Teories de l'Evolució i Genètica de Poblacions: Guia Completa

Teories Clau de l'Evolució i Genètica de Poblacions

Darwinisme: Conceptes Fonamentals

El darwinisme es basa en dos conceptes principals:

• Selecció natural: Els individus amb característiques avantatjoses sobreviuen millor i tenen més descendència.
• Variació hereditària: Les diferències entre individus són genètiques i es poden transmetre als descendents.

Com Justificar un Problema amb el Darwinisme

Per justificar un problema utilitzant el darwinisme, segueix aquests passos:

1. Planteja la variació: Identifica les diferències entre els individus de l'espècie (per exemple, color, mida, velocitat, etc.).
2. Explica la selecció natural: Mostra com algunes d’aquestes característiques proporcionen un avantatge per sobreviure o reproduir-se en un entorn determinat.
3. Descriu el canvi a llarg termini: Indica que, amb el temps, les característiques avantatjoses es fan més comunes en la població, ja que els individus que les posseeixen tenen més èxit reproductiu.

Exemple Pràctic de Darwinisme: Les Papallones

Imagina una població de papallones en un bosc amb arbres de color fosc. Un problema podria plantejar que les papallones de color fosc sobreviuen millor perquè es camuflen eficaçment, mentre que les papallones de color clar són més fàcilment depredades.

• Les papallones tenen variació genètica en el color (clares i fosques).
• Les papallones fosques tenen un avantatge adaptatiu perquè eviten millor els depredadors.
• Amb el temps, les papallones fosques es reprodueixen més i la població es torna predominantment fosca, demostrant el procés de selecció natural.

Lamarckisme: Principis i Crítiques

El lamarckisme es basa en tres conceptes principals:

• Ús i desús: Les parts del cos o característiques que s’utilitzen més es desenvolupen i es fan més fortes, mentre que les que no s’utilitzen s’atrofien i es debiliten.
• Tendència a la complexitat: Els organismes tendeixen a evolucionar cap a formes més complexes i perfectes.
• Herència dels caràcters adquirits: Els canvis que un individu adquireix durant la seva vida a causa de l'ús o desús es transmeten als seus descendents.

Com Justificar un Problema amb el Lamarckisme

Per justificar un problema utilitzant el lamarckisme, segueix aquests passos:

1. Explica l’ús o el desús: Mostra com un canvi en l’entorn ha provocat que els individus utilitzin o deixin d'utilitzar certes parts del seu cos.
2. Descriu el canvi adquirit: Explica com aquestes parts s’han modificat (desenvolupat o atrofiat) durant la vida de l’individu com a resultat d'aquest ús o desús.
3. Aplica l’herència: Argumenta que aquestes modificacions adquirides es transmeten directament als descendents.

Exemple de Lamarckisme: El Coll de les Girafes

Segons el lamarckisme, les girafes estiren el coll constantment per arribar a les fulles més altes dels arbres (ús constant del coll). Aquest ús continuat fa que el coll s’allargui durant la seva vida. Aquest canvi adquirit (un coll més llarg) es transmet als seus descendents, i les girafes futures neixen amb colls progressivament més llargs.

Diferències Clau entre Darwinisme i Lamarckisme

Les dues teories presenten enfocaments molt diferents sobre l'origen de la variació i la seva transmissió:

• Al darwinisme, les variacions són genètiques i ja existeixen en la població abans que l’entorn actuï a través de la selecció natural. L'entorn selecciona les variacions preexistents.
• Al lamarckisme, els canvis són adquirits per necessitat o ús durant la vida de l’individu i es transmeten posteriorment als descendents. L'entorn indueix els canvis.

Neodarwinisme: La Síntesi Moderna de l'Evolució

El neodarwinisme, o Síntesi Evolutiva Moderna, integra la teoria de la selecció natural de Darwin amb els coneixements de la genètica mendeliana i la genètica de poblacions. Segons aquesta teoria, l’evolució és el resultat de canvis en la freqüència dels al·lels en una població al llarg del temps, causada per diversos factors:

• Variació genètica: Prové de mutacions, recombinació genètica (durant la reproducció sexual) i migració d’individus entre poblacions (flux gènic).
• Selecció natural: Actua sobre les variacions genètiques, afavorint els individus amb característiques que milloren la seva supervivència i reproducció en un entorn específic.
• Deriva genètica: Canvis aleatoris en les freqüències al·lèliques d’una població, especialment significatius en poblacions petites.
• Aïllament reproductiu: És un factor clau en la formació de noves espècies (especiació), que es produeix quan es desenvolupa una barrera que impedeix la reproducció entre poblacions.

Teories Complementàries al Neodarwinisme

Teoria Neutralista de l'Evolució Molecular

Aquesta teoria postula que gran part de l’evolució molecular (canvis a nivell de DNA i proteïnes) sovint no té un efecte directe en la supervivència o reproducció dels organismes, sinó que es deu a la deriva genètica de mutacions neutres.

Teoria de l'Equilibri Puntual

Proposa que l’evolució no és sempre un procés gradual i constant, sinó que alterna entre períodes d’estasi (poc o cap canvi) i ràpids episodis de canvi evolutiu, sovint associats a esdeveniments d'especiació.

Principi de Hardy-Weinberg: Càlcul de Freqüències

El principi de Hardy-Weinberg descriu les freqüències al·lèliques i genotípiques en una població que no està evolucionant. Les seves fórmules són fonamentals en genètica de poblacions:

p² + 2pq + q² = 1

p + q = 1

On:

• p: Freqüència de l'al·lel dominant.
• q: Freqüència de l'al·lel recessiu.
• p²: Freqüència dels homozigots dominants (BB).
• 2pq: Freqüència dels heterozigots (Bb).
• q²: Freqüència dels homozigots recessius (bb).

Passos per Resoldre Problemes de Hardy-Weinberg

1. Identifica les dades del problema: Busca si t’han donat q² (freqüència dels homozigots recessius) o altres percentatges que puguin ser útils.
2. Calcula q i p:
   • Si tens q², fes la seva arrel quadrada per trobar q.
   • Troba p utilitzant la relació p + q = 1.
3. Aplica la fórmula de Hardy-Weinberg: Utilitza p², 2pq, i q² per trobar els percentatges dels diferents genotips en la població.
4. Respon les preguntes: Calcula les freqüències al·lèliques (p i q) i els percentatges de cada genotip segons el que es demani.
5. Comprova el resultat: Assegura’t que les freqüències al·lèliques sumen 1 (p + q = 1) i que els percentatges dels genotips sumen 100% (o 1 en format decimal).