BIOLOGÍA TEMA 9
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN SNI2BIO9
BLOQUE A
DESARROLLO DEL TEMA
ECOLOGÍA ECOLOG ÍA I Padre: E. Haeckel I. INTR TRO ODUCCIÓN Uno de los aspectos más tristes que ofrecen las grandes ciudades es comprobar lo poco o nada que conocen sus habitantes sobre la naturaleza. Cuantos no han contemplado jamás un bosque, cuantos no saben que el panda gigante se está extinguiendo, cuantos no han visto jamás la imponente figura del cóndor, y lo que es peor a cuantos le importa. Para aprender biología debemos entrar en contacto con la naturaleza. La vida sólo se entiende en contacto con la vida misma. La Ecología, término acuñado por el biólogo alemán E. Haeckel en 1886, se ha convertido hoy en día en uno de los pilares de la biología contemporánea.
II. IMP IMPOR ORT TANC ANCIA IA BIO BIOLÓG LÓGIC ICA A La Ecología actualmente, juega un rol importante ya que permite conocer, proteger, conservar y mejorar el ambiente y los animales y plantas que en él viven.
III. DEF DEFINIC INICIÓN IÓN Es la ciencia que estudia las condiciones de existencia de los seres vivos y las interacciones interacciones de todo tipo que existen entre dichos seres y su medio.
IV.. TERMIN IV TERMINOLOGÍA OLOGÍA BÁSICA A. Población
Es el conjunto de individuos de una misma especie que viven en un espacio y momento determinado; como la población de peces de la especie Colossoma macropomun "Gamitana" en el río Amazonas, etc.
B. Co Comu muni nida dad d
Es el conjunto de poblaciones de plantas y animales que viven en en un espacio y momento momento determinado. determinado. La comunidad mantiene una relación sostenida de interdependencia entre las poblaciones que la conforman. Por ejemplo, tenemos tenemos las plantas y animales que viven en un lago, río, bosque, acuario, etc. C. Ec Ecos osis iste tema ma
Considerado como la unidad de la Ecología, relaciona a todos los seres vivos de una comunidad con el medio ambiente. Puede tener dimensión variable, como un acuario, un lago, un charco de agua, el océano, el bosque, etc. D. Ec Ecot oton ono o
Es el punto de convergencia entre dos Ecosistemas, se da la mayor biodiversidad. E. Ni Nicho cho ec ecol ológi ógico co
Es la función natural de la especie en el ecosistema. F. Háb ábiita tatt
Es el lugar donde vive un organismo o una especie. Ejemplo: El hábitat de de las llamas es la sierra, de los monos es la selva, etc. G. Bio ioto topo po
Espacio físico (suelo, P°, T°, etc.) donde viven varias especies. H. Bio iota ta
Conjunto de plantas y animales que viven en un territorio.
I. Bioma
Conjunto de comunidades bióticas (floras y faunas) existentes en un territorio, incluyendo todas las fases de su desarrollo, considerando el carácter
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dinámico propio de toda comunidad viva; de esta manera se puede definir BIOMA como una categoría superior de biocenosis. Ejemplo: Tipos de BIOMA - Tundra - Estepa - Sabana - Taiga - Desierto - Bosque lluvioso - Bosq Bosque ue - Océ Océan anos os y mar mares es - Mangl anglar ar
K. Regio Regiones nes biog biogeográ eográficas ficas
Son grandes zonas de nuestro planeta, tanto que pueden involucrar continentes enteros, cada una habitada por especies animales y vegetales que la caracterizan y le son propias y donde se presentan en abundancia o escasez ciertos grupos sistemáticos.
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J. Bio Biomas masa a
Se refiere a la materia orgánica generada por los seres vivos como consecuencia de sus actividades vitales, es decir, la materia total de los seres vivos presente en un ecosistema determinado. Se suele expresar en unidades que indican el peso seco por unidad de superficie (o volumen), aunque también puede expresarse en unidades caloríficas o en número de individuos por unidad de superficie (o volumen).
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• Estructura
L. Bió iós sfe ferra
Etimológicamente significa esfera de la vida, dentro de la concepción moderna que considera a nuestro planeta constituido por una serie de esferas concéntricas (atmósferas, hidrósfera, litósfera). La biósfera comprende todas las áreas de la tierra, agua y aire, donde se desarrollan o encuentran formas de vida. M. Ec Ecós ósfe fera ra
Se puede definir como la suma total de los ecosistemas de la tierra, por tanto incluye incl uye a la biósfera y a los factores físicos con los que se interrelaciona. La ecósfera es el nivel más alto de organización.
V. FA FACT CTOR ORES ES ECOLÓG ECOLÓGIC ICOS OS A. Factores abióticos (biotopo)
Estos factores afectan profundamente la distribución, abundancia y características de los organismos en los diferentes hábitats.
Distribución de las partículas en el suelo. Ejem.: Suelo franco (ideal) composición: composici ón: 1/3 de arcilla, 1/3 de arena y 1/3 de limo. - Químicos • pH Condiciona la distribución de los seres acuáticos y las plantas terrestres. El suelo debe presentar pH = 5,5 - 8,5 para que se desarrolle una vegetación. • Salinidad Fundamental en el suelo y agua. Alta concentración concen tración de sales quema qu ema la raíz y no se desarrolla la vegetación. - Biológicos • Materia orgánica Ayuda el intercambio i ónico entre en tre la planta y el suelo. Esta materia orgánica son las hojas,las ramas viejas que se caen y queda al rededor de la planta.
1. Clim Climátic áticos os (Dependen del clima) a. Tem Temper peratu atura ra - Factor Factor abiótico abiótico por exce excelenc lencia, ia, el el más importante de todos. - Su rango rango vital vital varía varía de los los 0º C a los 50º C. - Condiciona Condiciona importante importantess adaptacio adaptaciones nes fisiológicas así como el reparto de los seres vivos sobre la superficie de la tierra. - Por su temp temperat eratura ura los animales animales son: • Homoterm Homotermos: os: T° consta constante nte (aves (aves y
mamíferos) • Poiquiloter Poiquilotermos: mos: T° variable variable (anfibio (anfibios, s,
reptiles y peces) - En base base a su su tempera temperatura tura corpor corporal al del del animal animal son: • Poiquiliotermos o Ectotermos Su temperatura corporal variable depende del medio ambiente. Ejm.: peces, anfibios, reptiles, etc. • Homeotermos o Endotermos Su temperatura corporal es constante. Ejm.: aves y mamíferos. - Luz • Energía radiante radiante visible proceden procedente te del Sol. Sol. • Esencial Esencial para el el proceso proceso fotosintét fotosintético ico en
las plantas verdes. • Condiciona
fotoperiodos, fotoperiodos,
mudas,
migraciones, etc. - Humedad relativa • Cantidad Cantidad de vapor vapor de de agua agua en el el aire. • Importan Importante te para condicio condicionar nar las tasas tasas de vapo-
rización del agua de la superficie del ser vivo. 2. Edáf Edáficos icos:: (Dependen del suelo) - Físicos • Textura Tamaño de partículas que forman al suelo.
3. Hidr Hidrogr ográfic áficos os * Agua: - Uno de los compue compuestos stos más más abundante abundantess en la biósfera. - Sirve de medio medio de vida a un inmenso inmenso número de especies. - Factor Factor funda fundament mental al para para la vida debido debido a su elevado: calor específico, alta temperatura de ebullición, su tensión superficial, etc.
VI. FA FACTORE CTORESS BIÓTIC BIÓTICOS OS (BIOCENOSIS): (BIOCENOSIS): Resultan de la presencia de los seres vivos y su interacción. Son intraespecíficos e interespecíficos.
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A. Intraespecíficos
Comprende a individuos de una misma especie, es decir, resulta de la interacción entre individuos de la misma especie. 1. Efec Efecto to de grupo grupo Este efecto es favorable para la especie y se da cuando los individuos de la misma especie se agrupan para beneficiarse. Ejm: A mayor número de alpacas menor probabilidad de ser la presa. Los zorros se agrupan para cazar y asegurarse así la captura de las presas. 2. Efe Efecto cto de masa masa Este efecto es desfavorable para le especie y se da cuando hay una sobrepoblación de individuos de la misma especie en un mismo territorio, acabándose el agua, el territorio, la luz, los alimentos, etc. Esto hace que la especie no se reproduzca, se suiciden, se coman entre ellos, etc. Ejm: los roedores a escasez de alimentos no se reproducen, hay especies que cuando son muchos deciden suicidarse y cuando se dan cuenta que son pocos dejan de suicidarse. 3. Compet Competencia encia intraespecífic intraespecíficaa Es desfavorable para la especie con mutuo perjuicio para individuos de la misma especie y se da cuando los individuos de la misma especie luchan por ser cotos de caza (leones), estatus social (humanos), Etc. Ejm: los leones luchan por ser cotos de caza, si el invasor invaso r vence, demora a los hijos pequeños del vencido. 4. Comunic Comunicación ación química Favorable para la especie y se da cuando hay una comunicación química entre individuos de la misma especie, esta comunicación se da a través de una sustancia química llamada “Feromonas” llamada “Feromonas” . Ejm: cuando las perritas se ponen en celos celo s liberan feromonas que van a actuar en los perritos, produciéndose una comunicación química. B. Hidro Hidrográficos gráficos (Depen (Dependen den del del agua) agua)
población. En cambio, cambio, puestos puestos en el mismo medio después de algunos días sobrevive solamente uno de ellos. 3. Par Parasi asitis tismo mo Involucra una especie parásita que se beneficia, ésta vive dentro o sobre otro organismo, el hospedero, quien se perjudica. Tenemos por ejemplo: Las tenias (Taenia Solium en el humano), las lampreas, ciertos insectos, bacterias patógenas y hongos. 4. Depreda Depredación ción o predación Implica un depredador y una una presa. Como ejemplo: Podemos citar a un tigrillo selvático depredando sobre un mono. 5. Amen Amensalis salismo mo Cuando una de las poblaciones es cohibida en tanto que la otra no es afectada. Ejemplo: La garza vaquera aprovecha las lombrices que desentierra la vaca al pastar o caminar. La vaca perjudica a la lombriz sin que esto la beneficie. 6. Come Comensalis nsalismo mo Una de las partes se beneficia y la otra no se beneficia ni se perjudica. Un buen ejemplo: Es el de la rémora y el tiburón. La rémora es un pez pequeño que se adhiere a la parte inferior del tiburón para alimentarse de restos de comida de éste. 7. Cooperación o Protocooperación Protocooperación Cuando ambos organismos sacan provecho de una asociación o de una acción recíproca de alguna clase. Por ejemplo: En el mar los cangrejos y los celentéreos se asocian a menudo para beneficio mutuo. 8. Mutu Mutualism alismo o Es una relación en que una especie necesita de otra para sobrevivir y reproducirse y viceversa. Un ejemplo: es la simbiosis forzosa entre los microorganismos que degradan celulosa y los animales; tal es el caso de los termites y los protozoarios.
Comprende individuos de especies distintas, es decir, decir, resulta de la interacción entre individuos de especies Relación Interespec Interespecífica ífica diferentes. 1. Neu Neutral tralismo. ismo. NEUTRALISMO Ninguna de las dos poblaciones es afectada por COMPETENCIA su asociación con la otra. Ejm: Cebras y jirafas PARASITISMO pueblan sabanas africanas, pero ninguna puede (A=Parásito, B=Hospedero) tomar el alimento de la otra si bien tampoco se benefician. PREDACIÓN 2. Compet Competencia encia interespecífica interespecífica (A = Predador, Predador, B = Presa) Es la acción recíproca entre dos o más AMENSALISM AMENSALISMO O poblaciones de especies que afectan adversante (A = Amensal) su crecimiento y su supervivencia. supervivencia. Por COMENSALISMO ejemplo: dos protozoos ciliados S I S (A = Com Co mensal) próximamente emparentados, Paramecium I O COOPERACIÓN caudata y Paramecium aurelia, en cultivos B M I MUTUALISMO separados mantienen un nivel constante de S MUTUALISMO
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Especies Especies Juntas Separadas A B A B O O O O – – + + +
–
–
+
+
–
–
O
–
O
O
O
+
O
O
O
+ +
+ +
O –
O –
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ECOLOGÍA ECOLOG ÍA II I. DEFINICIÓN
Figura 1
Es en ecología la unidad unidad fundamental fundamental básica. básica. Es el sistema natural más o menos estable que resulta de la estrecha relación entre los seres vivos y su medio. Está compuesto por una parte biótica (viva), es decir, por los organismos que conviven en él formando una comunidad o biocenosis; y por una parte abiótica (no viva), formada por el ambiente físico que ejerce influe influenci nciaa sob sobre re la part partee viva viva.. El eco si st ema pu ede considerarse de la siguiente manera:
Un ecosistema puede ser por ejemplo una simple vasija que contiene caracol, pez, plantas acuáticas, agua y arena, o puede ser grande como un bosque, un río, un estanque o un lago de agua dulce.
II. CAR CARACT ACTERÍ ERÍSTI STICAS CAS DEL DEL ECOSI ECOSISTE STEMA MA A. La Sucesión ecológica
Es una serie de fases sucesivas y ordenadas, del crecimiento y desarrollo de la vegetación, cuya estructura y composición se hace cada vez más compleja, para un área dada. La fauna de cada fase corresponde estrechamente con la vegetación que la caracteriza. caracteriza. La sucesión sucesión empieza empieza con un medio susceptible al ser colonizado. En él se localizan primero las especies pioneras y colonizadoras, que lo irán preparando y modificando para soportar comunidades cada vez más complejas. Finalmente se alcanzará el estado de clímax cuando se logre una comunidad madura, estable y equilibrada que ya no era reemplazada por otra. (Ver figura 1)
Figura 2
B. Tip Tipos os de Suces Sucesión ión Ecológ Ecológica ica
1. Suc Suces esió ión n Pri Prima mari riaa Parte de un medio con elementos abóticos o inorgánicos es decir se inicia en un área despoblada sin vida, o donde la flora y la fauna preexistente ha desaparecido por algún acontecimiento geológico. Ejemplos. El bosque amazónico, rocas, paredes de edificios abandonados, etc. Una sucesión primaria se resume de la siguiente manera: Líquenes, muesgos, helechos, pasto, hierbas, árboles y bosque. (Ver figura 2)
La creación de un ecosistema en un territorio recién constituido, como es una duna: A) Etapa inicial, una play a; B) For mación mació n de duna s por efecto efe cto de un viento predominante y comienzo de la fijación de la arena por estrato herbáceo; C) El incremento de la capa de humus determina la aparición de especies arbóreas; D) Aparición del estado de clímax de tipo bosque después de varios de miles de años.
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2. Suce Sucesi sión ón Se Secu cund ndar aria ia Parte de un medio que presenta elementos orgánicos o bióticos, es decir; ocurre en un hábitat que ha sido modificado en forma sustancial por una comunidad preexistente. Ejemplo: Comunidad vegetal vegetal que nace donde ocurrió un incendio forestal, árboles que nacen en los espacios dejados por la tala de los árboles.
descomposición o mineralización de los seres vivos y con ello restituyen al ambiente los elementos químicos que habían sido captados por los productores.
Las etapas en la sucesión secundaria de poblacione pobl acione s en una charc a a un clímax tip o bosque : A) Et ap a In ic ia l; B) V e g e t a c i ó n s u m e r g i d a ; C) Vegetación emergencia; emergencia; D) Aparición de prado y retracción de la charca; E) Clímax
C. Fluj Flujos os de de materia materia y energía energía
Niveles Tróficos En los ecosistemas se dan flujos de materia y energía a través de las cadenas tróficas o nutricionales. Existen 3 grupos o niveles tróficos: 1. Prod Producto uctores res Seres encargados de la captación de la energía libre y de sintetizar la materia orgánica a partir de la inorgánica; son, por lo tanto, seres autótrofos fotosintéticos o quimios ntéticos, como ciertos microorganismos y las plantas verdes. Son los responsables de la llamada producción primaria, cuya cuantía rige la extensión y desarrollo de todo el ecosistema. 2. Cons Consumi umidore doress Seres de tipo heterótrofo, que se establecen en un orden determinado. • Herbívoro (consumidor primario), primario), que vive directamente de la producción primaria. • Carnívoro (consumidor secundario y terciario), terciario) , que vive a expensas del herbívoro o ya de otro carnívoro. • Omnívoro (consumidor terciario), terciario), que viven consumiendo a los productores y consumidores, es decir consume vegetales y imales. 3. Microco Microconsumidores nsumidores o Descomponedore Descomponedoress Que son de régimen heterótrofo pero de tipo saprofito, con el cual llevan a cabo la
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El origen y mantenimiento de un ecosistema se establece gracias a la existencia de un flujo de energía y material. En este aspecto dinámico del ecosistema, surgen dos principios que son fundamentales: 1. El fl fluj ujo o ene energ rgét étic ico o Es unidireccional y decreciente, de forma que es tomada la energía del ambiente por el productor y se transfiere al consumidor, y su cantidad disminuye hasta convertirse toda ella en calor. Por lo que se refiere a la transferencia de energía, se cumple en general la “ley del 10%”, pues la transmisión de un eslabón a otro es solamente del 10% del contenido en el nivel inferior. 2. El fl flu ujo ma matter eria iall Es por el contrario, cíclico, y los elementos que se toman del substrato inorgánico del ecosistema, son captados por los productores y transferidos a los consumidores, sin pérdidas, y finalmente, los descomponedores los devuelven íntegramente al ambiente.
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III. TIPOS DE ECOSIS ECOSISTEMAS TEMAS En cierto sentido, la capa planetaria relativamente delgada que integra el escenario donde ocurre toda la vida del planeta y que está constituida por océanos, tierra, aire y agua dulce es un solo ecosistema: la biósfera. Cualquiera de los tipos de ecosistemas terrestres característicos es un bioma. Los biomas son las unidades comunitarias más grandes clasificadas por los ecólogos. He aquí los biomas de mayor importancia del planeta. A. Bosque tropical lluvioso
Densos bosques caracterizados por sus temperaturas calurosas y su intensa precipitación pluvial: Abundan los árboles, pero la fertilidad es sólo aparente y en realidad los suelos son muy pobres.
predominante son pequeños árboles y arbustos. Los animales que viven en ellas suelen ser pequeños y de colores pardos. D. Sab aban anas as
Regiones tropicales de pastizal que se caracterizan por sus lluvias l igeras y estacionales. Por ejemplo: Las Sabanas de África, que empiezan al sur del desierto, están dominadas por pastos de raíces profundas y escasos manchones de árboles y arbustos. En esta región ideal del apacentamiento, el ecosistema está dominado por una rica diversidad de grandes mamíferos (jirafas, cebras, ñúes, etc). E. Pr Prade aderas ras tem templ plada adas s
Grandes extensiones de las zonas templadas que se caracterizan por disponer de poco agua durante la mayor parte del año; en ellas predominan los pastos silvestres, arbustos y algunas plantas anuales. Pequeños roedores coexisten con grandes carnívoros y estos últimos dependen de los primeros.
Su destrucción está eliminando, a un ritmo alarmante, a uchas de estas especies irremplazables.
B. De Desi sier erto to
Regiones con lluvias escasas y vida vegetal muy modesta. Aunque el arenoso Sahara es el más famoso de los desiertos, muchas regiones desérticas son rocosas y su aspecto es muy diferente de lo que normalmente se asocia con un desierto.
Se cultivan y explotan como pastos. Si se sobreexplotan, el suelo puede quedar denudado y expuesto a la erosión, proceso proce so llamad o desert ización izac ión .
F. Tayga
Bosques boreales cubiertos por enormes coníferas. La fauna incluye desde animales pequeños, por ejemplo liebres, ratones, musarañas y linces, hasta grandes especies como los osos, antes, ciervos y alces. Nieva la mayor parte del año. G. Tund ndrra
El desierto de Namibia aquí representado, tiene climas y altitudes típicos.
C. Ch Chap apar arra rall
Regiones con verano prolongado, caluroso y seco e invierno templado y lluvioso; la vegetación
Una región de pastizal modificada que se encuentran en las zonas boreales; hace tanto frío que en ellas existe una capa de subsuelo permanente congelada (permafrost). La corta temporada de crecimiento representada por el verano boreal permite la subsistencia de hierbas y juncos, plantas de las que depende la fauna, integrada por aves, lemmings, zorras y grandes cantidades de insectos. BIOLOGÍA
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H. Bosqu Bosque e templado templado caducif caducifolio olio
Exuberantes bosques de árboles que tiran su follaje durante el invierno, matorrales, arbustos y pastos intercalados con plantas criptógamas (musgos y hepáticas). Los inviernos fríos se alternan con veranos tibios y de abundantes lluvias. No escasea la vida animal, que va desde ratones, ardillas terrestres y mapaches hasta lobos y pumas.
Las zonas de matorral, caracterizadas por arbustos caducifolios y perennes de hoja pequeña, están presen tes en todo el mundo entre los 20 y los 40º de latitud N y S.
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Es la alteración desfavorable de nuestro entorno, principalmente como resultado de las actividades humanas. La contaminación ambiental puede poner en riesgo la salud o el bienestar del mismo hombre, así como de la flora y la fauna en general y de los recursos naturales renovables de uno o varios ecosistemas, inclusive de toda la tierra. Las actividades del hombre sobre el medio ambiente están ocasionando: A. Contaminación atmosférica por gases y partículas procedentes de los combustibles industriales (CO, CO2, derivados sulfurosos, smog, etc.). Sustancias como el CO2, óxido nitroso y aerosoles están vinculados a los problemas del agotamiento del ozono atmosférico y a los cambios climáticos (efecto invernadero). B. Contaminación de las aguas marinas y continentales, por vertidos de todo tipo (relaves mineros, petróleo, aguas servidas, mercurio, productos de desechos industriales, etc.) C. Contaminación por pesticidas organoclorados, que envenenan la cadena trófica y se acumulan en el tejido adiposo de los animales. D. Lluvias ácidas, que amenazan la vida de los bosques debido al incremento del SO2 en la atmósfera. E. Deforestación de amplias zonas del planeta entre ellos TEMA 9
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la Amazonía, verdadero pulmón del mundo. F. La desertización y erosión de los suelos como resultado de políticas inadecuadas y torpes de explotación agraria. G. Emisión de partículas radiactivas debido a los subproductos de la industria nuclear. H. Contaminación por el uso indiscriminado de detergente que aceleran la eutrofización de las l as aguas continentales.
Los bosques, lagos, estanques y otros ecosistemas terrestres y acuáticos del mundo sufren graves daños ocasionados por la lluvia ácida. Ésta se origina por la c ombinación, con la humedad atmosférica, de los óxidos de azufre y nitrógeno que se emiten a la atmósfera, orig inando ácidos sulfúrico y nítrico. La lluvia ácida, ácid a, además de quemar las hojas de las pl antas también acidifica el agua de los lagos dejando sin vida muchos de estos ecosistemas acuáticos.
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LA CONSERV CONSE RVACIÓN ACIÓN EN EL PERÚ PE RÚ El 28 de Febrero de 1918 fue fundado el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, éste se ha convertido en le más grande depositario de las colecciones científicas de plantas, animales y minerales. En este museo dedicaron la mayor parte de su vida científic os como: Vellard, Hans y María Koepcke, etc. En la década actual dos caros anhelos se han hecho realidad: 1. La creación del Programa Nacional de Áreas Protegidas por el Estado – “Parques Nacionales Perú”. 2. La promulgación del código del medio ambiente y los recursos naturales. En los últimos 250 millones de años se estima que se han extinguido en la tierra entre el 77% y 95% del total de especies (Mayers 1979).
I. A NIV IVE EL MUNDIAL Desde 1600 hasta la actualidad se sabe que han desaparecido:
A) A ) B) C) D) E) F) G)
384 especies de plantas. 24 especies especies de peces. peces. 98 de inver inverte tebra brados dos.. 2 de de anfib anfibios ios.. 21 de repti reptiles les.. 114 114 aves aves.. 83 mam mamífe ífero ros. s.
II. AMENAZ AMENAZAS AS Y EN PELI PELIGRO GRO DE EXTIN EXTIN-GUIRSE A) A ) B) C) D) E) F) G)
18694 especies de plantas. 320 especies especies de peces. peces. 1257 1257 especies especies de de invertebra invertebrados. dos. 48 especi especies es de anfib anfibios. ios. 149 especie especiess de repti reptiles. les. 924 924 especi especies es de ave aves. s. 414 espec especies ies de mamífe mamíferos. ros.
ALGUNOS CONCEPTOS DEL REGLAMENTO DE CONSERV CONS ERVACIÓN ACIÓN DE FLORA FL ORA Y FAUNA SILVESTRE I. FAUNA SI SIL LVE VEST STRE RE Todas las especies animales que viven libremente en las regiones naturales del Perú, así como a los ejemplares de las especies domesticadas que por abandono y otra causa se asimilan en sus hábitos a las silvestres.
II. ESP ESPECI ECIES ES EN EN VÍAS VÍAS DE DE EXTINC EXTINCIÓN IÓN Aquellas (especies) que están en peligro pel igro inmediato de desaparición, y cuya supervivencia es imposible, si los factores causantes continúan actuando. Ejemplos: Lagothrix flavicauda (Mono choro de cola amarilla)
Cacajao calvus (Mono guapo colorado)
Alouatta palliata (Mono coto de Tumbes)
Lontra felina
Podiceps taczanowski (Zambullidor de Junín)
Palecanus occidentalis (Pelícano)
Hippocamelus antisensis (Taruca)
IV.. ESP IV ESPECI ECIES ES RARAS RARAS Aquellas Aquell as (especies) (especie s) cuyas poblaciones poblac iones naturales natural es son escasas por su carácter endémico y otras razones y que podrían llegar a ser vulnerables. Ejemplos: Laphonetta specularioides (Pato real)
Paleosuchus palpebrousus (Lagarto enano)
Felis jacobita (Gato andino)
Colaptes rupícola (Carpintero terrestre)
(Gato marino)
Lama guanicoe (Guanaco)
III. ESPECI ESPECIES ES VULNER VULNERABLES ABLES Aque Aq uellll as (es pec ies) ie s) que qu e por po r exce ex ceso so de caz a, por po r destrucción del hábitat y por otros factores, son susceptibles de pasar a la situación en vías de extinción. Ejemplos: Tremarctos ornatus (Oso de anteojos)
Vicugna vicugna (Vicuña)
V. ESPECIES ESPECIES EN EN SITUA SITUACIÓN CIÓN INDE INDETER TER-MINADA Aquellas (especies) (especie s) cuya situación situació n actual se desconoce descon oce con exactitud, en relación a las categorías anteriores, pero que sin embargo requieren la debida protección. Ejemplos: Mazama gouzoubira (Venado cenizo)
Podocnemis sextuberculata (Tortuga de cuello oculto)
Atelocymus Atelocymu s microtis (Zorro orejas cortas)
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ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
SISTEMA NACIONAL DE ÁREAS PROTEGIDAS POR EL ESTADO ESTADO PARQUES NACION NACIONALES ALES - PERÚ I. UN UNID IDAD ADES ES DE CO CONS NSER ERV VAC ACIÓ IÓN N Según la Ley Forestal y la l a Fauna Silvestre (D.L.: 21147) las unidades de conservación son áreas naturales de dominio público cuya administración es ejercida para la protección, conservación y/o aprovechamiento de la flora y fauna silvestre y los valores de interés paisajístico, científico e histórico. Las referidas pueden ser aprovechadas con fines de investigación científica y/o puestas a disposición del público para la recreación, educación, cultura y turismo y en ella no pueden ser aprovechadas los recursos no renovables.
II. PAR ARQU QUES ES NACI NACION ONAL ALES ES Ár ea s n a tu r al es de st i n ad as a l a p ro t ec c ió n y preservación con carácter de intangible, de las asociaciones naturales de la flora y fauna silvestres y de las bellezas paisajísticas que contienen. En estas áreas está absolutamente prohibido todo aprovechamiento directo de los recursos naturales y el asentamiento de grupos humanos. En estas unidades se permite la entrada de visitantes con fines científicos, educativos, recreativos y culturales, bajo condiciones especiales.
UNIDAD DE CONSERVACIÓN PARQUES NACIONALES Cerros de Amotape Cutervo Huascarán Manú Tingo María Río Abiseo Yanachaga – Chemillen RESERVAS NACIONALES Calipuy Junín Lachay Pacaya – Samiria Pampa Galera Paracas Salinas y Aguada Blanca Titicaca TEMA 9
UBICACIÓN
III. RESER RESERV VAS NACIONALES NACIONALES Áreas naturales na turales destinadas de stinadas a la protección de la fauna silvestre cuya conservación sea de interés nacional. En las reservas nacionales los recursos de fauna silvestre, cuya situación lo permite, podrán ser utilizados únicamente por el estado. Cuando las reservas nacionales deban ser establecidas necesariamente sobre tierras de uso agropecuario el ministerio de agricultura podrá autorizar que el aprovechamiento de la fauna silvestre sea realizado por los conductores de dichas tierras, estableciendo las limitaciones que garanticen la efectiva conservación de los recursos naturales renovables.
IV.. SANTU IV SANTUARIOS ARIOS NACIONALE NACIONALESS Áreas destinadas a proteger con carácter de intangible, una especie o una comunidad determinada de plantas y/o animales, así como las formaciones naturales de interés científico o paisajístico. paisajístico.
V. SANT SANTUA UARIO RIOSS HIS HISTÓR TÓRICO ICOSS Áreas destinadas a proteger con carácter de intangible, los escenarios naturales en que se desarrollan acontecimientos acontecimientos gloriosos de l a historia nacional.
PROTEGE
Bosque seco de noroeste, incluye al cocodrilo de Tumbes – Piura Tumbes. Cajamarca Bosques de altura y cuevas de guácharos. Selva alta. La Cordillera Blanca, Blanca, flora y fauna altos andinas. Puna Ancash y cordilleras. Cuzco – M. de Ecosistemas entre 200 y 4 500 msnm. Puna, selva alta Dios y baja. Huánuco Bosques tropicales. Selva alta. Bosques de neblina, incluye el mono choro de cola San Martín amarilla y las ruinas del Gran Gran Pajatén. Selva alta. Bosques de neblina y cuencas altas de varios ríos. Pasco Selva alta. CONSERVA La Libertad Junín – Pasco Lima
Ambientes relictos de guanacos. Vertiente Occidental. Flora y fauna del lago Junín. Puna. Ecosistema de lomas y desierto costero. acuáticos de la Amazonía, incluye lagarto Loreto – Ucayali Ambiente negro y paiche. Selva baja. baja. Ayacucho Poblaciones de vicuñas. Puna. Ica Ecosistemas marino y desierto costero Arequipa – Flora y fauna alto andinas. Puna. Moquegua Puno La flora y fauna del lago Titicaca. Puna.
BIOLOGÍA
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
UNIDAD DE CONSERVACIÓN UBICACIÓN PROTEGE SANTUARIOS NACIONALES Ampay Apurímac Bosque de Podocarpus spp. Puna y cordillera. Calipuy La Libertad El rocal más denso de Puya Raimondi. Vertiente Occidental. Huayllay Pasco Bosque de rocas. Puna. Lagunas de Mejía Arequipa Avifauna migratoria. Humedales costeros. Manglares de Tumbes Tumbes Fauna y flora de manglares. Límite sur de una biorregión sudamericana. Madre de El chaco o sabana de palmeras, incluye al lobo de crin y el ciervo de los Pampas de Heath Dios pantanos. Límite norte de una biorregión sudamericana. y flora de páramo, incluye al pinchaque o tapir de altura. altura. Límite Tabaconas – Namballe Cajamarca Fauna sur de una biorregión sudamericana. SANTUARIOS HISTÓRICOS Chacamarca Junín Lugar histórico donde se realizó la batalla de Junín. Puna. Protección de restos arqueológicos arqueológicos incaicos. incaicos. Además flora y fauna. Machupicchu Cusco Selva alta. Pampas de Ayacucho Ayacucho Lugar histórico donde se realizó la batalla de Ayacucho. Puna.
BLOQUE B
EVOLUCIÓN I – ORIGEN DE LA VIDA I. IM IMPO POR RTAN ANCI CIA A BIOL BIOLÓG ÓGIC ICA A •
Explica Explica la la secuen secuencia cia proba probable ble del del origen origen de la vida. vida.
•
Relacio Relaciona na la evolu evolución ción geológi geológica ca con con la biológ biológica ica a
traves de la evolución química.
II. OBJETIVO Explicar como se formo probablemente la vida a través de las diferentes teorías en el tiempo.
III. ESC ESCUE UELAS LAS A. Idealista
Estas formas de pensamiento basadas en mitos y cuentos que el hombre primitivo creaba para poder explicar los fenómenos que ocurrían, no hicieron más que desviar el desarrollo de la ciencia objetiva. Cuando los dogmáticos religiosos llevaron el desarrollo de la ciencia a los monasterios y conventos, se evita su difusión y retarda su desarrollo. Esta etapa es conocida como del oscurantismo científico. Históricamente podemos distinguir la Teoría de la generación espontánea, teoría biogénesis, teoría de la eternidad de la vida, teoría cosmozoica, y la teoría de la panspermia. B. Ma Mate teri rial alis ista tas s
La concepción materialista tiene sus orígenes en las primeras formaciones sociales. En occidente fueron los griegos quienes de modo más sistemático establecieron los primeros postulados materialistas acerca de los seres vivos. Los conocimientos acumulados han enriquecido progresivamente esos puntos de vista trayendo consigo la concepción científica.
Distinguimos esencialmente la Teoría de la generación espontánea de los materialistas griegos, la Teoría de la generación espontánea del materialismo mecanicista y la Teoría científica materialista dialéctica.
IV.. TE IV TEOR ORIAS IAS A. Generación espontáne espontánea a (Aristóte (Aristóteles les 360 Ac)
Sostuvo que para el surgimiento de la vida era necesaria la interacción de la materia inerte con una fuerza supernatural capaz de dar vida a lo que no lo tenía y que el llamó Entelequia. Los puntos de vista aristotélicos se afianzaron y permanecieron casi indiscutibles durante cerca de dos mil años, conjuntamente con la filosofía platónica. El cristianismo una vez establecido como religión oficial en el Imperio Romano, incorporó el pensamiento aristotélico y platónico a su doctrina, convirtiéndolos en dogmas teológicos. De este modo la idea de la generación espontánea se formalizó en el vitalismo, según el cual, para que la vida surgiera surgi era era necesaria la presencia de una fuerza vital, o de un soplo so plo divino, o de un espíritu capaz de animar la materia inerte. La entelequia se convirtió asimismo en el alma. BIOLOGÍA
TEMA 9
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
dieron origen a moléculas orgánicas pequeñas, éstas se unieron formando macromoléculas y posteriormente originaron los primeros organismos, todo esto bajo la consideración de un proceso lento que duró muchos millones de años. La energía que favoreció las reacciones químicas fue proporcionada por la radiación solar, así como los fenómenos propios de la Tierra en proceso de enfriamiento. B. S. Haldane publicó un corto trabajo en el que planteó los mismos criterios y conclusiones de Oparin respecto a la evolución terrestre, con algunas pequeñas variaciones respecto al tipo de gases y las condiciones de la tierra primitiva. Actualmente la teoría de Oparin-Haldane ha sido modificada a la luz de las investigaciones realizadas, sin embargo lo esencial de la teoría se mantiene. El gran mérito de Oparin fue el de utilizar el conocimiento humano y sistematizarlo, estableciendo así una Teoría científica, al margen del idealismo y del subjetivismo tan abundantes aún en el mundo científico.
B. Quimi Quimiosint osintetica etica (Alex (Alexander ander I. Oparin, Oparin, 1921)
En 1921, el bioquímico soviético Alexander I. Oparin, presentó en Moscú un trabajo concluyendo que los primeros compuestos orgánicos se habían formado en condiciones abióticas en la superficie del planeta, previamente a la existencia de seres vivos, los que a su vez se formaron a partir de las moléculas que les precedieron. Los postulados de la teoría de Oparin se publicaron posteriormente en 1924 en el libro El origen de la vida. Oparin planteó que en la tierra primitiva carente de oxígeno y rica en gases como metano y amoníaco, se produjeron reacciones químicas que
TORMENTA ELÉCTRICA
T E O R Í A
LUZ (E°) ATMÓSFERA PRIMITIVA (Reductora: H +)
H2O CO2 CH4 NH4+
(Rayo) R E A C C I O N A R O N
LUZ
VOLCÁN
MOL CULAS ORG NIC NICAS AS
O N
AUTORREPLICA SELECCI N NATURAL
MOL CULAS ORG NICA NICAS S COMPLEJAS
COACERVADO
A É
C LULA PRIMITIVA (Procariótica y heterotrófica)
C
PROTOBIONTE
EVOLUCI N EVOLUCI (cambio)
O TODOS LOS SERES VIVOS
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BIOLOGÍA
Q U Í M I C A E V O L U C I Ó N
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
EVOLUCIÓN EVOLUCIÓ N II I. PR PRUE UEBA BASS DE DE LA LA EV EVOL OLUC UCIÓ IÓN N
sí ciertas semejanzas cuando pertenecen a grupos taxonómicos próximos. En las semejanzas pueden diferenciarse las estructuras en homólogas y análogas, an álogas, que son pruebas evidentes de la evolución.
Se ha estimado la edad de la Tierra en 5000 millones de años aproximadamente y no ha tenido siempre la forma y estructura que tiene ahora. Existen sobrados que nos hablan de la sucesión de eras y periodos, de los ciclos erosivos y de orogénesis subsiguientes, etc., que evidencian claramente la existencia de una evolución geología. Los seres vivos no han escapado esta tendencia del universo hacia la evolución y estos hechos quedan plasmados en distintas ramas de las ciencias de la naturaleza (biología y geología).
1.Estructura Homólogas (evolución divergente) Dos estructuras se llaman homólogas cuando presentan un mismo origen y pueden presentar función distinta. Los organismos presentan tal tipo de estructura cuando poseen un antecesor común. Por ejemplo en los animales es típico la extremidad pentadáctila anterior, en los vertebrados que pueden convertirse en brazo, pata, ala o aleta, como adaptación para coger, correr, volar o nadar.
A. Morfológica
La anatomía comparada tanto vegetal como animal, nos muestra como los seres presentan entre
EVOLUCIÓN DIVERGENTE
HOMOLOGÍAS ESTRUCTURALES DE LOS HUESOS DE LAS EXTREMIDADES
Murciélago (volar)
E v Humano (agarrar) Radio
Húmero
Cubito
Carpo
Caballo (correr)
Metacarpo
Perro (correr)
Falange
EXTREMIDAD PENTADACTILA ANTERIOR ANTERIOR
Ave (volar)
2.Estructura Análogas (Evolución convergentes) Las estructuras se llaman análogas cuando cumplen idéntica función pero son de origen diferente. El ejemplo típico pero son de origen diferente. El ejemplo típico de estas estructuras es el ala del insecto y el ala del ave, en donde esta estructura que llamamos ala es una adaptación adaptación para el transporte en el el medio medio aéreo, pero se parte de materiales y de órganos de naturaleza y de origen de naturaleza y de origen diferentes.
Topo (cavar)
Delfin (nadar)
(VERTEBRADO)
ORIGEN
ALA DE DE AVE
FUNCIÓN
E v o l u c i ó n C o n v e r g e n t e
VOLAR
ALA DE DE INSECTO
ESTRUCTURAS ESTRUCTURA S ANÁLOGAS
BIOLOGÍA
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ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
3.Estructuras rudimentarias (órganos vestigiales) En diferentes animales y vegetales actuales es factible encontrar estructuras que no realizan ninguna función. Se cree que fueron funcionales en algún organismos ancestral. En el cuerpo humano existen muchos órganos o estructuras vestigiales como la apéndice yermiforme, el coxis, el molar del juicio, el vello corporal, los músculos que mueven la oreja y nariz, las mamas en el varón, etc. Músculos de la nariz Músculos y del oído
Membrana nictitante Muela de juicio
Segmentación del músculo abdominal Vello Ve llo corporal corporal Pezón en el varón
Apéndice Apénd ice B. Emb Embrio riológi lógicas cas (Ontogeni (Ontogenia) a)
Vértebras Vértebras coccígeas
La comparación de los embriones de diferentes vertebrados desde el pez hasta el hombre, muestra una enorme semejanza en las primera estadías embriológicas, que poco a poco va perdiéndose para conocerse en ellos lentamente los caracteres propios de la clase, luego de la familia y finalmente los del género y especie. Por ejemplo los tipos de riñón y la serie que establece en las modificaciones en el número de cámaras del corazón y arcos aórticos en los vertebrados, la cual queda plasmado en las etapas del desarrollo embriológico de cada uno de sus componentes. n
n
Huevo o cigote Mórula (32 células) Blastocele
Blástula
Arquenterón Gástrula
Pez
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BIOLOGÍA
Salamandra
Tortuga
Pollo
Hombre
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
C. Pal Paleon eonto tológ lógica icas s
La paleontología aporte a la evolución los hechos más directos y concluyentes. Los fósiles se hallan en las rocas sedimentarias, las cuales se sitúan en capas o estructuras que representan diferentes periodos en la evolución geológica. Los estratos se superponen en el orden lógico, desde el más antiguo, que ocupa la parte superior, a más moderno que sitúa en en la parte inferior. La mayoría de estratos presentan un tipo de fósiles que sirve para caracterizar. De esta manera se comprueba como las formas de vida más primitivas se hallan en las rocas más antiguas, y como en toda sucesión de estratos existe siempre una ordenación de organismo fósiles, de los más simples a los más complejos. Por ejemplo los peces son los primeros en aparecer en el silúrico y devónico: los anfibios, en el carbonífero; los reptiles, en la era secundaria; las aves y los mamíferos, en la era terciaria; y el hombre, en el cuaternario. Son las pruebas más directas de la evolución; se trata de la presencia de fósiles. 1.Preservados Fósil cuya estructura no se ha modificado sino que se conservan extraordinariamente bien, al ser embebidos en fango, brea, ámbar o hielo. Los restos de algunos mamuts lanudos, congelados en hielo de Siberia por más de 39 000 años, se conservaron tan íntegramente que al ser hallados, la carne aún podía comerse. 2.Moldes Son impresiones que se forman cuando el cuerpo es atrapado por sedimentos, siendo desintegrado después. Estos sedimentos se endurecen formándose el molde del cuerpo del animal. Se han descubierto sílice y el carbono de calcio. Existen bosques con tallos de árboles y músculos de tiburón como ejemplo de petrificaciones existentes. 3.Resto 3. Restoss anató anatómicos micos Los fósiles vertebrados más comunes son porciones del esqueleto, mediante el estudio cuidadoso de los restos fósiles de un animal. ani mal. Los paleontólogos reconstruyen el aspecto en vida de un animal. Se encontraron también dientes de caballos, elefantes y antropoides que se conservaron por estar impregnados con arena y arcilla.
Fósil de trilobites del periodo Ordovicico
Gorila africano
Fósil de dinosaurio , reptil de hace 200 millones de años
D. Fisi Fisiológi ológicas cas y Bioqu Bioquímica ímicas s
Se observa muchos fenómenos de índole fisiológico o bioquímico en los seres vivos, los cuales muestran de forma indeleble el paso de la evolución. Varios de ellos relacionan entre sí a los l os organismos organismo s vegetales y animales, como la presencia de vías comunes del metabolismo, la universalidad del ATP, fosforilación oxidativa etc. Juntamente con estos hechos, existen otros que se refieren exclusivamente en cada reino. En los vegetales: pueden citarse como ejemplos especiales a la uniformidad en el proceso fotosintético en todas las plantas verdes, que muestran la presencia de un antecesor común. PRUEBA BIOQUÍMICA c a c g é t i i e r g n ) e l a a e r s s n e d u n i v v ( m o l a a r u u l T P c e
A
ATP
AT P P
PRUEBA FISIOL GICA
4.Huellas Impresiones dejadas por las extremidades anteriores o posteriores de vertebrados terrestres primitivos en suelos blandos arcillosos que actualmente han endurecido y convertido en rocas. Se han encontrado huellas de dinosaurios, adultos y de sus crías, huellas de caballos y mamuts.
i s s i n t e í n t o s o F Fotosíntesis
F o ot t o s o s í í n t n t e s e s i is s
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ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
II. TE TEOR ORÍA ÍASS DE LA LA EVOLU EVOLUCI CIÓN ÓN A. Teo eoría ría de la He Here renc ncia ia de Ca Cara ract cter eres es Adqu dquir irid idos os (Jean B. Lamarck)
1.Lamarck, visualizó la evolución en una sola dirección, desde los animales más simples hasta los más complejos. 2. Según esta teoría, un organismo puede cambiar cambiar ciertas características corporales durante su periodo de vida, características adquiridas. 3. Lamarck llegó a afirmar afirmar que los órganos adquirido adquirido era un mecanismo de adaptación al medio ambiente y su tamaño es proporcional a su grado de “uso y desuso” 4.También se creía que estas características adquiridas se transmitía de una generación a otra
Los más aptos sobreviven y se reproducen “selección natural”. natural”. 4. La evolución es una interacción interacción entre el medio medio ambiente y los organismos.
1
2
3
1 1. El cuello cuello es más más largo largo en unas unas jirafas jirafas que que en otra otras. s. Las jirafas de cuello alcanzan mejor el alimento y es más probable que se reproduzcan. 2. Los hijos hijos de de las jirafas jirafas de cuello cuello largo largo here heredan dan este este carácter de sus padres 3. Con el el tiempo, tiempo, las las jirafas jirafas de cuello cuello corto corto han han sido sido eliminadas a favor de las de cuello largo.
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La selección natural se fundamenta en la lucha de los seres vivos en la pugna por la supervivencia C. Teoría de la Mutaci Mutación ón (Hugo de Vires)
Sostiene: 1. Que las especies dan “grandes “grandes saltos” evolutivos (grandes mutaciones) de una generación a otra. 2. Estos grandes saltos saltos producían descendientes descendientes lo suficientemente distintos a sus progenitores como para ser considerados nuevas especies.
33
(Especie original)
1. Esquema Esquema de las las jirafas jirafas por alcanzar alcanzar las hojas hojas de los árboles hace crecer el cuello. 2. Los hijos hijos nacen nacen ya con con el cuell cuello o más más largo largo y siguen esforzándose por coger las hojas. 3. La siguie siguiente nte genera generación ción tiene tiene el el cuello cuello aún aún más largo.
(era heredables). B. Teoría de la la Selección Selección Natural (Charles Darwin)
1. Darwin dedujo que en los organismos organismos existe una lucha por la existencia. 2. Determinó que que en las poblaciones, poblaciones, los organismos tienen variaciones que pueden ser heredadas. 3. Las variaciones que presenta el organismo, organismo, tienen mejor oportunidad para sobrevivir, por lo tanto dejan más descendientes. TEMA 9
BIOLOGÍA
s o vi t ul o v E s o tl a S
MUTACIONES
(Especie nueva)
D. Teorí eoría a Neoda Neodarwinis rwinismo mo (Juli (Julián án Huxle Huxley) y)
Se fundamenta en el principio de selección natural como causa de evolución, pero diferente en dos aspectos fundamentales: 1. Rechaza al principio principio Lamarckiano de la herencia de los caracteres adquiridos. 2. Admite que las variaciones variaciones sobre las que actúa la selección natural se heredan según las leyes de Mendel.
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
III. FUERZA FUERZASS ELEMENTALES ELEMENTALES DE LA EVOLUCIÓN A. La Mutación
Las mutaciones son cambios que ocurren en el genotipo y son heredables. El material genético de las especies no es constante, es decir, está sujeto a cambios y modificaciones que pueden o no ser reparados. Estos cambios se producen al azar y donde el medio ambiente puede incrementar el número de mutaciones, por ejemplo en el caso de la influencia de la radiación. Las mutaciones son consideradas la materia prima de los cambios evolutivos y sobre estas variaciones puede actuar el proceso de selección, que determina la aparición o no de la nueva característica de la especie. especie. 1.Mutaciones génicas Son variaciones en la información génica. Se producen cuando ocurren errores en la incorporación de una o varias bases nitrogenadas. nitrogenadas. 2.Mutaciones cromosómicas Son errores que afectan el número o la estructura de los cromosomas. Se dan de manera espontánea o inducidas por agentes externos como los rayos X o el envejecimiento envejecimi ento celular celul ar.. Entre las más frecuentes está la pérdida de una parte de cromosoma, la duplicación de algún segmento del cromosoma, la inversión de un fragmento del cromosoma, o la translocación de un pedazo o de todo el cromosoma. Las mutaciones individuales solo adquieren valor cuando se combinan con otros genes y se manifiestan en los descendientes a través del entrecruzamiento. B. La Deriv Deriva a Gené Genétic tica a
La deriva génica es el cambio en el reservorio génico debido a sucesos al azar generalmente a
poblaciones pequeñas. Si la población tiene pocos individuos portadores de un gen, éste puede desaparecer. desaparecer. Por el contrario, con trario, un gen que se presenta en una frecuencia pequeña puede pasar a ser frecuente en la población. La deriva génica se presenta cuando muere un gran número de individuos, lo que ocasiona la pérdida de genes, y los individuos que sobreviven obligados a reproducirse entre ellos. Al ser pequeño el número de individuos la posibilidad de homocigotes es mayor y la variabilidad génica menor, lo que origina la aparición de mutaciones que se fijan en la población y que pueden producir enfermedades, defectos o fenómenos perjudiciales para la especie. C. La Migración Migración Genética Genética:: el flujo flujo génico génico entre entre especies
La migración es la salida (emigración) o entrada (inmigración) de organismos a una población. Con el movimiento de individuos de una población se produce un flujo de genes. La inmigración puede introduc introducirir nuevos genes a la población, permitiendo nuevas recombinaciones con posibles cambios en el fenotipo sobre el cual puede actuar la selección. Por ejemplo, hay poblaciones donde sólo existen los genes para la presencia del grupo sanguíneo de tipo A; la migración de una población con grupo sanguíneo B modificarse la población nativa introduciéndolo el nuevo gen.
IV.. CRONOLOGÍA IV CRONOLOGÍA DE LA EVOLUCI EVOLUCIÓN ÓN DE LOS SERES VIVOS La aparición de los seres vivos en los distintos periodos geológicos indica indic a que a lo largo del tiempo los organismos aumentan su diversidad. En el cuadro se pueden apreciar las principales líneas evolutivas que han seguido los seres vivos a lo largo de los tiempos geológicos hasta dar lugar a las formas actuales. La descripción de las etapas evolutivas de la filogenia. La disposición de estas etapas se fundamenta en los hallazgos paleontológicos y en las interpretaciones que existen sobre los mismos.
BIOLOGÍA
TEMA 9
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
los ejemplares que existen en la actualidad. Se piensa que las algas provienen de unos antepasados unicelulares que unicelulares que podían realizar la fotosíntesis. fotosíntesis . A partir de éstos se formarían algas multicelulares. Hay evidencias fósiles de que en la Era Primaria vivían ya algas rojas rojas semejantes a algunas actuales, y en la Era Secundaria existían las algas verdes. verdes. En cambios los hongos deben de provenir de organismos celulares heterótrofos. Los hongos más antiguos son las levaduras que existían ya antes de la Era Primaria. En el periodo Jurásico (Era Secundaria) existían ya los hongos ho ngos que forman setas. setas . Mientras que las algas no abandonaron nunca el medio acuático, los hongos conquistaron el medio terrestre. Células Procariontes (Heterótrofa) COACERVADOS 1. 4. 7. 10 . 13 .
Algas actuales Mamíferos Reptiles Anélidos Moluscos
CÉLULAS PRIMITIVAS 2. G im imnospermas 3. An Angiospermas 5. Aves 6. Hongos 8. Helechos 9. Musgos 11. Artrópodos 12. Anfibios 14. Peces
V. LA EVOL EVOLUCI UCIÓN ÓN DE DE LOS SERE SERESS MULTICELULARES A. La evolución de las algas y los hongos
Existen muy pocos fósiles de algas, por eso, casi todo lo que sabemos se basa en el estudio de TEMA 9
BIOLOGÍA
B. La evoluc evolución ión de las las planta plantas s
Se cree que todos las plantas que existen en la actualidad tienen como antepasado común a un grupo de algas. Este grupo evolucionó, dando lugar a unas plantas muy primitivas que conquistaron el medio terrestre. A diferencia de las algas, estas primeras plantas tenían tejidos que les permitían vivir fuera del agua: agua: tejidos epidérmicos que los protegían de la desecación, tejidos de sostén para mantenerse erguidas, tejidos conductores y un sistema de raíces que le permitía no sólo fijarse al suelo, sino también absorber agua y sales minerales del mismo. Los registros fósiles de plantas antiguas datan de hace más de 460 millones de años (periodo Ordovícico – Era primaria) que serían esporas de plantas hepáticas y muy similares a los musgos.
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
Otra de las primeras plantas fue la Rhynia , del periodo Silúrico – Era Primaria. Ésta era una planta muy pequeña, sin hojas, bastante parecida a un alga. En la actualidad existen unas plantas muy semejantes, que se consideran sus descendientes: son los Psilotum , que pertenecen al grupo de los helechos. Se piensa que los helechos actuales provienen todos las primeras plantas. A partir de los helechos se formaron las gimnospermas. Algunas de las primeras gimnospermas eran muy parecidas a las actuales Cycas , que son similares a los helechos. Las angiospermas o plantas con flores aparecieron en la Era Secundaria por la evolución de algunos grupos de gimnospermas. Algunas angiospermas primitivas se parecían a las magnolias actuales: tenían unas hojas muy grandes y brillantes, y flores primitivas con pétalos grandes y vistosos.
A. Australopithecos
Son el grupo de hominidos más primitivo que se conoce. Sus restos fósiles han sido encontrados en África. Los más antiguos datan de hace 3 millones de años, y los más recientes, se hacen un millón de años. Su capacidad cerebral oscilaba entre 400 y 500 cm3, su estatura era de 1.30 a 1.50 m y pesaban 50 kg como máximo. Sus mandíbulas eran prominentes y su frente estrecha; su dentadura era parecida a la de los simios actuales, con caninos e incisivos bastante grandes. La constitución de su pelvis indica que tenían locomoción bípeda. Lo más antiguos habitaban en bosques y, poco a poco, fueron colonización las praderas. Se alimentaban de frutos y verduras que recolectaban, y de animales que cazaban o encontraban muertos.
C. La evoluc evolución ión de los los animale animales s
Los animales descienden de antepasados unicelulares similares unicelulares similares a los protozoos, con alimentación heterótrofa. De todos los grupos de animales que existen en la actualidad, los que se consideran más primitivos son las esponjas y los cnidarios. El origen de los grupos actuales de invertebrados es aún bastante oscuro. Se sabe que los anélidos e gusanos segmentados, los antrópodos y los moluscos descienden de unos antepasados comunes, que probablemente serían gusanos muy primitivos. El origen de los equinodermos es aún muy discutido. Mucho más conocida es la evolución de los vertebrados. Según el registro fósil, los vertebrados más antiguos son los peces. Se sabe que a partir de los grupos primitivos de peces, se formaron los grupos actuales de peces óseos y peces cartilaginosos. Los anfibios surgieron también a partir de algún grupo de peces que conquistaron al medio terrestre. Los primeros anfibios son los antepasados comunes de los anfibios actuales y de los reptiles. Los primeros reptiles eran muy semejantes a esos anfibios primitivos. primiti vos. El grupo de los reptiles se diversificó mucho much o en la Era Secundaria y dio lugar a numerosas formas que se han extinguido, como los dinosaurios. A pesar de esa gran expansión, en la actualidad los reptiles son muy escasos, por lo que se dice que son un grupo de regresión. A partir de algunos reptiles se formaron los grupos de vertebrados que en la actualidad son los dominantes: las aves y los mamíferos.
VI.. LOS ANTEP VI ANTEPASADOS ASADOS FÓSILESDEL HOMBRE HOMBRE El hombre y otros primates tienen un antepasado común que fue cambiando durante millones de años. Los restos fósiles encontrados en muchos lugares han permitido conocer algunos antepasados de los seres humanos. De ellos, los más importantes son el Australopitheco Australopitheco , el Homo habilis , el Homo erectus , el Hombre de Neanderthal y el Homo sapiens u hombre actual.
Radiación adaptativa
B. Ho Homo mo Ha Habi bili lis s
Sus fósiles fueron encontramos en África. Datan de hace 3 millones de años a hace 1,4 millones de años, por tanto coexistieron con los Australopitheco Australo pithecos. s. Tenían una capacidad craneana mayor de 670 a 770 cm 3; su frente era más ancha y sus dientes menos fuertes. Eran bípedos y de constitución débil; vivían en praderas y se alimentaban de frutos y verduras y de los animales que cazaban. Se cree que vivían en núcleos familiares y levantaban campamentos de chozas. Tenían más capacidad manipulativa, lo que les permitía elaborar herramientas. BIOLOGÍA
TEMA 9
ECOLOGÍA – EVOLUCIÓN
C. Ho Homo mo Er Erec ectu tus s
Sus fósiles han sido encontrados en África, Asia y Europa, lo que indica que tuvieron una amplia distribución geográfica. geográfica. Vivieron en el periodo que va desde hace 1 600 000 años hasta hace tan solo 300 mil o 100 mil años. Tenían una capacidad craneana de 800 a 1 200 cm3, median hasta 1,70 m y eran muy fuertes; estaban perfectamente adaptados a la postura erguida y a la locomoción bípeda. Vivían en las praderas cálidas, aunque también se adaptaron a climas fríos. Se alimentaban alim entaban de frutos y verduras y de los animales que cazaban. Ap r en di er on a p ro du ci r y ma n i pu l ar fu eg o : construían chozas de diversos tipos y elaboran complejas herramientas de piedra, como las llamadas hachas bifaciales. D. Hombre de de Neanderthal Neanderthal (Homo (Homo sapiens sapiens neanderthalensis)
(Homo sapiens neanderthalensis). Los fósiles más antiguos datan de hace 100 000 años y los más recientes, de hace 30 00 años. Todos los retos han sido encontrados en Europa, y en Oriente Medio.
Drypithecus Drypithecus Rama(Procónsul) pithecus
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Australopithecus
BIOLOGÍA
Eran muy semejantes a los hombres actuales, su capacidad craneana era robusta y su aspecto simiesco. Los hombres de Neanderthal se adaptaron a vivir en condiciones adversas, pues en su época el clima de Europa era muy frío. Se alimentaban de frutos y de caza, conocían y usaban el fuego y habitaban en cuevas y refugios bajo las rocas fabricaban armas y herramient h erramientas as bastante elaboradas. Fueron los primeros homínidos que enterraron a sus muertos. E. Homb Hombre re Actual Actual (Homo (Homo sapiens sapiens sapi sapiens) ens)
Las primeras personas iguales a nosotros vivieron hace 35 000 años en Europa, África y Asia menor. menor. Estos hombres eran idénticos i dénticos a las personas perso nas actuales: su capacidad craneana era de 1,500 cm3 y su estatura de 1,50 a 1,80 m como hoy. Los Homo sapiens sapiens más antiguos vivieron en lugares fríos y poco a poco se extendieron por todo el mundo. Desarrollaron la agricultura y la ganadería y fabricaron herramientas y armas muy elaboradas. Realizaron las primeras manifestaciones artísticas de la humanidad, pinturas rupestres, pequeñas esculturas de hueso y piedra, etc.
Homo Hábilis Homo Erectus Hombre de Hombre de Neandert erthal Cro-Ma -Magnon
Ser Humano Actual
