiles.- las primeras que surgen como indicadores de cambio en los seres vivos son los fósiles, que son restos de organismos que vivieron en el pasado, como restos petrificados, (huesos, conchas), huellas, impresiones, inclusiones en ámbar, restos congelados. Los fósiles se forman principalmente en rocas sedimentarias y pueden ser el resultado de un proceso de mineralización, donde partes duras de un organismo van sustituyéndose por minerales como sílice, carbonatos de calcio o magnesio, los fósiles se encuentran principalmente cuando se realizan excavaciones.

Biogeografía.- en cada región los organismos evolucionaron a partir de un antepasado común, por ejemplo Australia en donde todos los marsupiales se originaron de un antepasado común, encontramos el gato marsupial, el tigre marsupial, el ratón marsupial y el canguro, que son distintos a los que se e encuentran en otras partes del mundo.

Anatomía comparada.- todos los vertebrados terrestres tienen en sus miembros anteriores una estructura a la que se le llama unidad de plan, aunque tiene diferentes funciones las alas de un murciélago, las aletas de un pingüino y el brazo del hombre tienen los mismos huesos, a estos se les conoce como órganos homólogos, y esto indica que descienden de un antepasado común.

Órganos vestigiales ya no se usan, están en vías de desaparecer, como el apéndice en los humanos, el cual tuvo la función de contribuir a la digestión de los vegetales, cuando el hombre eran principalmente herbívoros, en las serpientes se pueden observar pequeños hueso de patas, lo que indica que probablemente evolucionaron de los reptiles tipo lagartos.

Órganos análogos.- son similares en su forma y cumplen la misma función, pero tiene diferente origen, por ejemplo las alas de los insectos, aves y murciélagos, tiene origen distinto y estructuralmente son diferentes, pero la evolución ha hecho que adquieran formas similares, a esto se llama evolución convergente en el que orígenes diversos se llega a una estructura superficialmente similar.

Embriología comparada.- se dice que el desarrollo embrionario nos relata la historia evolutiva de un organismo, las fases por las que pasa el embrión demuestran la manera en que se ha llevado a cabo su evolución y cómo eran sus antepasados.

En todos los embriones de vertebrados se forman hendiduras branquiales, en los peces permanecen toda la vida y son funcionales, mientras que en los reptiles, aves y mamíferos las hendiduras branquiales desaparecen, y también en todos los embriones de vertebrados se forma una cola la cual desaparece en varias especies. Las especies emparentadas tienen desarrollo embrionario similar esto permite establecer las características de los posibles ancestros comunes.

Bioquímica comparada.- consiste en comparar moléculas orgánicas y determinar sus similitudes y diferencias en diversos organismos, por ejemplo la hemoglobina es una proteína presente en todos los mamíferos, si se compara la de los peces, anfibios reptiles, aves y mamíferos se observa que entre más cercanas o similares son las especies, más parecidas son las moléculas de hemoglobina, en cuanto a su secuencia de aminoácidos. A partir del número de aminoácidos distintos entre la proteína de una especie y otra se puede deducir la distancia evolutiva entre especies y diseñar un árbol evolutivo
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Comparación de la hemoglobina humana con otras especies