jueves, 4 de mayo de 2017

Tomar café es tomar conciencia. 2017



Foto tomada de: http://www.flickr.com/photos/maunzy/2926462594/sizes/z/in/photostream/ 
from: hubertk, Coffe plantations around San Jose

Chicos:

Tenemos  una lectura muy interesante aquí el enlace al documento, y la dirección:
https://www.dropbox.com/s/tdy92x3cm69h0yl/Tomar%20caf%C3%A9%20es%20tomar%20conciencia.pdf?dl=0

Resumen y reflexión en su cuaderno o en documento impreso para entregar.   =)



Fotografía tomada de: Jan Zabransky: http://creattica.com/creatives/jan-zabransky/13606

jueves, 30 de marzo de 2017

Nuestro cambiante mundo y la pérdida de diversidad biológica





Nuestro cambiante mundo y la pérdida de diversidad biológica 
Cecilia Leonor Jiménez Sierra

Chicos tenemos otra interesante lectura. Resumen y reflexión en su cuaderno.
Enlaces:

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JIMÉNEZ SIERRA,Cecilia Leonor "Nuestro cambiante mundo y la pérdida de diversidad biológica" Revista Digital Universitaria [en línea]. 1 de enero de 2011, Vol. 12, No.1 [Consultada: 2 de enero de 2011]. Disponible en Internet: <http://www.revista.unam.mx/vol.12/num1/art01/index.html>
ISSN: 1607-6079.


domingo, 19 de marzo de 2017

Las cactáceas mexicanas y los riesgos que enfrentan


Chicos:

La lectura y resumen con los puntos más importantes, en su cuaderno. Además una reflexión general sobre la importancia de esta lectura/texto para comprender y entender sobre porque es importante conocer, cuidar y promover el conocimiento sobre la biodiversidad de nuestro país.


Dra. Cecilia Leonor Jiménez Sierra


Cita:



JIMÉNEZ SIERRA,Cecilia Leonor "Las cactáceas mexicanas y los riesgos que enfrentan" Revista Digital Universitaria [en línea]. 1 de enero de 2011, Vol. 12, No.1 [Consultada: 2 de enero de 2011]. Disponible en Internet: <http://www.revista.unam.mx/vol.12/num1/art04/index.html>
ISSN: 1607-6079.




Radiación adaptativa, evolución divergente, convergente y coevolución

Radiación adaptativa, evolución divergente, convergente y coevolución




https://www.dropbox.com/s/b7lxxiq1ajeh5e0/bio%20IV%20cch%20sur-51-63%20%281%29.pdf?dl=0

domingo, 12 de marzo de 2017

Evidencias anatómicas de la evolución



Evidencias de Evolución, evidencias anatómicas

Chicos no he podido subir las imagenes pero ustedes las pueden encontrar. LAs subo mas tarde, por lo pronto el texto. Buen día.

Los estudios de anatomía comparada ponen de manifiesto que las especies que integran cualquiera de los grupos taxonómicos superiores (Phylum, clase, orden, etc.) tienen semejanzas fundamentales en su estructura básica, en los patrones de desarrollo embriológico y en la unidad bioquímica (moléculas orgánicas como las proteínas y el ADN), mostrando una ascendencia común. Este tipo de relación se conoce como homología y es la base principal para clasificar a los sistemas vivos de acuerdo con sus afinidades filogenéticas.

Tipos de evidencias anatómicas

Órganos homólogos.
Por ejemplo, la pata del caballo, el ala del murciélago, las aletas de una ballena están constituidas sobre la base de un mismo patrón, que incluye los mismos huesos en posiciones relativas similares. Los miembros con cinco dedos son homólogos en la medida que constituyen una similitud entre especies, que no está justificada funcionalmente, pues la pata del caballo sirve para caminar, el ala del murciélago para volar y la aleta para nadar. Para los biólogos evolucionistas, es la evidencia del origen común de estos grupos, a partir de un antecesor que tenía cinco dedos, si las especies hubieran sido creadas separadamente sería imposible interpretar esta coincidencia.

Resultado de imagen para zarcillo de uvaÓrganos vestigiales
En algunos casos, un órgano se reduce durante la evolución e incluso puede perder su función; a estos órganos se les conoce como vestigiales o rudimentarios. Por ejemplo, los músculos de la oreja son de poca utilidad para el hombre, pero en otros animales como el perro y el murciélago les permiten dirigir las orejas en dirección del sonido sin mover la cabeza. Otro ejemplo se Resultado de imagen para huesos vestigiales del pitonobserva en las grandes serpientes pitón, que por debajo de la piel tienen pequeñísimas estructuras óseas como vestigio de patas posteriores presentes en reptiles primitivos. En las plantas; por ejemplo, encontramos las hojas y los zarcillos de la uva y la calabaza.

Órganos análogos
Resultado de imagen para organos analogos alasA través de los estudios de anatomía comparada también se pueden distinguir analogías entre estructuras que por su uso o función parecen ser semejantes, sin embargo, su origen es completamente diferente. Por ejemplo, el caso de las alas de los insectos y las alas de los murciélagos; en los primeros se desarrollan a partir de las cubiertas exteriores del cuerpo, mientras que en los murciélagos son el resultado de una adaptación al vuelo de los miembros anteriores (manos), no obstante, en ambos casos sirven para el vuelo.
Convergencia. Los tiburones, ictiosaurios y delfines (nadadores veloces) son similares en la forma general del cuerpo, pero sobre todo son similares en las aletas (extremidades anteriores modificadas en el ictiosaurio y delfín y aletas pectorales en el tiburón) que les sirven como estructura natatoria, que les proporciona estabilidad, y que son estructuras análogos (análogo significa similar) y han sido desarrolladas porque son organismos que ocupan ambientes muy semejantes (ver figura 12). Ambientes similares imponen presiones de selección similares y promueven el desarrollo de adaptaciones también similares. A esto, es a lo que se le llama evolución convergente, que es cuando en especies diferentes aparece una característica similar, pero los linajes de estas especies están separados por un período amplio de tiempo. Las alas de insectos, aves y murciélagos, desempeñan una misma función, pero no presentan una estructura subyacente común, debido a que estos órganos no derivan evolutivamente del mismo órgano en un ancestro común. Por ejemplo el ojo de pulpos y calamares es muy parecido al de mamíferos, pero no son un caso de homología, sino de analogía, ya que tienen un origen evolutivo diferente, ya que los ojos en ambos grupos (moluscos y mamíferos) surgen embriológicamente de tejidos distintos.
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Figura 12. Evolución Convergente en tres depredadores marinos de natación veloz
Paralelismo. Se produce evolución paralela, cuando dos o más linajes distintos evolucionan a lo largo de líneas similares, de modo que los cambios morfológicos en una de ellas tiene su paralelo en un cambio similar en la otra, generalmente como respuesta a oportunidades o exigencias ambientales similares. El paralelismo implica tanto homología como analogía. Según Simpson (1961) “El paralelismo es el desarrollo de caracteres similares por separado en dos o más líneas de origen común y basándose, o estando canalizadas, en características de dicho antepasado”.
La mejor forma de encontrar paralelismos es comparar habitantes de comarcas parecidas que se encuentre geográficamente separadas. La comparación de los mamíferos de Australia con los del resto del mundo (ver figura 13) y la comparación de la historia de los mamíferos de América del Norte y América del Sur son los mejores ejemplos.
Los mamíferos se dividen en tres grupos; monotremas, marsupiales y placentarios. Los dos últimos grupos divergieron muy al principio de la evolución de los mamíferos. En los marsupiales, que son más primitivos que los placentarios, el embrión se conserva dentro del útero por un corto tiempo, y después del nacimiento, se traslada a una bolsa abdominal de la madre llamada marsupio, donde completa su desarrollo, fijándose al pezón. En cambio en los placentarios, el embrión obtiene su alimento a través de la placenta y nace hasta que ha alcanzado un nivel de desarrollo elevado. La distribución planetaria de los placentarios es muy amplia y alcanza a todos los continentes, aunque su distribución en Australia estuvo restringida hasta hace relativamente poco tiempo, mientras que la distribución de los marsupiales es abundante en Australia y muy poco representada en otros continentes. Los marsupiales se piensa que se originaron en América del Norte durante el cretáceo medio y se distribuyeron hacia América del Sur, pasaron al continente Antártico que era mucho más cálido que en la actualidad por su posición más al norte y posteriormente llegaron a Australia al comienzo del Eoceno hace 50 millones de años, y para el mioceno medio unos 5 millones de años más tarde, Australia se separó de la Antártida, emigrando hacia el norte.
Los marsupiales tuvieron una amplia radiación adaptativa en América del Sur y Australia. La principal razón de su éxito adaptativo fue que no hubo placentarios que rivalizaran con ellos en la lucha por ocupar los nichos ecológicos existentes. En Australia los marsupiales ocuparon una gran cantidad de nichos y llegaron a formar un gran número de especies, entre las que se encuentran muchos animales que tienen su equivalente ecológico en otras partes fuera de Australia y que tienen la apariencia y forma de vida semejante a placentarios, como los que tienen parecido a lobos, topos, ardillas, marmotas y roedores, y como en Australia no existen caballos, antílopes o equivalentes, su lugar es ocupado por los canguros, que son sus equivalentes ecológicos. Los únicos placentarios bien representados en Australia son los murciélagos, que pudieron llegar volando, y por tal razón, no existen marsupiales que sean voladores y que ocupen ese nicho. Australia se ha conservado como continente-isla durante mucho tiempo, por lo que favoreció la radiación adaptativa de los marsupiales, formando organismos semejantes a los placentarios de los otros continentes.

Imagen:Paralelismo evolutivo1.jpg

domingo, 26 de febrero de 2017

Evidencias de Evolución


Chicos:
Tenemos tres actividades:


  1. Evidencias de la evolución
  2. Enseñando Evolución en México: Predicando al coro.
  3. Steve Jobs Stanford Commencement Speech 2005
  • El primer texto tomado del portal del CCH, se encuentra en este post. Realizar la actividad en la que en donde dice texto hay que identificar las oraciones que corresponden al tipo de evidencia.

El resumen en su cuaderno, ya que es parte importante del curso.

  • El segundo texto es realmente muy bueno porque nos dice como es que gracias a que en México tenemos una educación laica se ha podido enseñar evolución mejor inclusive que EEUUA. El Dr. Antonio Lazcano es uno de los biólogos de la UNAM que más sabe de este tema y fue invitado para escribir el artículo en la revista SCIENCE.

  • La tercera actividad consiste en ver y escuchar detalladamente las palabras de Steve Jobs a una generación de graduados de la Universidad de Stanford en California y que es de los mas inspiradores, sobre todo en este momento que estan por deciri la elección de su carrera universitaria. En esta actividad colocaras en tu cuaderno las frases más significativas para tí, y escribes una reflexión personal sobre el impacto que ha tenido en tí. Adicional deja un comentario al final del post como lo han realizado generaciones previas a la tuya.
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Evidencias de Evolución


Los pilares que permiten que la Biología sea considerada como ciencia son la Teoría celular, las Leyes de la genética y la Teoría de la evolución. Actualmente, la evolución explica la mayoría de los patrones de cambio en la naturaleza y cómo ocurrieron, así como las evidencias de los mismos, provenientes del registro fósil, la anatomía, la bioquímica, la genética y la biología molecular, entre otras.

Los científicos de diferentes épocas han propuesto distintas teorías, a partir de relacionar hechos y principios de diversas ciencias, para comprender la biodiversidad existente en el planeta.

Introducción


La diversidad biológica es el resultado de la evolución de la vida sobre la Tierra construida sobre las variantes genéticas que hay en las especies o en sus poblaciones, estas variantes son la materia prima de la evolución. La formulación de la teoría evolutiva de Darwin, se sustentó en un gran número de datos, a los que se han sumado posteriormente numerosas evidencias que ponen de manifiesto la evolución histórica de la vida.
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Texto:

La teoría de la evolución tiene éxito porque proporciona una explicación lógica a una diversidad de observaciones, como que todos los sistemas vivos utilizamos ATP (adenosintrifosfato) para obtener energía; encontrar conchas marinas en lo alto de las montañas o un mamut congelado; la presencia de estructuras rudimentarias como el apéndice y la muela del juicio; las etapas semejantes del desarrollo embrionario en aves, peces reptiles y mamíferos; las secuencias similares de genes presentes en todos los organismos contemporáneos. Al combinar estos grupos de datos independientes con la historia de la tierra, proporcionan un esquema coherente de cambio a través del tiempo, de tal manera que pueden utilizarse para hacer predicciones que pueden comprobarse y verificarse.

Identifica del párrafo anterior, las oraciones que corresponden a:

Evidencias 
  • Anatómicas
  • Bioquímicas
  • Embriológicas
  • Genéticas
  • Paleontológicas.
Muchos sucesos de la naturaleza sólo tienen explicación mediante la teoría de la evolución; Darwin aportó numerosos hechos que encajan en su teoría y que posteriormente se vieron reforzados con nuevas evidencias, todos ellos constituyen lo que se llamó “pruebas de la evolución”. Entre éstas destacan las paleontológicas.

Los estudios geológicos indican que la vida en la Tierra existe desde hace 3500 millones de años, la evidencia del cambio en la historia de la vida es evidente gracias a los vestigios que dejaron los sistemas vivos del pasado: los fósiles. Algunos científicos han sugerido que para ser considerados fósiles, tales restos deben tener una edad superior a los 10,000 años.

Los fósiles son restos orgánicos que pueden ser estructuras duras como: huesos, dientes, conchas, semillas y esporas. Así como impresiones de hojas y tallos de las plantas, o incluso huellas de animales que quedaron en el lodo que posteriormente se endurecieron. Los coprolitos (heces fosilizadas) a menudo contienen residuos de las especies que constituían la dieta de los animales antiguos.

A continuación se presentan algunos ejemplos de fosilizaciones. Una de las más importantes es la permineralización.

Permineralización

El proceso de fosilización es la serie de cambios físicos y químicos que ocurren en un organismo, desde que muere hasta que es descubierto en forma de fósil, pasando a través de diversas etapas de permineralización. Por ejemplo: el esqueleto o los huesos desarticulados son cubiertos por los sedimentos, como la arena y el lodo. Estos sedimentos, producto de la erosión o desgaste de rocas preexistentes, sirven de protección, evitando que los huesos se desintegren.

Los minerales, como el sílice, que se encuentra formando parte de los sedimentos, son disueltos por el agua de lluvia o de alguna fuente cercana al lugar donde murieron los organismos. Al evaporarse el agua, los minerales se precipitaron en los huecos del tejido esponjoso y los endurecieron, permitiendo así su preservación.

Otra posibilidad es que los minerales disueltos hayan sustituido la estructura ósea de los organismos, conservando los huesos mediante un proceso conocido como reemplazamiento o mineralización. Finalmente, las rocas que contienen los fósiles son erosionadas o plegadas, quedando los vestigios al descubierto y siendo localizados por los paleontólogos, quienes buscan en las diferentes rocas sedimentarias los indicios de la vida en el pasado.
La mayoría de los invertebrados, por ejemplo los gasterópodos, ostras y cefalópodos dejan su evidencia en forma de moldes. Al morir el organismo las partes blandas del cuerpo se desintegran, el exoesqueleto o concha de consistencia dura se deposita en el fondo del agua, ya sea marina o dulce. La concha se cubre de sedimento que va adquiriendo su forma externa, este material con el paso del tiempo se solidifica y después, cuando la roca que lo contiene es erosionada, queda al descubierto. A este tipo de moldes se les llama externos, porque sólo reflejan las características superficiales del original.

Evidencias bioquímicas

El hecho de que todos los organismos tengan un origen común es la causa de las muchas semejanzas bioquímicas que presentan, ya que son la manifestación fenotípica de su contenido de ADN.

La bioquímica comparada también apoya la teoría de la evolución, por lo que a partir de estudios morfológicos se puede inferir que diferentes especies están relacionadas, por ejemplo el ser humano y el chimpancé, pues ambas especies presentan bipedismo el pulgar oponible, cabeza, tronco y extremidades, entre otras. Las pruebas bioquímicas y moleculares permiten saber que tan cercana es la relación,  por ejemplo, la comparación entre las secuencias de ADN del ser humano y el chimpancé en el gen que codifica la hormona leptina revela sólo cinco diferencias en 250 nucleótidos. Donde las secuencias del ser humano y el chimpancé difieren se puede usar el nucleótido correspondiente del gorila (columnas sombreadas) para obtener el nucleótido que probablemente existía en el ancestro común de los humanos, los chimpancés y los gorilas. En dos casos se corresponden los nucleótidos humanos y los del gorila, mientras que, en los otros tres, las secuencias del gorila y el chimpancé son idénticas. Es muy probable que el ancestro común del gorila, el chimpancé y el ser humano tuviera el nucleótido que coincide en dos de los tres organismos actuales.
Una de las primeras técnicas moleculares utilizada para calcular la distancia evolutiva entre las especies fue la hibridación de ADN, que consiste en inducir la unión de dos secuencias de ADN de fuentes distintas, es decir las especies que se quieren analizar, para obtener una doble cadena híbrida. Las bases se aparean y el porcentaje de los pares de nucleótidos que difieran en esta unión indicará que tan estrecha es la relación entre ambas especies. Entre más se parezcan las moléculas de ADN mayor es el parentesco.

Otro ejemplo es el citocromo c, que es una enzima esencial para la respiración en animales y está muy conservada, esto significa que a pesar de las variaciones en su secuencia de aminoácidos, la molécula cambió muy poco a través del tiempo. La teoría de la evolución predice que las moléculas en especies con un antepasado común reciente deben compartir ciertas secuencias de aminoácidos antiguas. Mientras más estrechamente se relacionen las especies, compartirán un número mayor de secuencias. Este patrón es el que los científicos consideran que cumple el citocromo c. Por ejemplo, el citocromo c de humanos y chimpancés está formado por 104 aminoácidos, exactamente los mismos y en el mismo orden. El citocromo del mono Rhesus sólo difiere del de los humanos en un aminoácido de los 104; el del caballo en 11 aminoácidos; y el del atún en 21. El grado de similitud refleja la proximidad del ancestro común, lo cual permite reconstruir la filogenia de estos organismos.




























domingo, 19 de febrero de 2017

La formación de especies


Chicos aquí la lectura para iniciar la semana =) Resumen en su cuaderno.
Iniciamos con un video que nos introduce en los conceptos a estudiar





La formación de especies



tomado de:http://academia.cch.unam.mx/wiki/biologia3y4/index.php/Mecanismos_y_patrones_evolutivos_que_explican_la_diversidad
Nuestro estudio de la formación de especies se basa fundamentalmente en los fósiles; por lo que nuestra tarea consiste en interpretar los cambios evolutivos en poblaciones ya extintas. Así, sabemos que los procesos de formación de especies llevan aparejados períodos de cambios evolutivos divergentes a partir de un tronco común, de tal modo que en esta acumulación de cambios en el acervo genético de la o las poblaciones en cuestión, se alcanza un punto tal en que se puede hablar de la formación de especies nuevas. Nuestro papel de testigos tan alejados en el tiempo, nos impide establecer en qué momento exacto las especies involucradas se constituyeron como tales.
El registro fósil nos demuestra que ha habido una expansión significativa de las especies presentes en la Tierra al paso del tiempo y se ha hecho la suposición de que todas las especies actuales provienen (han divergido) de antepasados comunes; o sea que ha ocurrido el proceso de especiación. Por lo tanto, podemos entender como especiación la formación de una o más especies a partir de una especie ya existente y que se produce cuando en una población se acumulan y seleccionan ciertas características distintivas que le impiden reproducirse con el resto de la población o bien cuando existe impedimento por barreras geográficas o físicas. La especiación es, por lo tanto, un proceso evolutivo a través del cual se generan nuevas especies como resultado de las fuerzas y mecanismos evolutivos.
Bajo la óptica de nuestro esquema de selección natural vista a través del tiempo, se entendería que el aparente tubo que conforma a la población, sufriría una bifurcación, como podemos observar en la figura 4:
center
<center<Figura 4. Las especies nuevas se generan de la transformación de especies preexistentes. El esquema representa este proceso de especiación a través del tiempo.</center>
La dispersión de las especies. Una característica importante de las especies que puede llevar al proceso de formación de especies nuevas, es la dispersión; es claro que todas las especies, tanto animales como vegetales poseen mecanismos simples o sofisticados (pero siempre eficientes), para dispersarse, de modo que su distribución local o geográfica puede modificarse a través del tiempo. Desde el punto de vista evolutivo esto es de gran importancia, puesto que:
a) De este modo se optimiza la densidad local de acuerdo a la disponibilidad de recursos.
b) Mediante la dispersión se favorece la variabilidad genética.
c) Se amplía la distribución geográfica, favoreciéndose así la posibilidad de permanencia de la especie a través del tiempo.
Cualquier animal puede verse afectado por problemas de alimentación, sobrepoblación, depredación o destrucción de su hábitat y muy frecuentemente la mejor solución es simplemente moverse hacia lugares con mejores perspectivas. El éxito y la diversidad de los animales depende de su flexibilidad y versatilidad, y es muy sorprendente que, con unas cuantas excepciones importantes, la selección ha favorecido la evolución de especies móviles.
Cuando a través de la dispersión un animal sale de su lugar de origen, se llama emigrante, mientras que al llegar a otra población, se convierte en inmigrante. Desde el punto de vista evolutivo, los procesos de dispersión son de gran importancia, pues la presencia de los inmigrantes en zonas ya colonizadas por la especie, permite que haya intercambio genético entre las poblaciones, evitándose así el aislamiento y por lo tanto, la diversificación de la especie. Por otra parte, a través de la dispersión, algunos individuos pueden llegar a zonas aún no colonizadas por su especie; en tal caso, éstos individuos pueden poblar el lugar y con frecuencia, a través de procesos de aislamiento y evolución, originar razas o especies nuevas a través de la divergencia.
Los procesos de dispersión en vegetales ocurren principalmente a través de estructuras de reproducción sexual o asexual, de modo que una vez realizada, dichas estructuras germinan si las condiciones del ambiente son adecuadas. Los agentes de dispersión son múltiples: el viento, el agua y los animales pueden actuar como excelentes dispersores.
 Todo mundo ha jugado con las inflorescencias del "diente de león", una flor compuesta que cuando madura, genera semillas con largos pelos que permiten una gran tracción en el aire que favorece ampliamente su dispersión en la dirección del viento. El coco y otros frutos de este tipo, son fácilmente arrastrados por el agua, incluso por corrientes marinas que les permite su dispersión hasta islas muy remotas. Asimismo, la presencia de espinas, goma adhesiva y pelillos, permiten a una diversidad de semillas pegarse al pelo o plumas de animales, aprovechando su motilidad para dispersarse hasta zonas relativamente alejadas de la planta progenitora.
En los animales, la dispersión puede ser un proceso controlado o accidental. Muchos animales al nacer o cuando alcanzan la edad de la autosuficiencia, tienden a buscar un lugar donde vivir; éste proceso de búsqueda es precisamente la dispersión.
Un excelente ejemplo de dispersión lo provee la manera como Krakatoa fue colonizada.


Como se sabe, el 26 de agosto de 1883, la pequeña isla volcánica de Krakatoa y dos islas adyacentes, fueron cubiertas hasta por 31 metros de lava, escoria y ceniza generadas por una erupción volcánica. De este modo, dichas islas, al quedar prácticamente esterilizadas, se convirtieron en una especie de experimento de dispersión y recolonización de un área devastada. La dispersión de biota proveniente de Java (ubicada a unos 28 Kilómetros), y Sumatra ocurrió muy rápidamente.
Nueve meses después de la erupción, sólo se pudo localizar en Krakatoa una especie de araña. Tres años después, el piso estaba densamente cubierto con algas azul - verdes, y se encontraron 11 especies de helechos y 15 de plantas con flores. Diez años después de la explosión, ya había cocoteros. A los 25 años había en la isla 263 especies de animales, y ya estaba cubierta de un denso bosque. A los 50 años, ya había 47 especies de vertebrados: 36 especies de aves, 5 de lagartijas, 3 de murciélagos, una de rata con dos subespecies, una de cocodrilo y una de pitón. Aunque no es 100% seguro, es probable que la mayoría de plantas y animales hayan sido transportados por el viento; los vertebrados grandes por islas flotantes arrastradas por inundaciones y en unos pocos casos a nado. La idea que surge de estas observaciones es que cuando hay espacio vacante, plantas y animales no tardan mucho en encontrarlo.
Lectura complementaria Mecanismos de aislamiento

Especiación alopátrica, simpátrica e hibridación


Existen dos maneras principales por las cuáles se pueden originar especies nuevas. La primera es una transformación gradual a través del tiempo de una especie a otra. Esta se llama transformación filética. La hibridación y fusión con otra especie provee de otro mecanismo de transformación de especies en el tiempo. Ninguno de estos dos sistemas involucra el desarrollo de mecanismos aislantes necesariamente ni el incremento del número de especies.
La segunda manera principal de especiación es el proceso por el cuál una especie ancestral da origen a dos o más especies sin necesariamente perder su identidad. Este proceso es llamado multiplicación de especies o verdadera especiación. El proceso de especiación puede ser dividido en especiación instantánea o abrupta y especiación gradual y ésta a su vez se puede dividir en tres tipos: Alopátrica, Parapátrica y Simpátrica.
Moritz Wagner enunció en 1868 la hipótesis geográfica de multiplicación de especies, que es la más aceptada actualmente. La estructura general del mundo viviente al estudiarse como un todo, indica claramente que la especiación ocurre a través del proceso de adaptación de formas cercanamente relacionadas a ambientes geográficos distintos. No es casual que las zonas geográficas posean un número de especies características.
Wagner establece que el primer paso en la especiación es el aislamiento reproductivo originado por separación física (geográfica) de la población. Un segundo paso es la evolución independiente de las poblaciones aisladas. Si eventualmente las poblaciones vuelven a encontrarse y si el aislamiento persiste debido a otros mecanismos aislantes, se considera que el proceso de especiación se ha completado. Aunque la propuesta de Wagner es válida, en la actualidad esta idea ha sido complementada como puede verse en la Tabla 1.
Tabla 1. Modos potenciales de formación de especies (según Mayr, 1977)
I. Transformación de especies (Especiación Filética)
  1. Transformación autógena (Debida a mutación, selección, etc.)
  2. Transformación alógena (Debida a introgresión con otras especies)
II. Multiplicación de especies (Especiación verdadera)
  1. Especiación abrupta (a través de individuos)
    1. Rearreglo de cromosomas
    2. Poliploidía
  2. Especiación gradual (a través de poblaciones)
    1. Especiación alopátrica (especiación geográfica)
    2. Especiación parapátrica
    3. Especiación simpátrica

Por cuestiones de terminología, estudiaremos la hibridación al final de este contenido. Especiación abrupta. Mayr propone que el rearreglo del cariotipo tiene cierta ventaja selectiva en el proceso de formación de especies, ya sea que el cambio tenga que ver con el número total de cromosomas, el número de cromosomas metacéntricos o acrocéntricos, la presencia y el tipo de inversiones paracéntricas o pericéntricas o con los cromosomas supernumerarios. Son dos los procesos que dan tal ventaja selectiva:
a) las mutaciones cromosómicas tienen el potencial de servir o contribuir al establecimiento de mecanismos aislantes y
b) a través de una mutación cromosómica se puede crear un supergene nuevo, permitiendo así el aseguramiento y protección de un complemento genético particularmente favorable.
Aunque casi todo proceso de especiación conlleva un rearreglo cromosómico, se considera que este proceso, por ocurrir muy raramente en la naturaleza, no constituye una verdadera forma de especiación instantánea. El proceso de Poliploidía por su parte, es relativamente frecuente en el reino Plantae. Si debido a procesos relacionados con la meiosis los gametos contienen más de un juego de cromosomas, al realizarse la fecundación, la célula huevo resultante será poliploide. A continuación, se requiere de una serie de condiciones: a) que la germinación ocurra, b) que la selección natural favorezca al individuo, c) que alcance la madurez sexual, d) que sea capaz de autofecundarse o que existan individuos con una mutación semejante y que puedan fecundarse; y finalmente, e) que la progenie sea viable. De este modo, tenemos que se constituye una población en la que al incrementarse el número de cromosomas, sus integrantes quedan instantáneamente aislados de los demás y pueden entonces formar una especie diferente. Se calcula que este mecanismo es responsable de la formación de nuevas especies de plantas en aproximadamente una tercera parte de las existentes en la actualidad. Ejemplos de este tipo de fenómeno lo constituyen varias de las plantas que cultiva el hombre: el trigo por ejemplo es hexaploide (6n), mientras que el tabaco es tetraploide (4n). Se ha notado que la Poliploidía con frecuencia genera plantas más vigorosas. Por ejemplo, en la fresa se ha visto que el tamaño de la planta, de la hoja y de la fruta es mayor en proporción directa al número de juegos cromosómicos presentes. Especiación alopátrica. En este proceso se pueden identificar cuatro pasos:
  1. Separación del acervo genético original en dos o más grupos aislados (aislamiento).
  2. Evolución independiente de los acervos genéticos aislados (diferenciación).
  3. Unión secundaria.
  4. Competencia entre los nuevos acervos génicos.
Aislamiento. Un grupo de poblaciones interfértiles puede separarse en dos o más grupos aislados por distintas razones. Generalmente es el cambio de ambiente físico lo que origina una reducción del territorio de las especies. La destrucción del ambiente físico por los humanos u otros tipos de disturbios pueden tener el mismo efecto. Actualmente, la separación física de poblaciones, de tal modo que estén total o parcialmente aisladas, es un fenómeno común, por lo que éste es el patrón más esperado. Las poblaciones semiaisladas o aisladas también pueden ser el resultado de una dispersión extensa, cuando un pequeño número de fundadores se establece e incrementa su densidad poblacional.
Aunque el aislamiento es necesario, no es una condición suficiente para que la especiación ocurra.
Diferenciación. Este es el proceso por el que dos poblaciones aisladas se especializan en diferentes direcciones, por lo que se hacen morfológica y/o fisiológicamente diferentes. La diferenciación no ocurre necesariamente a continuación del aislamiento, pero frecuentemente lo hace y existe amplia evidencia de que se presenta por una adaptación de la población al ambiente local.
Unión del territorio. Las fuerzas que originan una superposición de los territorios de dos poblaciones anteriormente aisladas, pueden ser similares a aquéllas que llevaron a su separación. Básicamente éstas fuerzas son cambios medioambientales que llevan a la expansión del territorio, a la migraciónde la población o a la colonización de zonas nuevas. Es posible que la evolución de las poblaciones produzca cambios fisiológicos (tal como el desarrollo de un aparato más eficiente para la dispersión de las semillas), que son directa o indirectamente responsables de la expansión. Este proceso no es una condición necesaria en el proceso de especiación. Sin embargo, cuando ocurre puede llevar a importantes interacciones entre las dos unidades anteriormente separadas.
Exclusión competitiva. Cuando dos poblaciones anteriormente separadas establecen contacto, los individuos de éstas poblaciones interactúan. Aún cuando exista un aislamiento conductual y/o genético, los individuos tendrán necesidades idénticas o similares, tales como el alimento, el espacio, sitios para vivir, etc. Si aún no hay un aislamiento reproductivo, intentarán cruzarse. La competencia puede favorecer a miembros de una población tan eficazmente, que la coexistencia puede no ser posible.
La exclusión competitiva, esto es, la eliminación de una población, es producto de la sobreposición de territorios. La población excluida puede ser la ancestral o la descendiente. Otros productos del sobrelapamiento pueden ser el desplazamiento ecológico y la especialización.
Especiación parapátrica. Este tipo de especiación puede ocurrir en especies con poca capacidad de desplazamiento, tales como plantas, animales fosorios (que tienen hábitos subterráneos, como los topos) o insectos no alados. En este proceso no existe un aislamiento geográfico muy evidente, ya que no existen barreras que les separe; el ambiente es continuo, pero su poca capacidad de movimiento impide que las poblaciones se apareen. Para que esta situación se presente se requiere de dos situaciones:
  1. Que sean capaces de explotar hábitats ligeramente diferentes, pero físicamente continuos.
  2. Que ésta capacidad de invadir nuevos hábitats les aísle reproductivamente del resto de su especie.
Este tipo de especiación probablemente no es tan común como la especiación alopátrica, pero particularmente en plantas parece ser un proceso común.
Especiación simpátrica. La mayoría de los autores hasta hace relativamente poco tiempo, consideraban a la especiación simpátrica, esto es, a la especiación sin aislamiento geográfico, como el modo más frecuente de especiación. Tal especiación se basa en dos postulados:
  1. El establecimiento de poblaciones nuevas de una especie en diferentes nichos ecológicos dentro del rango de dispersión de los individuos de la población parental.
  2. El aislamiento reproductivo de los fundadores de la población parental.
Se postula que el flujo de genes entre la población hija y la parental se inhibe más por factores intrínsecos (internos a los individuos de la población) que extrínsecos (ecológicos). En los procesos de especiación simpátrica se implica un rápido proceso de formación de especies.
Existen dos puntos básicos que deben ser aclarados: El primero es que las teorías de especiación simpátrica y geográfica (alopátrica), coinciden en la importancia que conceden a los factores ecológicos en el proceso de especiación, aunque difieran en la secuencia de los pasos. La teoría de la especiación geográfica dice que es un evento extrínseco el que separa y divide a la población original en 2 o más poblaciones y que los factores ecológicos para cada población resultante al ser distintos, juegan un papel importante en la formación de nuevas especies.
De acuerdo a la teoría de la especiación simpátrica, la fragmentación del acervo genético es originada por factores ecológicos dentro de su mismo ambiente o lugar de origen y cualquier aislamiento espacial de las poblaciones es un fenómeno posterior y secundario.
El segundo punto tiene que ver con la definición de especiación simpátrica: es el origen de mecanismos aislantes dentro del área de dispersión de las crías de un deme único (un deme es un grupo de individuos que forman una población parcialmente aislada, espacial y genéticamente de otras poblaciones similares). El tamaño de esta área está determinado, por ejemplo, en la mayoría de los organismos marinos, por la dispersión de los estados larvales. En la mayoría de los insectos se determina por la motilidad (capacidad de movimiento) del estado adulto. Un corolario necesario en cualquier teoría de especiación gradual es de que en la naturaleza deben existir algunas formas o variedades que son "especies incipientes"; es decir, que están iniciando procesos de aislamiento reproductivo. Así, se postula la existencia de razas biológicas que por lo menos en principio pueden considerarse como especies simpátricas incipientes; ejemplos de ello son las razas estacionales que se presentan en cícadas y grillos, así como las razas de hospedero tan frecuentes en parásitos como nemátodos e insectos.
Hibridación o introgresión con otras especies. Una vez que contamos con los conceptos necesarios, podemos discutir esta temática. El término híbrido puede ser definido como “el cruzamiento de individuos pertenecientes a dos poblaciones naturales distintas que tienen un contacto secundario.” Por contacto secundario queremos decir que ha existido un aislamiento geográfico previo, el cuál se rompe por la razón que sea, permitiendo encuentros entre los individuos de ambas poblaciones. Desde el punto de vista taxonómico y evolutivo (evitamos expresamente el punto de vista de floricultores y agricultores que se dedican a realizar cruzas de laboratorio), se pueden establecer 5 tipos de hibridación:
a) La cruza ocasional entre especies simpátricas, que producen híbridos inviables ya sea ecológica o conductualmente, o estériles, por lo que la cruza no trasciende.
b) La producción de híbridos mas o menos fértiles entre especies simpátricas, algunos de los cuáles sé retrocruzan con alguna o ambas especies parentales.
c) La formación de una zona secundaria de contacto donde es frecuente la hibridación, debido a que durante el aislamiento geográfico previo no se desarrollaron suficientes mecanismos de aislamiento reproductivo.
d) El rompimiento total de los mecanismos de aislamiento reproductivo entre especies simpátricas, que produce localmente formas híbridas que pueden abarcar el rango total de variabilidad de ambas especies.
e) La producción de una nueva entidad específica como resultado de la hibridación y subsiguiente duplicación del número cromosómico (aloploidìa), que únicamente se ha observado que ocurre en plantas.
Aunque la hibridación es común en plantas como pinos, encinos, castaños y muchos otros árboles, tal proceso parece ser menos frecuente en animales. No obstante, se ha documentado en animales; por ejemplo, en sapos es común que Bufo cinerea se cruce con Bufo gratiosa en zonas donde tengan contacto secundario.
Un interesante ejemplo ocurre en México entre aves del género Pipilo (ver figuras 5 y 6). El toquí de ojos rojos, Pipilo erythrophthalmus y el toquí de collar, Pipilo ocai están regularmente distribuidos como especies puras. En Oaxaca, las dos especies viven lado a lado sin mezclarse. En Puebla, aproximadamente el 16% de los individuos son híbridos, y datos similares se encuentran desde puebla hasta la costa de Nayarit, Jalisco y Michoacán. Hacia el Norte y el Este, se encuentra el toquí de ojos rojos (P. erythrophthalmus) y en el Sur y Oeste se encuentra el toquí de collar (P. ocai). La proporción de P. erythrophthalmus puros decae de Este a oeste y se incrementa la de P. ocai, igualmente decae la proporción de P. erythrophthalmus puros de norte a sur y se incrementa la de P. ocai. Es obvio que nos encontramos con un caso de hibridación tipo c.


Figura 5. Toquí de ojos rojos (Pipilo erythrophthalmus).
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Figura 6. Distribución de Pipilo erythrophthalmus, P. ocai y las formas híbridas entre ambas especies en México.