martes, 17 de noviembre de 2009

Adaptacion y Especiacion

ESPECIACION

CONCEPTO DE ESPECIACION.
Desde un punto de vista biológico, una especie es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí y producir descendencia fértil, pero no pueden hacerlo (o no lo hacen en circunstancias normales) con los integrantes de poblaciones pertenecientes a otras especies. Por tanto, desde un punto de vista genético, se define la especie como la unidad reproductiva, es decir, el conjunto de individuos con capacidad de producir descendencia fértil por cruzamiento entre sus miembros.
Cualquiera que sea el parecido fenotípico entre un grupo de individuos, si los apareamientos entre ellos no produce descendientes (que es lo más habitual) o solo producen descendientes estériles (como es el caso, por ejemplo, del cruce entre caballos y burros) podemos afirmar que pertenecen a especies diferentes. En algunos casos, cuando las especies que cruzan se han separado hace pocas generaciones (en términos evolutivos), el cruce entre ellas puede que solo sea estéril en una determinada dirección o que solo produzca hijos de un determinado sexo (como es el caso del cruce entre las especies Drosophila melanogaster y Drosophila simulans)
Desde una perspectiva evolutiva, las especies son grupos de organismos reproductivamente homogéneos, en un tiempo y espacio dados, pero que sufren transformaciones con el paso del tiempo o la diversificación espacial. Como consecuencia de estos cambios, las especies sufren modificaciones y se transforman en otras especies o bien se subdividen en grupos aislados que pueden convertirse en especies nuevas, diferentes de la original.
Se conoce como especiación al proceso mediante el cual una población de una determinada especie da lugar a otra u otras poblaciones, asiladas reproductivamente de la población anterior y entre sí, que con el tiempo irán acumulando otras diferencias genéticas. El proceso de especiación, a lo largo de 3.800 millones de años, ha dado origen a una enorme diversidad de organismos, millones de especies de todos los reinos, que han poblado y pueblan la Tierra casi desde el momento en que se formaron los primeros mares

La
especiación es la aparición de una o más especies a partir de una pre-existente. Existen varios mecanismos por los cuales esto puede ocurrir. La especiación alopátrica comienza cuando una subpoblación de una especie queda aislada geográficamente, por ejemplo por fragmentación del hábitat o migración. La especiación simpátrica ocurre cuando una especie nueva emerge en la misma región geográfica. La especiación peripátrica, propuesta por Mayr, es un tipo de especiación que existe entre los extremos de la especiación alopátrica y simpátrica. La especiación peripátrica es un soporte fundamental de la teoría del equilibrio puntuado. La especiación parapátrica donde las especies ocupan áreas biogográficas aledañas pero hay un flujo genético bajo.
La especiación o lo que es lo mismo, la formación de nuevas especies, se puede considerar como el proceso evolutivo por el que algunas poblaciones de una especie se diferencian estableciendo barreras de flujo genético consecuencia del desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo (imposibilidad de dar descendencia fértil).Para entender que es la especiación, hay que definir primero “especie”. Aunque el concepto de especie es básico dentro de la biología, no hay todavía un claro consenso para su definición. La definición más generalizada es que las especies son poblaciones naturales, que comparten una serie de rasgos distintivos, que son capaces de reproducirse entre sí de forma efectiva o potencial, y que evolucionan de forma separada.El proceso de la especiación es de suma importancia para explicar la diversidad de especies actual.


Especiación alopátrica
También llamada especiación geográfica. Es el mecanismo de especiación que cuenta con un mayor número de ejemplos documentados. Consiste en la separación geográfica de poblaciones que comparten un acervo genético común, de tal forma que se lleguen a producir dos o más poblaciones geográficas aisladas que, sometidas a las peculiares condiciones ambientales del sector geográfico ocupado, han evolucionado independientemente hasta generar nuevas especies.La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas intermedias, o mediada por sucesos geológicos. La barrera puede ser geográfica o ecológica, como por ejemplo cumbres que separan valles en las cordilleras, continentes que se separan o zonas desérticas que separan zonas húmedas. Este tipo, muy adecuado para generar el aislamiento reproductivo de especies muy móviles, parece ser el mecanismo de especiación más extendido entre los vertebrados.


Especiación parapátrica
Sería similar a la especiación alopátrica. Sin embargo, la especiación se produce sin una separación geográfica completa de las poblaciones. De hecho la especie “hija” puede compartir parte del rango de distribución con la especie “madre” e hibridar en las zonas de contacto. Las poblaciones suelen divergir debido tanto a factores aleatorios como a la selección local. Este proceso suele darse en animales muy poco móviles (no migran u ocupan áreas muy reducidas) o que tienden a vivir en grupos cerrados, lo que provoca que las poblaciones de los extremos del rango de distribución de la especie apenas tengan flujo genético entre ellas.
Especiación simpátrica
Este tipo de especiación implica la divergencia de algunas poblaciones hasta conseguir independencia evolutiva dentro de un mismo espacio geográfico. Habitualmente conlleva que las nuevas poblaciones utilicen nichos ecológicos diferentes, dentro del rango de distribución de la especie ancestral, por tanto, la divergencia en simpatría, suele estar impulsada por la especialización ecológica en algunas poblaciones. El aislamiento reproductor en este proceso puede surgir como consecuencia de la colonización y explotación de nuevos hábitat por individuos genéticamente diferenciados por mutaciones cromosómicas.
Como hemos visto todos los tipos de especiación tienen un requisito, que es el impedimento al flujo genético entre poblaciones. El aislamiento reproductivo puede estar producido por diversos tipos de barreras reproductivas que se pueden catalogar básicamente en precigóticas y postcigóticas, dependiendo de en qué momento actúen. Las barreras precigóticas implican impedimentos para la formación de zigotos. Las barreras postcigóticas resultan de todas aquellas situaciones en las que los zigotos, si llegan a adultos, tienen anulada su eficacia biológica. Este es el caso de los híbridos entre especies, los cuales no suelen ser fértiles.Dentro de las barreras precigóticas tenemos todas aquellas situaciones que implican que dos especies no puedan aparearse, como pueden ser el aislamiento por diferenciación de hábitat o recursos y el aislamiento etológico.Pero ¿qué causa la divergencia entre poblaciones y la aparición de nuevas especies? En principio la separación entre poblaciones debido a los mecanismos de aislamiento puede aparecer en cualquier situación poblacional. Como hemos visto, esta separación puede ser tanto geográfica, como etológica o ecológica. Tanto la deriva genética, como la selección natural o la mutación pueden causar esta divergencia.La deriva genética suele darse en los eventos de colonización de nuevos hábitats, donde suelen estar implicados un número reducido de individuos, lo que supone una proporción muy pequeña de la diversidad genética de la especie original. Como en estos individuos no están representados todos los alelos existentes en la población original, estas situaciones suelen conducir a una rápida diferenciación con respecto a la población original. A esto se le ha llamado “efecto fundador” y puede ser un factor importante en la especiación alopátrica.
La divergencia necesaria para producir independencia evolutiva también puede estar impulsada por la selección natural, la cual puede estar implicada en todos los tipos de especiación, con especial preponderancia en la especiación alopátrica y simpátrica. Cuando las poblaciones quedan separadas geográficamente se dan las condiciones para que la adaptación al ambiente pueda seguir un curso diferente en cada población, implicando así la modificación de distintos genes. Pero también la evitación de la competencia por un recurso, la explotación de nuevos recursos, el evitar parásitos o competidores interespecíficos, etc.., pueden ser el motor de la divergencia y posterior especiación, sin que para ello tenga que haber una separación geográfica clara; es suficiente con una separación ecológica.Por último, la aparición de mutaciones comunes a un grupo de individuos como las reordenaciones cromosómicas o los elementos genéticos egoístas, también pueden estar involucrados en el desarrollo de aislamiento reproductivo entre poblaciones.
Todavía hay grandes lagunas en el conocimiento de la especiación, como saber cuánta especiación es causada por deriva genética y mutación, y cuanta se debe a los procesos de adaptación al medio. Además, se conoce muy poco de la arquitectura genética que, por ejemplo, causa la inviabilidad de los híbridos. Aunque la imagen clásica de que las especies surgen como el subproducto de la evolución de poblaciones en alopatría sigue siendo dominante, otros tipos de especiación como la simpátrica, pueden llegar a adquirir más importancia según se analizan más datos que nos brinda la naturaleza.



Especiación por autopoliploidía
Es la especiación espontánea en la que interviene una sola especie que sufre una alteración de la meiosis, con un aumento de los cromosomas poliploidía. Sólo son viables los múltiplos de dos en el número de cromosomas (4n, 6n, 8n) y es muy frecuente en los vegetales con la aparición de especies de gran tamaño.


Especiación por alopoliploidía
Es otra especiación espontánea en la que intervienen dos especies parecidas con el mismo número de cromosomas dando lugar a una descendencia estéril porque los cromosomas no son homólogos. Si durante la gametogénesis de la descendencia se produjera alguna mutación en la meiosis dando lugar a una poliploidía, se obtendrían gametos con número de cromosomas diploide que sólo se podrán fecundar con otros híbridos que hayan sufrido la misma mutación o consigo mismos.


Principales mecanismos de especiación
Ernst Mayr, afirmaba que las especies se originan de dos maneras diferentes:
Evolución Filetica
Cuando una especie E1, después de un largo periodo de tiempo, se transforma en una especie E2 como consecuencia de la acumulación de cambios genéticos.

Evolución por Cladogénesis
La cladogénesis o bifurcación es el mecanismo de especiación más importante. Se produce por aislamiento reproductivo de diferentes poblaciones de una especie debido a barreras que pueden ser precigóticas o postcigóticas.
Las barreras precigóticas son mecanismos de aislamiento que tienen lugar antes o durante la fecundación, a la que limitan, actúan antes del intercambio gamético. Puede ser por aislamiento ecológico, etológico o mecánico.
Las barreras postcigóticas son todas las que atañen a la viabilidad de los individuos producidos, a través de abortos espontáneos, esterilidad del híbrido, muerte prematura, híbridos débiles y enfermizos, etc.

Hibridación
Hibridación es el cruce reproductivo entre dos especies distintas que pueden producir individuos viables, que pueden ser o no fértiles. Aunque la hibridación en animales puede ser un proceso natural, lo más frecuente es que esté asociado a alteraciones provocadas por la introducción de nuevas especies por el hombre desde que descubrió la ganadería. Es sumamente difícil que esto dé lugar a nuevas especies en los animales.
Entre las
plantas la hibridación es un fenómeno extremadamente común. La introgresión es la penetración de genes de una especie en otra por medio de la hibridación. Los híbridos tienden a derivar, en las sucesivas generaciones, hacia los caracteres de uno de los parentales, pero en el proceso puede quedar fijada la transferencia de algunos genes desde la otra especie. No obstante, al igual que en los animales la formación de nuevas especies por hibridación es sumamente rara en las plantas







Adaptación

Una adaptación es una estructura anatómica, es un proceso fisiológico o un rasgo del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período de tiempo mediante selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito. El término adaptación también se utiliza ocasionalmente como sinónimo de selección natural, aunque la mayoría de los biólogos no está de acuerdo con este uso. Es importante tener presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como resultado de la deriva genética.
La adaptación a un ambiente nuevo es un proceso lento, largo y que requiere un cambio en estructuras del cuerpo, en el funcionamiento y en el comportamiento para poder habituarse al nuevo ambiente. la falta de adaptación lleva al organismo a la muerte.


Selección natural
El concepto fue introducido por Charles Darwin a través de su teoría de selección natural, que describe el desarrollo de las especies como producto de la interacción con el entorno ecológico. Como resultado de esta interacción, tienden a persistir los patrones genéticos que proporcionan a los individuos las características más adecuadas para la supervivencia en el medio ambiente en el cual habitan.
Las adaptaciones son mecanismos mediante los cuales los organismos no hacen frente a las tensiones y presiones de muchas cosas. Las especies que se adaptan a su ambiente son capaces de:
Obtener
aire, agua, comida y nutrientes.
Hacer frente a las
condiciones físicas como la temperatura, clima y la luz.
Defenderse de sus enemigos naturales y predadores.
Reproducirse.
Responder a los cambios en su entorno.
Seguir transmitiendo la característica adquirida de sus progenitores para que la adaptación sea cada vez más constante.
Todo lo explicado anteriormente es específicamente aplicado a la biología funcional




Tipos de adaptación
Hay 3 tipos de adaptación al medio:
Morfológica o estructural: Como la sustitución de hojas por espinas en los cactus para evitar la pérdida de agua.
Fisiológica o funcional: Como las glándulas de sal en las iguanas marinas para eliminar el exceso de sal en su cuerpo.
Etológica o de comportamiento: Como la danza de cortejo de muchas aves, para atraer a la hembra y reproducirse.

Adaptación a los ambientes acuáticos
Plantas
Raíz
En las
plantas sumergidas es escasa por dos razones: primera, porque al estar rodeadas de agua no necesitan una raíz muy extensa que la absorba y segunda, porque el agua las sostiene.
Es abundante en las
plantas flotantes porque necesitan absorber agua porque la planta esta sobre la superficie y además porque necesita un «contrapeso» para que no se la lleve el viento.
No tienen pelos absorbentes porque al tener una
epidermis delgada el agua entra por todos lados.
Tallo
Hay espacios «vacios» entre los tejidos que contienen aire y forman lo que se llama «lagunas aeríferas» que les sirven para flotar.
No tienen tejidos de sostén porque el agua las sostiene.
Se fragmentan fácilmente (
propagación asexual)porque no tienen flores para reproducirse.
Ausencia de vasos de conducción porque absorben agua por todo el «cuerpo».
Epidermis delgada porque el agua entra y sale libremente.

Hojas
En las plantas sumergidas...
Son
acintadas (como cintas) para qe no se rompan por el agua y para tener mayor superficie de contacto con el oxígeno.
Son verde oscuro (por la clorofila) para aprovechar mas la poca luz que hay debajo del agua.
Ausencia de
estomas (pequeños poros): no los necesitan porque están rodeadas de agua.
En las plantas flotantes...
Son de gran superficie para poder flotar.
Poseen estomas solo en la cara superior para regular la entrada y salida de gases y agua.
Animales
Presencia de
aletas, extremidades como remos, propulsión a chorro o «cilos» para poder desplazarse.
Forma hidrodinámica para facilitar el desplazamiento en el agua.
Algunos poseen cámaras de aire para facilitar la flotación.
Los
peces con esqueleto de hueso poseen vejiga natatoriapara facilitar el ascenso y el descenso.
Respiración branquial o a través de la piel para aprovechar el oxigeno disuelto en el agua.

Adaptaciones al ambiente aeroterrestre
Plantas
Desarrollo de cutícula gruesa sobre la epidermis para evitar la
deshidratación.
Desarrollo importante de la raíz para sostener la planta y para tomar el agua y los nutrientes.
Desarrollo de un sistema de conducción o a través de vasos (vasos de conducción) para transportar agua y nutrientes desde la raíz a todo el cuerpo.
Presencia de estomas para intercambiar gases con la
atmósfera y regular el exceso de agua.
Formaron un esqueleto de sostén de fibras resistentes para elevar la planta del suelo (erguirla).
Desarrollo de órganos de gran superficie (hojas) para captar la
energía lumínica.
Desarollo de granos de
polen para asegurar el encuentro de las gametas.
Animales
Invertebrados
Poseen una envoltura impermeable de
quitinapara evitar la deshidratación.
Exoesqueleto de quitina para mantener erguido el cuerpo.
Desarollo de una cascara impermeable en los huevos para asegurar el mantenimiento del agua en el interior.
Diversas formas de locomoción( marcha, salto, vuelo, etc) a través de distintas estructuras especializadas para el desplazamiento.
Fecundación interna para asegurar la unión de las gametas.
Vertebrados
Presencia de piel o tegumento impermeable para evitar la deshidratación.
Endoesqueleto de hueso para mantener el cuerpo erguido.
Fecundación interna para asegurar la unión de las gametas.
Presencia de líquidos en los huevos y en el caso de los mamíferos presencia de una bolsa con liquido para preservar al embrión y evitar que se muera.

1 comentario:

  1. Cortesia de Wikippediaa!! y algunas otras paginas!!
    www.docencia.udea.edu.co/.../origen_var11a.html
    www.araucaria2000.cl/evolucion/origen4.php

    www.profeblog.es/.../12/21/la-dificil-especiacion/

    Gracias..espero y les sirva de algo!!

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