Evolución y poblaciones

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Capítulo 18

Genética y Biología Molecular

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• Darwin no tenía idea de cómo funcionaba la herencia y le preocupaba que esta falta de conocimiento pudiera resultar fatal para su teoría.
• Da la casualidad de que algunas de las pruebas más sólidas que apoyan la teoría de la evolución provienen de la genética. Una larga serie de descubrimientos, desde Mendel hasta Watson y Crick hasta la genómica, ayudan a explicar cómo funciona la evolución.
• Además, ahora entendemos cómo la mutación y la reorganización de genes durante la reproducción sexual producen la variación hereditaria sobre la que opera la selección natural.

Código genético común de la vida

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• Todas las células vivas utilizan información codificada en ADN y ARN para transportar información de una generación a la siguiente y para dirigir la síntesis de proteínas.
• Este código genético es casi idéntico en casi todos los organismos, incluidas bacterias, levaduras, plantas, hongos y animales.

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Una hipótesis comprobable

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• Darwin planteó la hipótesis de que los pinzones de las Galápagos que observó descendían de un ancestro común.
• Señaló que varias especies de pinzones tienen picos de tamaños y formas muy diferentes. Cada especie usa su pico como una herramienta especializada para recoger y manipular su comida. Los diferentes tipos de alimentos se manipulan más fácilmente con picos de diferentes tamaños y formas.
• Darwin propuso que la selección natural había dado forma a los picos de diferentes poblaciones de aves a medida que se adaptaban para comer diferentes alimentos.

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La genética se une a la teoría evolutiva

• La evolución es simplemente un cambio en el acervo genético a lo largo del tiempo.
• En términos genéticos, la evolución es cualquier cambio en la frecuencia relativa de los alelos en el acervo genético de una población a lo largo del tiempo.
• Los investigadores descubrieron que los rasgos hereditarios están controlados por genes.
• Los cambios en genes y cromosomas generan variación.

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Genotipo y fenotipo en evolución

• El genotipo de un organismo es la combinación particular de alelos que porta.
• El genotipo de un individuo, junto con
• condiciones ambientales, produce su fenotipo.
• El fenotipo incluye todas las características físicas, fisiológicas y de comportamiento de un organismo.
• La selección natural actúa directamente sobre el fenotipo, no sobre el genotipo.
• Algunas personas tienen fenotipos que se adaptan mejor a su entorno que otras. Estos individuos producen más descendencia y transmiten más copias de sus genes a la siguiente generación.

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Poblaciones y grupos genéticos

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• Una población es un grupo de individuos de la misma especie que comparten un área geográfica, se aparean y producen descendencia.
• Unidad más pequeña en la que ocurre la evolución
• Un acervo genético consta de todos los genes, incluidos todos los diferentes alelos de cada gen que están presentes en una población.
• Información genética combinada de todos los miembros de una población en particular

B b b b B b b b B b b b b b b B b b b b

Poblaciones y grupos genéticos

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• Los investigadores estudian los acervos genéticos examinando la frecuencia relativa de un alelo. La frecuencia relativa de un alelo es el número de veces que ocurre un alelo particular en un acervo genético, en comparación con el número de veces que ocurren otros alelos del mismo gen.

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• Frecuencia alélica = # de cierto alelo

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# total de alelos de todos los tipos en la población

Poblaciones y grupos genéticos

• La evolución, en términos genéticos, implica un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo del tiempo.
• Nota: Aunque la selección natural actúa sobre los individuos, es la población la que evoluciona, no los individuos.

Ejemplo de Frecuencia Alélica

 Calcule la frecuencia de los alelos dominantes y recesivos en el acervo genético a continuación.

A a a A a A a a A a

A =

a =

4/10 = 0.4

6/10 = 0.6

Frecuencias de Alelos y Reserva Genética:

Frecuencia de fenotipo =

# de individuos con un fenotipo particular

# total de individuos en la población

Determinación de las frecuencias de fenotipo y alelos utilizando flores japonesas de las cuatro en punto:

 Primera Generación:

RR RR RB RB

Frecuencia de fenotipo:

R =

Blanco-Rosado- Rojo-

0

4/8 = 0.50

4/8 = 0.50

RR RB RB RR

Frecuencia alélica:

12/16 = 0.75

^{B = 4/16 = 0.25}

Predicción de genotipos y fenotipos de segunda generación:

 De acuerdo con las leyes de la probabilidad, la probabilidad de que un gameto R se encuentre con otro gameto R es el producto de las frecuencias alélicas en el acervo genético.

 Rojo (RR) = R x R = RR

= 0.75 x 0.75 = 0.5625

 Blanco (BB)

= B x B = BB

= 0.25 x 0.25 = 0.0625

La frecuencia de todos los tipos esperados en la segunda generación debe sumar 1.0

1.0 - RR - BB = RB

1.0 - 0.5625 - 0.0625 = 0.375

Cómo funciona la selección natural

 La aptitud evolutiva es el éxito en la transmisión de genes a la siguiente generación.

 La adaptación evolutiva es cualquier rasgo controlado genéticamente que aumenta la capacidad de un individuo para transmitir sus alelos.

Rasgos de un solo gen

 Un rasgo de un solo gen es un rasgo controlado por un solo gen. Los rasgos de un solo gen pueden tener solo dos o tres fenotipos distintos.

 La dominancia de un alelo para un rasgo de un solo gen no significa necesariamente que el fenotipo dominante siempre aparecerá con mayor frecuencia en una población determinada.

El pico de ninguna viuda es un rasgo recesivo

Fenotipo

Pico de viuda

No pico de viuda

Frecuencia de Fenotipo

Selección natural en rasgos de un solo gen

 La selección natural de un rasgo de un solo gen puede conducir a cambios en las frecuencias alélicas y luego a la evolución.

 Por ejemplo, una mutación en un gen que determina el color corporal de las lagartijas puede afectar su esperanza de vida. Entonces, si el color normal de los lagartos es marrón, una mutación puede producir formas rojas y negras.

Efecto de las mutaciones de color en la supervivencia de los lagartos

Initial Population

Generación 20

Generación 10

Generación 30

Selección natural en rasgos de un solo gen

 Si los lagartos rojos son más visibles para los depredadores, es menos probable que sobrevivan y se reproduzcan. Por lo tanto, el alelo de la coloración roja podría no volverse común.

 Los lagartos negros podrían absorber la luz solar. Las temperaturas corporales más altas pueden permitir que las lagartijas se muevan más rápido, escapen de los depredadores y se reproduzcan.

Efecto de las mutaciones de color en la supervivencia de los lagartos

Initial Population

Generación 20

Generación 10

Generación 30

Selección natural en rasgos de un solo gen

• La evolución no actúa sobre los genes. ¡Actúa sobre las frecuencias fenotípicas cambiando las frecuencias alélicas!
• Evolución = cualquier cambio en las frecuencias relativas de alelos en el acervo genético de una población

Población inicial

Generación 10

Generación 20

Generación 30

90%

80%

70%

40%

10%

20%

30%

60%

Rasgos poligénicos

 Los rasgos poligénicos son rasgos controlados por dos o más genes.

 Cada gen de un rasgo poligénico a menudo tiene dos o más alelos.

 Un solo rasgo poligénico a menudo tiene muchos genotipos posibles e incluso más fenotipos diferentes.

Selección natural sobre rasgos poligénicos

 Los rasgos poligénicos tienen una variedad de fenotipos que a menudo forman una curva de campana.

 La aptitud de los individuos puede variar de un extremo a otro de la curva.

 La selección natural puede afectar la gama de fenotipos y, por tanto, la forma de la curva de campana.

3 Tipos de Selección (3:02)

Selección natural sobre rasgos poligénicos

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La selección natural puede afectar la aptitud relativa de los fenotipos que involucran rasgos poligénicos en cualquiera de las 3 formas:

1. Selección estabilizadora - se favorece la forma promedio de un rasgo.
2. Selección direccional - se favorece una forma extrema de un rasgo.
3. Selección disruptiva - uno o ambos extremos de un rasgo se favorecen sobre una forma promedio de un rasgo.

Tipos de Selección Natural (2:21)

Selección direccional

 La selección direccional ocurre cuando los individuos en un extremo de la curva tienen mayor aptitud que los individuos en el medio o en el otro extremo. La gama de fenotipos cambia porque algunos individuos tienen más éxito en sobrevivir y reproducirse que otros.

Selección Direccional:

Los osos hormigueros se alimentan rompiendo los nidos de hormigas y termitas (extiende sus lenguas pegajosas hacia los nidos).

 Nuevas especies de termitas construyen nidos muy profundos.

 Los osos hormigueros con lenguas son más efectivos que aquellos con lenguas cortas o medias.

Giant Anteater videos and info (Wildscreen arkive)

Selección Direccional:

Las polillas moteadas de colores claros se camuflan mejor contra un entorno prístino; del mismo modo, las polillas moteadas de color oscuro se camuflan mejor contra un ambiente hollin. Así, a medida que avanzaba la revolución industrial en la Inglaterra del siglo XIX, el color de la población de polillas paso de claro a oscuro, un ejemplo de selección direccional.

Población después de la selección natural

Población original

Peppered Moth variations

Variaciones de la polillas moteadas

Selección Direccional:

 Un sequía en la isla Galápagos de Daphne Major en 1977 redujo la cantidad de semillas pequeñas disponibles para los pinzones, lo que provocó la muerte de muchos de los pinzones de pico pequenos. Esto provocó un aumento en el tamaño media del pick de los pinzones entre 1977 y 1978.

Profundidad del pico (mm)

Profundidad del pico (mm)

Número total de aves = 752

Número total de aves = 90

Profundidad media del pico

Profundidad media del pico

Todas las aves Daphne - 1976

1978 Supervivientes

Sequía en 1977

Porcentaje de individuos en cada clase de profundidad

Selección Estabilizadora

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 Selección estabilizadora ocurre cuando los individuos cerca del centro de la curva tienen mayor aptitud que los individuos en cualquier extremo. Este situación mantiene el centro de la curva en su posición actual, pero reduce el gráfico general.

Selección Estabilizadora

Selección Direccional

Selección Disruptiva

Frecuencia del valor del rasgo

Frecuencia del valor del rasgo

Frecuencia del valor del rasgo

Frecuencia del valor del rasgo

Frecuencia del valor del rasgo

Frecuencia del valor del rasgo

Valor del Rasgo

Valor del Rasgo

Valor del Rasgo

Valor del Rasgo

Valor del Rasgo

Valor del Rasgo

o El tipo de selección más común

A – Es posible que los pequeños lagartos no pueden correr lo suficientemente rápido para escapar.

B – Los lagartos grandes pueden ser detectados, capturados y comidos más fácilmente por los depredadores

Selección Estabilizadora

Selección Estabilizadora

Población después de la selección natural

Población original

Los petirrojos suelen poner 4 huevos, un ejemplo de selección estabilizadora. Las nidadas más grandes pueden resultar en polluelos desnutridos, mientras que las nidadas más pequeñas pueden resultar en crías sin valor.

Selección Estabilizadora

Numero de individuos

Numero de individuos

Numero de individuos

Peso de Nacimiento

Peso de Nacimiento

Peso de Nacimiento

Distribucion

Inicial

Tiempo

después

Despues de mas tiempo

Clave de Color:

Recién nacidos de bajo peso al nacer

Recién nacidos de peso normal

Recién nacidos con sobrepeso

Selección Disruptiva

 Selección disruptiva ocurre cuando los individuos en los extremos de la curva tienen más aptitud que los individuos cerca del centro. La selección disruptiva actúa contra individuos de tipo intermedio y puede crear dos fenotipos distintos.

Selección Disruptiva

Las lapas son organismos marinos que tienen conchas que varían en color desde el blanco al marrón oscuro.

 En rocas de color claro, las lapas de caparazón blanco tienen un ventaja porque las aves que las atacan tienen dificultades para localizarlas.

 En rocas de color oscuro, los lapas de capazarón oscuro se camuflan bien.

 Por otra parte, las lapas de color tostado se ven facilmente en rocas de colores claros u oscuros.

Selección Disruptiva

Población original

Población después de la selección natural

En una población hipotética , los conejos grises y del Himalaya (grises y blancos) son más capaces de camuflarse con un ambiente rocoso que los conejos blancos, lo que resulta en una selección diversificada.

Deriva Genetica

 La selección natural no es la única fuente de cambio evolutivo .

 Cuanto más pequeño es las población, más susceptible es a tales cambios aleatorios.

 La deriva genética ocurre en poblaciones pequeñas cuando un alelo se vuelve más o menos común simplemente por casualidad en lugar de diferencias en la aptitud.

 La deriva genética es un cambio aleatorio en la frecuencia de

los alelos .

Deriva Genetica

La deriva genética puede causar grandes pérdidas de variación genética para las pequeñas poblaciones.

 Cuello de botella- desastre, enfermedades

 Efecto Fundador– colonizar un nuevo hábitat, migracion

Understanding Evolution

Cuello de Botella

 Los cuellos de botellas ocurren cuando la population es reducida a solo unos individuos, frecuentemente como resultado de alguna manera de desastre como las enfermedades

 Por casualidad, la reserva genética de la población más pequeña podría tener frecuencias de alelos que son diferentes de la reserva genética original.

 La población más pequeña tiene menos variación genética que la población original.

 Incluso cuando la población aumenta, la variación genética todavía es baja

Los guepardos tienen una variación genética extremadamente baja debido a su población tener un cuello de botella alrededor de 10,000 años en el pasado - al fin de la última era glacial cuando una extincion notable de grandes vertebrados ocurrió en unos continentes.

Curiosidades de los Guepardos

 Los guepardos son encontrados principalmente en África Subsahariana y en los parques al este y al sur de África. Algunos de los animales pueden ser encontrados en el sur de Algeria, el norte de Níger y Iran.

 Les gustan los pastizales secos y abiertos cuando pueden acelerarse para matar a su presa.

 Los guepardos tienen una longitud de 3.5 a 4.5 pies de la cabeza a la grupa , y sus colas agregan unas adicionales 25.5 a 31.5 pulgadas.

 Normalmente, estos grandes gatos pesan aproximadamente 77 a 143 libras.

 El guepardo es el mamífero de la tierra más rápido. Un guepardo corriendo puede llegar a 45 mph dentro de 2.5 segundos. El gato puede sostener su velocidad máxima, hasta 64 mph, solo brevemente.

 El guepardo tiene un corazón muy grande, orificios nasales y pulmones que ayudan al gato tomar más oxígeno cuando corre. El cuerpo del animal es también aerodinámico para mas velocidad.

 El pelo con motas del guepardo ayuda al animal camuflarse entre el césped para que pueda estar escondido de su presa hasta el guepardo está listo para cazar

https://www.liv escience.com/27319-cheetahs.html

Los Guepardos Americanos

 El guepardo americano era más bajo que el moderno guepardo africano, con una altura de hombro de sobre 2.75 pies y un peso de sobre 156 libras.

 El guepardo americano probablemente no era tan rápido: Tenía piernas más bajas, lo que probablemente lo hizo un mejor escalador que un corredor .

 los investigadores lo nombraron Miracinonyx inexpectatus = “maravilloso guepardo inesperado con garras inmóviles”

 mira = "maravilloso" en Latin

 acinonyx y onyx vienen de las palabras griegas para "no movimiento," (basadas en las percepción falsa quc los guepardos no tienen garras retráctiles)

 inexpectatus = "inesperado" en Latin

 los investigadores fecharon el primer M. inexpectatus fósil conocido, encontrado en Tejas, entre hace 3.2 millones y 2.5 millones años.

 Se extinguieron hace 12,000 años.

http://www.livescience.com/5

1793-extinct-ice-age- megafauna.html#sthash.586AF

wko.dpuf

El Cuello de Botella

 Ya que la deriva genética actúa mas rapida para reducir la variación genética en las pequeñas poblaciones, sufriendo un cuello de botella puede reducir la variación genética de una población por mucho, incluso si el cuello de botella no dura por muchas generaciones

 Es demostrado por las bolsas de canicas mostradas abajo, cuando, en la generación 2, un sorteo extrañamente pequeño hace un cuello de botella.

Understanding Evolution

Ejemplo de Cuello de Botella

 Los elefantes marinos del norte tienen variación genética reducida a causa de un cuello de botella que los humanos los infligieron en los 1890’s. La caza reducio su tamaño de la población a tan pocas como 20 individuos al fin del siglo XIX. Su población ha rebotado a más que 30,000—pero su genes todavía llevan las marcas de este cuello de botella: tiene menos variación genética que una población de elefantes marinos del sur que no era cazada tan intensamente.

http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/IIID3Bottlenecks.shtml

La variación genética reducida significa que la población no podría poder adaptar a nuevas presiones, como el cambio climático o un cambio en recursos disponibles, porque la variación genética que la selección actuaría sobre ya podría haya salido de la población.

Efecto Fundador

 Un efecto fundador ocurre cuando una nueva colonia es comenzada por unos miembros de la población original.

 Esta pequeña población significa que la colonia podría tener:

 La variación genética es reducida de la población original por reducir el número de alelos.

 Una muestra no aleatoria de los genes en la población original.

 Los alelos están frecuentemente perdidos de las poblaciones. Sin embargo, el proceso de mutación produce nuevos alelos.

Understanding Evolution

Efecto Fundador

 Ejemplo: Hay varios cientos especies de moscas de la fruta en las islas hawaianas diferentes. Todas aquellas especies vienen de la misma población original. Las especies en islas diferentes tienen frecuencias de alelos que son diferentes de aquellas de las especies originales.

Efecto Fundador Ejemplos

 La población Afrikaner de colonos holandeses en Sudáfrica (los siglos XVII y XVIII) es descendida principalmente de un poco colonos.

 Hoy, la población Afrikaner tiene una frecuencia extrañamente alta del gen que causa la enfermedad de Huntington (neuronas en el cerebro se deterioran)

 Estos colonos originales holandeses llevaban

ese gen con una frecuencia extrañamente alta.

Ejemplo de efecto fundador

Pennsylvania Amish

• En el 1700s, un pequeño grupo de europeos se estableció en el este de Pennsylvania.
• Entre este pequeño grupo se encontraba un individuo que llevaba un alelo para el síndrome de Ellis-van Creveld.
• El síndrome de Ellis-van Creveld es una forma muy rara de enanismo que causa baja estatura, dedos extra (polidactilia), dientes y uñas anormales y defectos cardíacos.
• El alelo para el síndrome de Ellis-van Creveld se encuentra en una frecuencia del 7% en el Pennsylvania Amish en comparación con sólo el 0.1% en la población general.
• La baja frecuencia alélica del 0.1% fue también la frecuencia alélica de la población europea original de la que emigraron los amish.
• Mientras los Amish viven en las proximidades de grandes y diversas poblaciones humanas que podrían ser capaces de criar, la cultura de los Amish restringe el matrimonio fuera del grupo.
• Esto resulta en aislamiento genético e inter cría de grupos que permite

que la frecuencia del alelo para el síndrome de Ellis-van Creveld no

solo persiste, sino que aumenta con el tiempo.

​

Evolución vs. Equilibrio Genético

• El principio Hardy-Weinberg establece que las frecuencias de alelos en una población deben permanecer constantes a menos que uno o más factores causan cambios en esas frecuencias.
• El principio de Hardy-Weinberg hace predicciones sobre ciertas frecuencias de genotipo.
• De acuerdo con el principio de Hardy-Weinberg, se requieren cinco condiciones para mantener el equilibrio genético:

(1) La población debe ser muy grande

(2) No puede haber mutaciones

(3) Debe haber apareamiento aleatorio

(4) No puede haber movimiento dentro o fuera de la población

(5) No hay selección natural

​

Evolución vs. Equilibrio Genético

• Una población está en equilibrio genético si las frecuencias de alelos en la población siguen siendo las mismas. Si las frecuencias de alelos no cambian, la población no evolucionará.
• Las poblaciones reales rara vez existen bajo las condiciones rígidas del equilibrio Hardy-Weinberg.

El principio Hardy-Weinberg predice que 5 condiciones pueden alterar el equilibrio genético y hacer que se produzca la evolución:

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1. Apareamiento no aleatorio – los individuos seleccionan relaciones de posición basadas en rasgos hereditarios

2. Tamaño pequeño de la población – el cambio evolutivo debido a la deriva genética ocurre más fácilmente en poblaciones pequeñas

3. Inmigración o emigración – el movimiento de personas hacia (inmigración) o hacia fuera (emigración) puede introducir nuevos alelos o eliminar alelos del grupo genético

4. Mutaciones – introducir nuevos alelos que cambian las frecuencias de los alelos

5. Selección natural – diferentes genotipos tienen diferente aptitud

**Una o más de estas condiciones generalmente se mantiene para poblaciones reales - la evolución ocurre la mayor parte del tiempo** PTC La genética del sabor amargo

• Ejemplo de apareamiento no al azar – pavos reales hembras elija mates sobre la base de características físicas como plumas de cola con patrones brillantes

Mecanismo de aislamiento

• Rasgo físico o conductual que impide que un miembro de una especie se aparque con un miembro de una especie diferente y produzca descendencia fértil.
• Cuando las poblaciones se aíslan reproductivamente,pueden evolucionar en dos especies distintas.
• el aislamiento reproductivo puede desarrollarse de varias maneras, incluyendo el aislamiento conductual, el aislamiento geográfico y el aislamiento temporal.

La especiación es la formación de una nueva especie.

UNA especie es una población cuyos miembros pueden producir crías fértiles.

Mecanismos de aislamiento

• El aislamiento reproductivo ocurre cuando una población se divide en dos grupos y las dos poblaciones ya no se inter reproducen.
• Cuando las poblaciones se aíslan reproductivamente, pueden evolucionar en dos especies distintas.

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Mecanismos de aislamiento

• Los mecanismos de aislamiento pueden adoptar diferentes formas:
• Evitar que los organismos se aparean
• O, si se aparean, evitar que los hijos sanos y fértiles desarrollen
• ejemplo: Caballo femenino (yegua) y burro macho (gato) producen MULAS, híbridas de las 2 especies, pero no pueden reproducirse (estériles)
• mula es más fácil de obtener que un burdégano, que es la descendencia de una hembra burro (burra) y un caballo macho (semental)

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• Los caballos tienen 64 cromosomas y los burros tienen 62. Las mulas y los burdéganos tienen 63 cromosomas
• según la American Donkey and Mule Society: "El híbrido equino es más fácil de obtener cuando el recuento de cromosomas más bajo, el burro, está en el macho. Por lo tanto, la cría de burdégano es más exitosa que la cría de mulas.”

Aislamiento conductual

• El aislamiento de comportamiento se produce cuando dos poblaciones que son capaces de entrecruzar desarrollan diferencias en los rituales de cortejo u otros comportamientos.
• Baile del cortejo b) senalador

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Los piqueros de patas azules realizan una elaborada exhibición de cortejo que involucra al macho de apuntar (apuntando la cabeza y el pico hacia arriba y extendiendo las alas), alternativamente levantando cada pie azul, con la cola sostenida en forma de corva, y a menudo emitiendo una llamada silbante. ambos miembros de la pareja pueden entonces skypoint, tocar picos, levantar los pies, o recoger ramitas o piedras y colocarlas en el suelo

Aislamiento Conductual

• Las alondras orientales y occidentales no obstante, sus llamadas de inserción son bastante distintas.
• presumiblemente esta diferencia sirve para distinguir a los compañeros de las diferentes especies.

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Oeste Meadowlark Este Meadowlark

Aislamiento geográfico

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​

• Aislamiento geográfico se produce cuando dos poblaciones están separadas por barreras geográficas como ríos, montañas o cuerpos después de agua.
• Una vez completamente separadas, las dos poblaciones poseen variaciones de algunos genes, resultando en dos "especies" que difieren en aplicación (color, tamaño, etc.) y comportamiento.
• Por ejemplo, la ardilla de Kaibab es una subespecie de la ardilla de Aberto que se formó cuando una pequeña población se aisló en el borde norte del Gran Cañón. Se formaron grupos genéticos separados y los cambios genéticos en un grupo no se transmitieron al otro.

Aislamiento geográfico

 La ardilla Kaibab(Sciurus aberti kaibabensis, izquierda)se aisló geográficamente del ancestro común con su pariente más cercano, la ardilla Abert (Sciurus aberti , derecha)en el borde norte del Gran Cañón hace unos 10.000 años.

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 Desde entonces, varias características distintivas, como el vientre negro y las extremidades anteriores, han evolucionado gradualmente.

Aislamiento temporal

 El aislamiento temporal ocurre cuando dos o más especies se reproducen en diferentes momentos.

 Por ejemplo, tres especies de orquídeas viven en la misma selva tropical. Cada especie tiene flores que duran sólo un día y deben ser polinizadas ese día para producir semillas. Debido a que las especies florecen en días diferentes, no pueden polinizarse entre sí.

Aislamiento temporal

 La temporada de reproducción de la rana de patas rojas (Rana aurora, izquierda) dura de enero a marzo.

La rana de patas amarillas estrechamente relacionada (Rana boylii, derecha) se reproduce desde finales de marzo hasta mayo

 Drosophila persimilis se reproduce temprano en la mañana, mientras que Drosophila pseudoobscura, estrechamente relacionada, se reproduce por la tarde.

Aislamiento temporal

La rápida evolución después del equilibrio

 Puede ocurrir una rápida evolución después de que una pequeña población se aísle de la población principal. Esta pequeña población puede evolucionar más rápidamente que la más grande porque los cambios genéticos se propagan más rápidamente entre menos individuos.

 También puede ocurrir una rápida evolución cuando un pequeño grupo de organismos migra a un nuevo entorno. Eso es lo que pasó con los pinzones de Galápagos.

El pinzón carpintero

El pinzón de tierra grande

La especiación en los pinzones de Darwin

 La especiación en los pinzones de Galápagos ocurrió por:

1. la fundación de una nueva población
2. aislamiento geográfico
3. cambios en el nuevo

acervo genético de la población

4. aislamiento conductual
5. concurso ecológico

Los pinzones de árbol

el pinzón vegetariano

el pinzón carpintero

el pinzón de la curruca

1) Llegan los fundadores

Hace muchos años, algunos pinzones de América del Sur —especie M—llegaron a una de las Islas Galápagos, como se muestra en la figura.

Se perdieron o se desviaron de su curso

2) Aislamiento geográfico

Debido al efecto fundador, las frecuencias alélicas de esta población de pinzones fundadores podrían haber diferido de las de la población sudamericana.

Los entornos insulares son diferentes del entorno sudamericano.

Aislamiento geográfico

3) Cambios en los grupos de genes

Con el tiempo, las poblaciones de cada isla se adaptaron a los entornos locales.

Diferentes plantas / semillas

Cambios en el tamaño del pico

Cambios en los grupos genéticos

4) Aislamiento conductual

 La selección natural podría haber causado la evolución de dos poblaciones distintas (A y B), cada una caracterizada por un nuevo fenotipo.

 Los pinzones eligen a las parejas con cuidado – los pinzones prefieren aparearse con aves que tienen el mismo tamaño de pico que ellos.

 Debido a que las poblaciones en las dos islas han evolucionado picos de diferentes tamaños, probablemente no se aparearían entre sí.

Aislamiento conductual

5) Competencia y evolución continua

 A medida que estas dos nuevas especies convergen en la primera isla, compiten por semillas.

 Las aves que son más diferentes entre sí tienen la mayor aptitud. Eso se debe a que las aves más especializadas tienen menos competencia por la comida. Con el tiempo, las especies evolucionan de una manera que aumenta las diferencias entre ellas y pueden evolucionar nuevas especies (C, D y E).

Competencia y evolución continua

La tasa de evolución

La evidencia muestra que la evolución a menudo ha avanzado a diferentes ritmos para diferentes organismos en diferentes momentos a lo largo de la larga historia de la vida en la tierra.

 Gradualismo

 Equilibrio puntuado

Gradualismo

 El gradualismo implica un cambio lento y constante en una línea particular de descendencia.

El registro fósil muestra que muchos organismos han cambiado gradualmente con el tiempo.

Gradualismo

Tiempo

cambio genético

El gradualismo muestra un cambio lento y constante en una línea particular de descendencia.

Antepasado

 El patrón de cambio lento y constante no siempre se mantiene.

 Los cangrejos herradura, por ejemplo, han cambiado poco en estructura desde el momento en que aparecieron por primera vez en el registro fósil.

 Se dice que esta especie está en un estado de equilibrio, lo que significa que la estructura del cangrejo no ha cambiado mucho durante un período de tiempo muy largo.

NATURE | Crash: A Tale of Two Species |

Blue Blood | PBS

Facts About Horseshoe

Crabs

Equilibrio puntuado

 Equilibrio puntuado es el término utilizado para describir el equilibrio interrumpido por breves períodos de cambio más rápido.

 Esta es una teoría propuesta para explicar las brechas en el registro fósil o la ausencia de formas intermedias, pero afirmando que existen por períodos muy cortos de tiempo, cuando la especiación ocurre intensamente en una población aislada.

​

​

Equilibrio puntuado

Antepasado

Tiempo

cambio genético

el equilibrio puntuado implica períodos estables interrumpidos por cambios rápidos