Especiacion

La especiación es el proceso por el cual una especie diverge en dos o más especies descendientes. Una especie se define como un linaje que comparte un único acervo genético y evoluciona independiente. Una población es un conjunto observable de individuos que interactúan y una especie es un conjunto observable de individuos que se parecen entre sí.

Una modalidad de especiación es la especiación alopátrica que tiene lugar en poblaciones que inicialmente están geográficamente aisladas. La selección puede causar cambio muy rápidos en la apariencia y el comportamiento de los organismos.

La segunda modalidad de especiación es la especiación peripátrica, que tiene lugar cuando poblaciones pequeñas de organismos quedan aisladas en un nuevo medio.

La tercera modalidad de especiación es la especiación parapátrica, donde una población pequeña coloniza un nuevo hábitat, pero no hay ninguna separación física entre las dos poblaciones.

Finalmente, en la especiación simpátrica, las especies divergen sin que haya aislamiento geográfico o cambios en el hábitat.

Coevolución

La interacción entre organismos puede producir conflicto o cooperacion. Cuando interactúan dos especies diferentes, las especies pueden desarrollar conjunto de adaptaciones complementarias. La evolución de una especie provoca adaptaciones en la otra. A su vez, estos cambios en la segunda especie provocan adaptaciones en la primera. Este ciclo recibe el nombre de coevolución.

Adaptación

La adaptación es el proceso mediante el cual una población se adecua mejor a su hábitat y también el cambio en la estructura o en el funcionamiento de un organismo que lo hace más adecuado a su entorno. Este proceso tiene lugar durante muchas generaciones, se produce por selección natural, y es uno de los fenómenos básicos de la biología.

Principio de exclusión competitiva: dos especies no pueden ocupar el mismo nicho en el mismo ambiente por un largo tiempo.

La adaptación es un proceso en lugar de una parte física de un cuerpo.También incluye aquellos aspectos de los organismos, de las poblaciones o de las especies que son el resultado del proceso adaptativo.

La adaptabilidad es el estado de estar adaptado o el grado en que un organismo es capaz de vivir y reproducirse es un determinado conjunto de hábitats.

La adaptación se produce a través de la modificación gradual de las estructuras existentes.

La homología profunda es cuando todos los organismos vivos están relacionados, incluso los órganos que parecen tener un estructura poco o nada similar, pueden depender de un conjunto común de genes homólogos que controlan su montaje y funcionamiento.

Durante la adaptación, algunas estructuras pueden perder su función original y convertirse en estructuras vestigiales, las cuales pueden carecer de funcionalidad en una especie actual.

Exaptaciones: estructuras originalmente adaptadas para una función, pero que coincidentemente se hicieron útiles para alguna otra función durante el proceso.

Un área de investigación actual en biología evolutiva del desarrollo es la base del desarrollo de las adaptaciones y de las exaptaciones. Éste área aborda el origen y la evolución de desarrollo embrionario y de que modo las modificaciones de los procesos de desarrollo generan nuevas características.

Deriva genética (mecanismos de la evolución)

La deriva genética es el cambio en la frecuencia de los alelos entre una generación y la siguiente, y tiene lugar porque los alelos de la descendencia son una muestra aleatoria de los padres, y por el papel que juega el azar en la hora de determinar si un ejemplar determinado sobrevivira y se reproducirá. Cuando las fuerzas selectivas están ausentes o son relativamente débiles, la frecuencia de los alelos tiende a ''derivar'' hacia arriba o hacia abajo aleatoriamente. Esta deriva se detiene cuando un alelo se convierte finalmente fijado o bien desaparece de la población. La deriva genética puede eliminar algunos alelos de una población simplemente debido al azar.

La medida precisa de las poblaciones que es importante en este caso recibe el nombre de tamaño  poblacional efectivo.

Aunque la selección natural es responsable de la adaptación, la importancia relativa de las dos fuerzas, selección natural y deriva genética, como impulsoras del cambio evolutivo en general es actualmente campo de investigación en la liología evolutiva.

Selección natural (mecanismos de la evolución)

La selección natural es el proceso por el cual las mutaciones genéticas que mejoran la capacidad reproductiva se vuelvan, y permanecen, cada vez más frecuentes en las sucesivas generaciones de una población.

-Dentro de las poblaciones de organismos hay variación heredable.

-Los organismos producen más descendientes de los que pueden sobrevivir.

-Tales descendientes tienen diferentes capacidades para sobrevivir y reproducirse.

La aptitud, ajuste o adecuación se trata de la medida de la contribución genética de un organismo a la generación siguiente. Si un alelo aumenta la aptitud más que otros alelos del mismo gen, con cada generación el alelo será más común dentro de una población, a estos rasgos se les llama seleccionados a favor. La aptitud de un alelo no es una característica fija, si el ambiente cambia, los rasgos que antes eran neutro o nocivos pueden ser beneficiosos y viceversa. Los rasgos que se perdieron en el pasado no pueden volver a obtenerse de forma idéntica.

Un tipo de selección natural es la selección sexual, que es la selección a favor de cualquier rasgo que aumente el éxito reproductivo haciendo aumentar el atractivo de un organismo ante parejas potenciales. Los rasgos que evolucionaron mediante la selección sexual son especialmente prominentes en los machos de algunas especies. 
 

 

Flujo genético de la síntesis evolutiva moderna

El flujo genético es el intercambio de genes entre poblaciones (de la misma especie usualmente). Se puede producir por la inmigración y posterior cruzamiento de individuos de otras poblaciones .

La inmigración y la emigración de individuos en las poblaciones naturales pueden causar cambios en las frecuencias alélicas. Las separaciones físicas en el tiempo restringen o imposibilitan el flujo génico.

Los mecanismos de aislamiento reproductivo son el conjunto de características, comportamientos y procesos fsiológicos que impiden que los miembros de dos especies diferentes puedan cruzarse, producir descendencia o que la misma sea viable o fértil.

Dos especies con ancestro común pueden ser interfértiles, como la yegua y el asno dando lugar a la mula.De vez en cuando se forman híbridos viables y fértiles, que pueden presentar propiedades intermedias entre sus especies paternales.

La hibridación es un mecanismo importante de nuevas especies en las plantas, ya que la poliploidía es tolerada más fácilmente en las plantas que en los animales y restaura la fertilidad en los híbridos interespecíficos debido a que cada cromosoma es capaz de aparearse con un compañero idéntico durante la meiosis.

Génetica de poblaciones de la síntesis evolutiva moderna

 La evolución es un cambio intergeneracional en la frecuencia de los alelos dentro de una población que comparte un mismo patrimonio genético. 

Una población es un grupo de individuos de la misma especie que comparten un ámbito geográfico. Un gen determinado dentro de la población puede presentar diversas formas alternativas, que son las responsables de la variación entre los diferentes fenotipos de los organismos.

El acervo genético es el conjunto completo de los alelos de una población, de forma que cada alelo aparece un número determinado de veces en un acervo génico.

La frecuencia alélica es la fracción de genes del patrimonio genético que están representada por un alelo determinado. La evolución tiene lugar cuando hay cambios en la frecuencia alélica en una población de organismos que se reproducen entre ellos.

El principio de Hardy-Weinberg determina que la frecuencia de los alelos de una población suficientemente grande permanecerá constante solo si la única fuerza que actúa es la recombinación aleatoria de los alelos durante la formación de los gametos y la posterior combinación de los musmos durante la fertilización.

Recombinación genética de la síntesis evolutiva moderna

La recombinación genética es el proceso por el cual la información genética se redistribuye por transposición de fragmentos de ADN entre dos cromosomas durante la meiosis y más raramente en la mitosis. Los efectos son similares a los de las mutaciones.

En los organismos asexuales, los genes se heredan en conjunto, ya que no se mezclan con los de otros organismos durante los ciclos de recombinación que usualmente se producen durante la reproducción sexual. La recombinación generalmente incrementa la variabilidad genética y puede incrementar también las tasas de evolución.

La recombinación permite que aún los genes que se hallan juntos en el mismo cromosoma pueden heredarse independientemente. La tasa de recombinación es baja. Los genes que se hallan fisicamente cercanos tienden a heredarse en forma conjunta, un fenómeno que se denomina ligamiento. La recombinación y la redistribución de los genes puede producir individuos con combinaciones genéticas nuevas y favorables.

Mutación de la sístesis evolutiva moderna

La mutación es un cambio permanente y transmisible en el material genético de una célula, que puede ser producido por 'errores de copia' en el material genético durante la división celular y por la exposición a radiación, químicos o a la acción de un virus. Las mutaciones aleatorias crean una nueva variabilidad genética. Las mutaciones pueden ser perjudiciales o beneficiosas.

La tasa de mutación de un gen o de una secuencia de ADN es la frecuencia en la que se producen nuevas mutaciones en ese gen o en esa secuencia en cada generación. Una alta tasa de mutación implica un mayor potencial de adaptación en el caso de un cambio ambiental. A su vez una alta tasa de mutación aumenta el número de mutaciones perjudiciales de los individuos, haciéndolos menos adaptados y aumentando la probabilidad de extinción de una población. Cada especie tiene una tasa de mutación que ha sido modulada por la selección natural.

Las mutaciones cromosómicas son una fuente adicional de variabilidad hereditaria. Por ejemplo dos cromosomas del género Homo se fusionaron para producir el cromosoma 2 de los seres humanos. Las mutaciones cromosómicas actúan como mecanismos de aislamiento reproductivo que permite que las diferentes poblaciones mantengan su identidad a través del tiempo.

Variabilidad de la síntesis evolutiva moderna

El fenotipo de un organismo individual es el resultado de su genotipo y la influencia del ambiente en el que vive y ha vivido. La síntesis evolutiva moderna define a la evolución como  el cambio de esa variación genética a través del tiempo. Las fuerzas evolutivas actúan mediante el direccionamiento de esos cambios en las frecuencias alélicas en uno u otro sentido. La variación de una población desaparece cuando ya no existe la población.

La variabilidad en una población surge por mutaciones en el material genético, migraciones entre poblaciones y por la reorganización de los genes a través de la reproducción sexual. La variabilidad también puede provenir del intercambio de genes entre diferentes especies.

Los chimpancés y los seres humanos solo difieren en aproximadamente el 5% de sus genomas.