lunes, 18 de mayo de 2009


vocabulario :

Especie: a cada uno de los grupos en que se dividen los géneros, es decir, la limitación de lo genérico en un ámbito morfológicamente concreto. En biología, una especie es la unidad básica de la clasificación biológica.
Una especie se define a menudo como grupo de organismos capaces de entrecruzar y de producir descendencia fértil. Mientras que en muchos casos esta definición es adecuada, medidas más exactas o que diferencian más son de uso frecuente, por ejemplo basado en la semejanza del ADN o en la presencia de rasgos local-adaptados específicos.

Fosil:restos o señales de la actividad de organismos pretéritos. Dichos restos, conservados en las rocas sedimentarias, pueden haber sufrido transformaciones en su composición (por diagénesis) o deformaciones (por metamorfismo dinámico) más o menos intensas. La ciencia que se ocupa del estudio de los fósiles es la Paleontología.
Los fósiles más conocidos son los restos de esqueletos, conchas y penes de animales, y también las impresiones carbonosas de plantas. Sin embargo, los restos fósiles no son sólo aquellos provenientes de las partes duras petrificadas de dichas criaturas; se consideran también como fósiles sus restos sin alterar, moldes, bioconstrucciones, o las huellas de la actividad que han dejado en diferentes sustratos sedimentarios u orgánicos (morada, reposo, alimentación, predación, etc.). En un caso extremo, el petróleo, fluido compuesto por hidrocarburos de origen orgánico, debe considerarse tanto una "roca" sedimentaria como un fósil químico.

Gen:conjunto de una secuencia determinada de nucleótidos de uno de los lados de la escalera del cromosoma referenciado. La secuencia puede llegar a formar proteínas, o serán inhibidas, dependiendo del programa asignado para la célula que aporte los cromosomas.
Genetica: rama de las ciencias biológicas, cuyo objeto es el estudio de los patrones de herencia, del modo en que los rasgos y las características se transmiten de padres a hijos. Los genes se forman de segmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico), la molécula que codifica la información genética en las células. El ADN controla la estructura, la función y el comportamiento de las células y puede crear copias casi o exactas de sí mismo.La herencia y la variación constituyen la base de la Genética.

La selección natural consiste en la reproducción diferencial de los individuos, según su dotación genética, y generalmente como resultado del ambiente. Existe selección natural cuando hay diferencias en eficacia biológica entre los individuos de una población, es decir, cuando su contribución en descendientes es desigual. La eficacia biológica puede desglosarse en componentes como la supervivencia (la mortalidad diferencial es la tasa de supervivencia de individuos hasta la edad de reproducción), la fertilidad, la fecundidad, etc.
La selección natural puede dividirse en dos categorías:
La sexual ocurre cuando los organismos más atractivos para el sexo opuesto debido a sus características se reproducen más y aumentan la frecuencia de estas características en el patrimonio genético común.
La ecológica ocurre en el resto de las circunstancias (habilidad para obtener o procesar alimento, capacidad de ocultación, huida o de defensa, capacidad para resistir fluctuaciones ambientales, etc.)
La selección natural trabaja con mutaciones en diferentes formas:
La purificadora o de fondo elimina las mutaciones perniciosas de una población.
La positiva aumenta la frecuencia de mutaciones benéficas.
La de balanceo mantiene las variaciones dentro de una población a través de mecanismos tales como:
La sobredominancia o vigor híbrido,
La selección dependiente de la frecuencia,
El papel central de la selección natural en la teoría de la evolución ha dado origen a una fuerte conexión entre ese campo y el estudio de la ecología.
Las mutaciones que no se ven afectadas por la selección natural son llamadas mutaciones neutras. Su frecuencia en la población está dictada por su tasa de mutación, por la deriva genética y el flujo genético. Se entiende que la secuencia de ADN de un organismo, en ausencia de selección, sufre una acumulación estable de mutaciones neutras. El efecto probable de mutación es la propuesta de que un gen que no está bajo selección será destruido por las mutaciones acumuladas. Éste es un aspecto de la llamada degradación genómica.
La selección de organismos por sus características deseables, cuando es provocada por el hombre, por ejemplo para la agricultura es llamada selección artificial.
La evolución baldwiniana se refiere a la forma en que los seres vivos capaces de adaptarse durante su vida, pueden producir nuevas fuerzas de selección.
ejemplos:
1.El caso de las polillas desaparecidas. Cuando consideramos la acción de los contaminantes del ambiente pensamos en efectos directos sobre los organismos, tales como envenenamiento, daños físicos, etc. Existen sin embargo otros efectos de tipo indirecto que influyen en la sobrevivencia de las especies que habitan un ambiente contaminado. Tal es el caso del fenómeno conocido como el "melanismo industrial" y que está bien ilustrado con el ejemplo de la polilla, Biston betularia, que vive en una amplia extensión de la Gran Bretaña. La polilla, de hábitos nocturnos como la gran mayoría de estos lepidópteros, descansa de día posada sobre la corteza de los árboles. Dado que en la mayoría de los individuos el patrón de coloración de sus alas es de fondo blanco con motas parduscas, las polillas se confunden excelentemente con los líquenes, que crecen adheridos a la corteza de los árboles, ya que éstos tienen el mismo color y textura que sus alas. Sin embargo, en la polilla también existen formas mutantes melánicas, es decir, individuos cuyo color de alas es mucho más oscuro y que por lo tanto no sólo no pueden confundirse con el fondo blanquecino de los líquenes sino que destacan notablemente en el mismo. Estas polillas constituyen el alimento de varias especies de aves, que al cazar de día las detectan posadas en la corteza de los árboles. Aunque las aves se alimentan de ambas formas, las antes melánicas están menos adaptadas al ambiente de cortezas claras ya que son siempre más fáciles de detectar que las normales de color claro, por lo que su probabilidad de sobrevivencia es mucho menor que la de las normales; en consecuencia, estas últimas logran llegar a la madurez y a cruzarse, muy probablemente, con machos de color normal, dejando progenie fundamentalmente no melánica y siendo por lo tanto dominantes en abundancia. Las formas melánicas, más depredadas, no llegan a desaparecer porque las aves no son tan buenas cazadoras como para eliminarlas del todo y porque además las mutaciones melánicas parecen ocurrir en forma recurrente. El ambiente en que las referidas polillas viven se vio bruscamente modificado con el advenimiento de la Revolución industrial por el uso masivo de carbón para alimentar las grandes calderas generadoras del vapor que impulsaba a la industria inglesa de fines del siglo XVIII y gran parte del XIX. El hollín producido al quemar carbón de mala calidad en las fábricas, especialmente del noroeste de Inglaterra, era transportado por el viento y empezó a depositarse en todos lados: edificios, casas, praderas, árboles, ennegreciendo sus superficies. Así, los líquenes que cubrían la corteza de los árboles también se cubrieron de hollín y murieron en su mayoría dado que son organismos muy delicados que no resisten sustancias contaminantes. Por lo tanto la corteza de los árboles, de color claro en el pasado, empezó a oscurecerse tanto por la desaparición de los líquenes como por la deposición del hollín. A mediados del siglo XVIII las formas claras dominaban a las melánicas en una proporción de 99%. Hacia el final del mismo siglo la situación habla cambiado drásticamente: sólo 1 o 2 % de la población era de formas blancas; las melánicas se habían vuelto claramente dominantes
Al oscurecerse la corteza de los árboles, las formas claras empezaron a ser mucho más notorias y fácilmente detectables por sus depredadores, mientras que las formas mutantes melánicas eran capaces de confundirse cada vez mejor en ese nuevo ambiente contaminado por el hollín, con lo que aumentaba su probabilidad de escapar de la depredación de las aves.
Con la introducción de la energía eléctrica para remplazar al vapor y la imposición de una reglamentación rígida para usar combustibles menos contaminantes, los bosques del noroeste de Inglaterra empezaron a descontaminarse, la corteza de los árboles comenzó lentamente a ser cubierta de nueva cuenta por los mismos líquenes blanquecinos y la situación se asemejó poco a poco a la de la época preindustrial. Las polillas respondieron a este cambio ambiental con un incremento del porcentaje de formas claras. Este ejemplo de selección natural en el caso del melanismo industrial no es exclusivo de la Biston betularia. También se ha observado en numerosas especies de otros insectos en la misma zona y en otras de Europa. El melanismo industrial, aparte de constituir un claro ejemplo del efecto del ambiente para producir una selección direccional sobre el contingente genético de una especie (Fig. 5), indica que la tasa de selección en cierto tipo de mutaciones, como la melánica, puede ser muy alta, ya que hay una respuesta muy sensible a los cambios del ambiente y por lo tanto la velocidad de cambio es grande.
2. El caso de los anémicos saludables. La anemia es una enfermedad caracterizada por la reducción de glóbulos rojos en el torrente sanguíneo; dependiendo de su gravedad puede ser mortal y tiene diversos orígenes: mal funcionamiento de la médula ósea que produce los glóbulos rojos o eritrocitos; deficiencias de minerales (hierro principalmente) o vitaminas (B12), o enfermedades hereditarias. Entre éstas se encuentra la anemia falciforme, llamada así porque los glóbulos rojos de las personas afectadas, en lugar de ser circulares y gruesos (como si fuesen pastillas de menta), tienen forma ahusada y están aplastados. Esta deformación produce una considerable reducción de su volumen, lo cual a su vez disminuye el contenido de hemoglobina y, en consecuencia, su capacidad de acarrear oxígeno, su principal función. La anemia falciforme es producida por un mutante de la hemoglobina conocido como hemoglobina S (HS) y por lo general resulta fatal; los individuos mueren casi siempre antes de llegar a la adolescencia. Las personas que sufren esta severa enfermedad son las que han recibido la mutación por parte de ambos progenitores, es decir, son homocigotos (HS-HS) para esa característica. Existen también muchas personas que sufren parcialmente de esta enfermedad puesto que son heterocigotos (HN-HS), ya que sólo uno de sus progenitores era portador de esta mutación. Una persona heterocigótica tiene menos hemoglobina por volumen de sangre que una normal y por lo tanto puede sufrir debilidad y anemia, lo cual deteriora su salud. Por su carácter aparentemente no adaptativo, la anemia falciforme debería haber desaparecido hace mucho. Sin embargo, es muy común entre los habitantes de África central y occidental, del Medio Oriente y de partes de la India, aunque también se presenta en otras regiones, fundamentalmente debido a la migración de grupos de estas zonas en tiempos del tráfico de esclavos. Hay lugares en África en los que cerca de la mitad de la población es heterocigota en relación con el gene de la anemia falciforme. ¿A qué se debe esto? La distribución de las altas incidencias de anemia falciforme coincide con áreas de incidencia de la malaria falciparum, la forma más severa y con frecuencia mortal de esta infección causada por el Plasmodium falciparum, un protozoario parásito de los glóbulos rojos del hombre. Las personas con hemoglobina normal (HN-HN) son muy susceptibles a la malaria y con frecuencia sucumben a esta enfermedad, mientras que los portadores del gene mutante en forma homocigota son muy resistentes a la infección del parásito, ya que los eritrocitos deformados y de poco volumen no permiten el desarrollo adecuado del parásito en su interior, por lo que la infección nunca ocurre. Sin embargo, la anemia es tan severa en estos individuos que nunca llegan a vivir muchos años. Por otro lado, los heterocigotos (HN-HS), en los que sólo una proporción de sus eritrocitos son falciformes, presentan resistencia a la infección por parte del plasmodio de la malaria y son lo suficientemente robustos para no sufrir severamente los efectos de la anemia. La selección natural ha causado en este ejemplo un caso de selección balanceadora o estabilizante (Fig. 5), en el que un gene mutante que es letal en los homocigotos se conserva en los heterocigotos que han adquirido una adaptación favorable a las condiciones de su medio, que incluye el alto riesgo de contraer la malaria falciparum.
3. El caso de las moscas con ojos multicolores. Acaso no exista otro organismo mejor estudiado que esas pequeñas moscas que vuelan alrededor de los plátanos y de otras frutas en fermentación y que pertenecen al género Drosophila, ni área de la biología (excepto la medicina) que se haya desarrollado tanto sobre la base del conocimiento de un solo organismo (las moscas de la fruta) como la genética. Desde los inicios de esta ciencia se han llevado a cabo numerosos estudios sobre las mutaciones encontradas en el color de los ojos de las moscas de la fruta, los que por lo general son rojos oscuros. Se ha encontrado una amplia gama de colores que van del guinda al blanco, pasando por el bermellón y el rosado. Estos colores, que son el resultado de mutaciones, no son frecuentes en la naturaleza, lo cual se ha interpretado como que las mutaciones que los producen no tienen el mismo valor adaptativo de la característica normal de ojos rojos oscuros. La suposición se ha confirmado en diversos experimentos y observaciones en el laboratorio. Cuando los mutantes del color de ojos se cruzan en poblaciones controladas con los individuos de color de ojos normal, acaban por ser remplazados por las características de color normal en unas cuantas generaciones, incluso a pesar de que numéricamente pudieran ser más abundantes al inicio del experimento (Fig. 6). Los mutantes disminuyen en número debido a que los machos tienen apenas 50% de la capacidad para cruzarse que tienen los machos normales. Este caso es muy interesante puesto que demuestra la rapidez con que puede ocurrir la evolución cuando las características confrontan un grado moderado de selección direccional. La selección disruptiva está poco estudiada y documentada y es el resultado de la actuación de dos (o a veces más) normas adaptativas y que puede involucrar apareo selectivo entre individuos del mismo genotipo.
4. El caso de la sobredosis de antibióticos. Con qué frecuencia vemos a nuestro rededor amistades que toman antibióticos (penicilina, estreptomicina, terramicina, etc.) al menor síntoma de enfermedad, como si fuesen golosinas. Cuántas veces también hemos escuchado a los médicos aconsejar en contra del uso indiscriminado de estos medicamentos. La razón no es solamente que puedan producir un daño en la persona que los ingiere, sino que reside en un hecho que tiene mucho que ver con la selección natural y la evolución. Los antibióticos son sustancias producidas naturalmente por algunos organismos y que inhiben el crecimiento o la vida de otros, de aquí su nombre: anti (contra), bióticos (vida). El mejor conocido de ellos es la penicilina, producida por hongos filamentosos pertenecientes al género Penicillium, que crece sobre ciertos medios en fermentación y que fue descubierta accidentalmente en 1929 por Alexander Fleming cuando se le contaminaron cultivos de un estafilococo que estaba estudiando con esporas de Penicillium notatum. Fleming notó que alrededor de las esporas del penicilio había una zona en la que la bacteria estudiada no se desarrollaba. Al reproducir el moho que había infectado sus cultivos de bacterias, encontró que producían una potente sustancia que inhibía por completo el desarrollo no sólo del estafilococo que estaba estudiando, sino de muchas otras bacterias, incluyendo las que infectaban al hombre causándole muchas enfermedades. De este descubrimiento accidental surgió la producción masiva de penicilina que se aplicó primero experimentalmente y luego de manera generalizada en los campos de batalla y hospitales de la segunda guerra mundial, salvando miles de vidas. Actualmente Penicillium chrysogenum es una de las fuentes más importantes de producción de penicilina, uno de los muchos antibióticos en uso en la medicina.
Las bacterias, incluidas las que atacan al hombre, tienen una elevada tasa de reproducción; en condiciones adecuadas se pueden reproducir por división binaria cada 20 o 30 minutos, por lo que en cuestión de unas cuantas horas pueden producir decenas de miles de millones de individuos, lo que representa una seria infección en una persona contagiada por estos organismos. La ingestión de cualquier antibiótico por esa persona representa un cambio drástico en el medio en que la bacteria se desarrolla y el medicamento actúa entonces como un factor de selección natural sobre los individuos de dicha bacteria. Muchos mueren y la infección cede, con lo que la persona enferma se alivia. Sin embargo, como en todo caso de selección natural, es posible que en el tiempo en el que actúa el antibiótico se produzcan individuos mutantes que resulten resistentes al medicamento. Debido a la velocidad de reproducción de estos organismos microscópicos, los mutantes resistentes pueden reinvadir el organismo del enfermo o liberarse y contagiar a otra persona ocasionándole una infección más severa para la cual el mismo antibiótico será menos efectivo. Debido a que las bacterias se reproducen por división binaria, es decir un individuo simplemente se divide en dos nuevos, sin cruzarse con otro, un mutante resistente con éxito puede remplazar en cuestión de horas a la población original que era susceptible al antibiótico. Incluso algunos mutantes tienen tan buen éxito para resistir a algunos antibióticos que se vuelven "adictos" a los mismos, es decir, no pueden vivir sin ellos. Resulta evidente que un uso indiscriminado de estos medicamentos propicia en una misma persona una mayor probabilidad de producir formas resistentes a una amplia gama de antibióticos, lo cual hace muy difícil el tratamiento de enfermedades bacterianas, con el consecuente costo para la salud de la persona y de la sociedad.
Una historia similar a la de los antibióticos ocurre en el caso de los insecticidas. Estos plaguicidas se han usado con frecuencia en forma totalmente indiscriminada e irracional, en particular en países como los nuestros, tanto para fines agrícolas como sanitarios. El resultado, aparte de la destrucción generalizada de muchas formas de vida además de las plagas, es la producción de formas resistentes de la especie que se quería erradicar, lo cual genera mayor necesidad de control y crea un círculo vicioso, que no tiene salida. Esta es otra forma en la que el hombre, sin control alguno, ha cambiado profundamente el ambiente y el curso de la evolución para muchos organismos, propiciando la extinción de otros.

la selecion artificial: es lógicamente equivalente a la selección natural, pero la fuerza de la selección es preferencia humana más bien que el ambiente. Los seres humanos crían de los organismos domésticos que poseen las calidades más deseables de un proceso conocido como la crianza selectiva, que causa una supervivencia y una ventaja reproductiva para esos organismos que posean las calidades deseables. El resultado es un aumento en el número de los organismos que poseen tales calidades hasta que estos genes vienen dominar la charco de genes de la población. En todos los procesos de selección artificiales, los criterios humanos determinan la probabilidad de la supervivencia y de la reproducción porque, en general, el control de los seres humanos que los organismos sobreviven y reproducen. Esto conduce generalmente a los atributos que son favorecidos por la selección artificial que no habría sido favorecida - o habría sido mortal - bajo selección natural pura.
Ejemplos: Un ejemplo de la selección artificial es en la familia del perros. Diversos tipos de perros ambos descienden de los mismos perros salvajes ancestrales, pero han sido seleccionados por los seres humanos para rasgos muy diversos. El maíz, una planta que se ha domesticado por siglos, tiene una mutación que habría sido mortal en naturaleza - sus gérmenes no pueden caerse de la mazorca. Así una mutación que habría sido mortal se ha rendido adaptante, y maíz ahora depende de la acción humana para su propagación.
Selección Artificial y Diversidad Genética:La selección artificial tiene generalmente el efecto de reducir diversidad genética natural en una población. La selección continua para un atributo determinado, y el retiro continuo de tipos variables, conduce a una constricción en la variedad disponible en la charco de genes. También, las nuevas mutaciones se quitan siempre de la línea de crianza, así que no se introduce ningunos genes nuevos en la población. El resultado final es una disminución de la variación genética y de una población absolutamente uniforme.

La radiación adaptativa o evolución divergente es un proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural.
La radiación adaptativa ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en un nuevo ecosistema, o cuando hay especies que logran sobrevivir en un ambiente que le era hasta entonces inalcanzable. Por ejemplo, los pinzones de Darwin de las islas Galápagos se desarrollaron de una sola especie de pinzones que llegaron a la isla. Otros ejemplos incluyen la introducción por el hombre de mamíferos predadores en Australia, el desarrollo de las primeras aves que repentinamente tuvieron la capacidad de expandir su territorio por el aire, o el desarrollo del dipnoi durante el Devónico, hace cerca de 300 millones de años.
La dinámica de la radiación adaptativa es tal que, dentro de un corto período de tiempo, muchas especies se derivan de una o varias especies de ancestros. De este gran número de combinaciones genéticas, sólo unas pocas pueden sobrevivir con el pasar del tiempo. Tras el rápido desarrollo de muchas especies nuevas, muchas o la mayoría de ellas desaparecen tan rápidamente como aparecieron. Las especies sobrevivientes están casi completamente adaptadas al nuevo ambiente. El auge y caída de las nuevas especies está actualmente progresando muy lentamente, comparado con el brote inicial de especies.
Hay tres tipos básicos de radiación adaptativa. Estas son:
Adaptación general. Una especie que desarrolla una habilidad radicalmente nueva puede alcanzar nuevas partes de su ambiente. El vuelo de los pájaros es una de esas adaptaciones generales.
Cambio ambiental. Una especie que puede, a diferencia de otras, sobrevivir en un ambiente radicalmente cambiado, probablemente se ramificará en nuevas especies para cubrir los nichos ecológicos creados por el cambio ecológico. Un ejemplo de radiación adaptativa como resultado de un cambio ambiental fue la rápida expansión y desarrollo de los mamíferos después de la extinción de los dinosaurios.
Archipiélagos. Ecosistemas aislados tales como islas y zonas montañosas, pueden ser colonizados por nuevas especies las cuales al establecerse siguen un rápido proceso de evolución divergente. Los pinzones de Darwin son ejemplos de una radiación adaptativa que ocurrió en un archipiélago.