Conceptos Esenciales de Biología Evolutiva y Molecular

Conceptos Clave en Biología Evolutiva y Molecular

Teorías del Origen de la Vida y Diversificación

• Teorías del Origen de la Vida: Se mencionan la teoría que propone el origen en flujos de ventosas hidrotermales y la teoría del mundo de hierro-azufre.
• Modelo de Diversificación: Explique, usando un esquema, el modelo de diversificación en relación con el tiempo y la competencia.

Homología y Homoplasia: Caracteres Evolutivos

Para comprender la evolución de los caracteres, es fundamental distinguir entre homología y homoplasia:

• Homología: Se refiere a caracteres compartidos por dos o más especies debido a un ancestro común.
• Homoplasia: Ocurre cuando organismos presentan un mismo carácter adquirido independientemente, es decir, no heredado de un ancestro común reciente. Bajo este término se reúnen los conceptos de paralelismo (evolución independiente de caracteres similares en linajes relacionados) y convergencia (evolución de caracteres similares en linajes no relacionados). El adjetivo que deriva de homoplasia es homoplástico, aunque es frecuente la forma homoplásico.

Homoplasia en Biología Molecular

En biología molecular, el término homoplasia se utiliza para hablar sobre marcadores moleculares. Una gran cantidad de marcadores moleculares se basa en la Reacción en Cadena de la Polimerasa o PCR (por sus siglas en inglés), la cual amplifica (crea numerosas copias) fragmentos de ADN de longitudes cortas. La homoplasia molecular puede ocurrir cuando fragmentos de ADN de diferentes orígenes tienen la misma longitud, lo que puede llevar a interpretaciones erróneas en estudios filogenéticos.

Especiación Simpátrica y Polimorfismos Genéticos

La especiación simpátrica ocurre cuando nuevas especies emergen de una población ancestral que habita en la misma área geográfica. Esto puede suceder a partir de polimorfismos genéticos en una población, donde diferentes alelos o genotipos coexisten y pueden llevar a un aislamiento reproductivo sin necesidad de barreras geográficas.

Conceptos Filogenéticos Fundamentales

A continuación, se ejemplifican los siguientes conceptos clave en filogenia:

• Monofilia: Se habla de monofilia cuando un grupo (clado) está formado por un antepasado común y todos sus descendientes. Es un grupo natural y completo.
• Parafilia: Cuando un grupo incluye al antepasado común, pero no a todos sus descendientes. Es un grupo basado en caracteres simplesiomorfos (caracteres ancestrales compartidos).
• Polifilia: Cuando el antepasado común más reciente de todos los taxones que conforman dicho grupo no está presente en el grupo. Es un grupo artificial basado en convergencias evolutivas.

Preguntas Clave en Evolución

1. ¿Qué es la Selección Natural?

La selección natural es el proceso por el cual los individuos mejor adaptados a su entorno tienden a sobrevivir y reproducirse con mayor éxito, transmitiendo sus características ventajosas a la siguiente generación. Implica la variabilidad de los individuos, la herencia de los caracteres y la supervivencia diferencial.

2. ¿Qué es la Deriva Genética?

La deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos (variantes de un gen) en una población de una generación a la siguiente. Es un mecanismo evolutivo que actúa de forma no direccional y es más pronunciado en poblaciones pequeñas.

3. Verdadero o Falso: Afirmaciones sobre Evolución y Biología

Indique si los siguientes enunciados son verdaderos (V) o falsos (F). En caso de ser falso, explique por qué.

• Falso (F): El altruismo permite que el gen asegure la descendencia del vehículo en el que se encuentra.
  • Explicación: El altruismo, desde una perspectiva evolutiva, se explica a menudo por la selección de parentesco (kin selection), donde un individuo realiza un acto altruista que beneficia a parientes cercanos, aumentando así la probabilidad de que los genes compartidos (incluyendo los del altruismo) se transmitan a la siguiente generación. No es que el gen "asegure la descendencia del vehículo", sino que promueve la supervivencia de copias de sí mismo en otros individuos.
• Falso (F): El saltacionismo propone que las mutaciones tienen efectos pequeños y acumulativos.
  • Explicación: El saltacionismo es una teoría que propone que la evolución ocurre a través de cambios grandes y repentinos (mutaciones "saltacionales"), en contraste con el gradualismo, que postula cambios pequeños y acumulativos.
• Falso (F): La ontogenia recapitula a la filogenia.
  • Explicación: Esta afirmación se refiere a la "ley biogenética" de Ernst Haeckel, que postula que el desarrollo embrionario de un organismo (ontogenia) repite las etapas evolutivas de su especie (filogenia). Esta ley ha sido ampliamente desacreditada y simplifica excesivamente la complejidad del desarrollo y la evolución. Si bien hay similitudes en las etapas tempranas del desarrollo de diferentes especies, no es una recapitulación literal.
• Verdadero (V): La teología natural propone que las especies están ordenadas en una jerarquía y que son inmutables.
  • Explicación: Antes de Darwin, la teología natural y la "Scala Naturae" (Gran Cadena del Ser) sostenían que las especies eran creaciones fijas, inmutables y dispuestas en una jerarquía lineal de perfección.
• Falso (F): Una ventaja de la reproducción sexual es que el crecimiento de la población es más rápido que en las poblaciones con reproducción asexual.
  • Explicación: La reproducción asexual es generalmente más rápida para el crecimiento poblacional porque todos los individuos pueden reproducirse y no se requiere la búsqueda de pareja ni la producción de gametos. En la reproducción sexual, solo la mitad de la población (hembras) puede producir descendencia, y se requiere la combinación de gametos.
• Falso (F): El reloj molecular se refiere a que todos los genes acumulan mutaciones a la misma velocidad.
  • Explicación: El reloj molecular es una hipótesis que sugiere que las mutaciones se acumulan a una tasa relativamente constante a lo largo del tiempo en ciertas secuencias de ADN, lo que permite estimar el tiempo de divergencia entre especies. Sin embargo, la velocidad de mutación varía significativamente entre diferentes genes y regiones del genoma, dependiendo de su función y las presiones selectivas. Genes más importantes o conservados tienden a evolucionar más lentamente.
• Falso (F): La teoría del gen egoísta propone que el altruismo es el resultado de que la unidad de selección sea el individuo.
  • Explicación: La teoría del gen egoísta, popularizada por Richard Dawkins, postula que la unidad fundamental de selección natural es el gen, no el individuo o la especie. Desde esta perspectiva, el altruismo se explica como una estrategia del gen para asegurar su propia supervivencia y propagación, a menudo a través de la ayuda a parientes que comparten copias de ese mismo gen (selección de parentesco).