Les espècies i l’especiació

L'especiació és el procés evolutiu pel qual s'originen noves espècies biològiques. Una espècie no apareix per una mutació que condueix a l'aparició d'un individu d'un tipus diferent. Les espècies s'individualitzen a partir de poblacions que pertanyen a una espècie d'origen (excepte en el cas de certs vegetals). L'especiació resulta de la selecció natural i/o de la deriva genètica, que són els motors de l'evolució. El concepte d'especiació ha estat essencialment desenvolupat per Ernst Mayr.

Font de la imatge: https://www.flickr.com/photos/130022460@N05/25861345860

Existeixen tres formes d'especiació natural basant-se en la premissa que l'especiació es produeix per la isolació geogràfica de les poblacions: Especiació al·lopàtrica, peripàtrica, i simpàtrica. També es pot induir l'especiació artificialment.

1) Especiació al·lopàtrica: especiació deguda a un aïllament geogràfic. La població queda dividida a causa d’una barrera geogràfica (un riu, una glacera, fractura del Pangea,...).

2) Especiació simpàtrica; les barreres són biològiques, els anomenats mecanismes d’aïllament reproductiu.

3) Especiació quàntica; l’especiació és sobtada deguda a mutacions.

A continuació, per si no ha quedat del tot clar, ací tens tres videos que ho expliquen perfectament:

Estat actual de les teories de l'evolució

El neodarwinisme o teoria sintètica de l’evolució

S’anomena teoria sintètica perquè incorpora coneixements procedents de diverses àrees de la biologia: genètica, paleontologia, bioquímica i ecologia.

Té els següents arguments:

• Refusa el lamarckisme: no accepta la teoria dels caràcters adquirits.

• La variabilitat genètica depèn de les mutacions i la recombinació: en els individus amb reproducció asexual només es produeixen les mutacions.

• La selecció natural actua sobre la variabilitat genètica: cada individu d’una població porta diferents al·lels que configuren el seu fenotip. La selecció natural actua sobre aquestes varietats.

• La selecció natural condueix a canvis en els al·lels d’una població: els al·lels que donen un avantatge als individus incrementaran la seva freqüència a la població.

• Evoluciona la població, no els individus: les poblacions són conjunts d’individus de la mateixa espècie que comparteixen un àrea i es poden encreuar per donar lloc a descendència fèrtil. Les poblacions perduren i evolucionen, mentre que els individus moren amb els mateixos gens que tenien quan van néixer.

• L’evolució té lloc de manera gradual: l’evolució és el resultat de petits canvis en les freqüències dels al·lels d’una població. El procés de l’evolució és molt llarg.

• Perquè una població arribi a ser una espècie diferent d’una altra, és indispensable l’aïllament entre elles.

Font de la imatge: https://es.slideshare.net/ospado/lorigen-de-la-vida

Sociobiologia

La sociobiologia és un camp de l'estudi científic que es basa en la premissa que el comportament social és un resultat de l'evolució, i intenta examinar-lo i explicar-lo en aquest context.

Neutralisme

És una teoria proposada pel genetista japonès Motoo Kimura el 1968. Va demostrar que era matemàticament possible explicar l'evolució per deriva genètica en absència de selecció natural, fins i tot en grans poblacions i llargues escales de temps.

L'Equilibri puntuat

Les troballes paleontològiques donen registres fòssils incomplets i amb espècies noves que, de sobte, desapareixen d’aquest registre.

En l’equilibri puntuat es considera que la lluita per la supervivència, la selección natural, només determina canvis molt petits, i que l’aparició d’individus nous es produeix de sobte, a intervals imprevisibles i coexistint amb els seus avantpassats.

Segons aquesta teoria els canvis no són graduals perquè en la història de la Terra s’han combinat llargs períodes d’estabilitat (estasi), on les espècies no han sofert modificacions, amb períodes de curta durada (especiació), en els quals es produeixen canvis ràpids i apareixen espècies noves a partir de les ja existents.

Font de la imatge: https://ca.wikipedia.org/wiki/Equilibri_puntuat

Les proves de l’evolució

La biologia d’avui no es pot entendre sense tenir en conte la teoria de l’evolució. L’esdeveniment de l’evolució és molt difícil d’observar directament, ja que és un procés molt llarg, però tots els organismes vius presenten trets evolutius que la demostren.

Així tot podem observar proves de diferents tipus:

1) Proves taxonòmiques: Segons la teoria de l’evolució, les semblances entre determinades espècies són degudes al fet que comparteixen un antecessor comú, és a dir, que tots procedeixen d’una mateixa espècie més o menys llunyana en el temps. Això permet confegir un arbre evolutiu.

Font de la imatge: Pixabay

2) Proves anatòmiques: Són el resultat de l’estudi comparat dels òrgans de les diferents espècies, tant pel que fa a la seva estructura com a la seva funció. Així podem distingir entre òrgans anàlegs i òrgans homòlegs.

Font de la imatge: https://biolulia.wordpress.com/ciencies-per-al-mon-contemporani/tema-6-els-essers-vius-i-la-seva-evolucio/6-5-proves-de-levolucio/

3) Proves paleontològiques: En estudiar els fòssils s’observa que els éssers vius que han habitat la Terra han canviat i que unes espècies han estat substituïdes per unes altres.

Font de la imatge: https://cientificament.wordpress.com/ciencias-de-la-naturaleza/about/les-proves-de-levolucio/

4) Proves embriològiques: Es basen en el desenvolupament dels embrions de diferents espècies. Algunes semblances desapareixen a mesura que l’embrió creix.

Font de la imatge: https://www.flickr.com/photos/130022460@N05/39520640884

5) Proves bioquímiques: Es basa en la comparació d’organismes a nivell molecular. Com més semblants siguin dues espècies a nivell molecular, més gran serà el parentiu evolutiu, i al revés.

6) Proves biogreogràfiques: es basen en l’estudi de la distribució geogràfica de les espècies.

7) Proves genètiques: es basen en la similitud genètica entre diferents espècies.

La pressió de selecció i l’adaptació

El medi influeix de manera decisiva en els éssers vius. Malgrat que sembli que les poblacions estan perfectament adaptades al seu entorn, de vegades als individus els és difícil sobreviure, especialment quan les condicions del medi canvien.

Els factors que afecten de manera negativa la supervivència dels individus reben el nom de pressió de selecció. Les poblacions estan sotmeses contínuament a la pressió de selecció del medi. Els individus que no la poden superar moren abans que els altres.

Font de la imatge: https://www.flickr.com/photos/130022460@N05/22201110574

Mira el següent vídeo on uns alumnes de 4t d'ESO expliquen què és la pressió de selecció, com afecta la supervivència dels individus i la seva funció com a motor en el procés evolutiu:

La variabilitat influeix de manera decisiva en la capacitat de les poblacions per superar una determinada pressió de selecció. Com més variacions hereditàries per a un caràcter s'hagin generat a l'atzar en una població, més gran serà la seua capacitat de superar la pressió de selecció.

Les adaptacions són mecanismes mitjançant els quals els organismes fan front a les tensions i pressions del seu medi ambient.

Font de la imatge: Pixabay

L’origen de la variabilitat

Darwin va proposar un mecanisme per explicar els canvis que es produeixen en les espècies amb el pas del temps, però no va poder explicar com s’origina la variabilitat dels individus dins una mateixa espècie.

Y la clau estava en les mutacions i en la reproducció sexual, com a fonts de variabilitat:

Font de la imatge: https://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia1/unidad3/mutaciones/bibliografia

Les mutacions són canvis permanents en l'ADN, que poden ser causats per agents exògens o endògens. També es poden produir per errades en la replicació i en la reparació de l'ADN. Les principals causes de variabilitat genètica, i conseqüentment de l'evolució de les espècies són les mutacions i les recombinacions meiòtiques; encara que també poden produir o induir patologies.

Les mutacions es poden classificar segons el seu efecte evolutiu de la següent manera:

• Neutres: No influeixen en l’eficàcia biològica. (Eficàcia biològica en evolució significa capacitat de deixar descendència). Exemple: polimorfismes.

• Perjudicials: Disminueixen l’eficàcia biològica. Exemple: (anèmia falciforme, mutació que afecta a la funcionalitat de la hemoglobina dels glòbuls vermells).

• Benificioses: Augmenten l’eficàcia biològica. Exemple: evolució de les espècies.

Font de la imatge: http://lacienciaalteumon.cat/adaptacio/

La reproducció sexual genera variabilitat a causa de la recombinació gènica que té lloc durant la meiosi i la unió a l’atzar dels gàmetes durant la fecundació.

Font de la imatge: https://es.slideshare.net/txellrocaprevera/la-divisi-cellular

La mescla dels gens dels progenitors genera individus únics. Aquestes característiques permeten que la descendència sobrevisqui a condicions adverses.