MUTACIÓNS: O MOTOR DA EVOLUCIÓN

 Ó longo do tempo os científicos estiveron buscando explicación á evolución, como xorden as diferencias entre os seres vivos e como algunhas características se herdan de xeración en xeración mentres que outras desaparecen. Científicos como Georges Cuvier, Jean Baptiste de Lamark, Carl Von Linneo, Richard Dawkins ou Charles Darwin publicaron e defenderon as súas propias teorías, pero actualmente a máis aceptada é a Teoría Sintética da Evolución ou Neodarwinismo. Foi enunciada por varios autores e integra a teoría da selección natural, proposta por Darwin, con distintas áreas de bioloxía como a xenética ou a paleontoloxía. A teoría recoñece as mutacións xenéticas como un dos principais motores dos cambios evolutivos.

Neodarwinismo

Como diciamos anteriormente, esta teoría está baseada no darwinismo, pero aplica os coñecementos actuais da xenética, o que axuda a explicar a variabilidade de individuos dunha especie e como se herdan eses caracteres. Unha das causas da variabilidade xenética son as mutacións ou alteracións que se producen ao azar no ADN das células reprodutoras (gametos) que se transmiten á descendencia. Se as alteración se producisen nunha célula somática non se transmitiría á descendencia. Ademais existen distintos tipos de mutacións e poden ter diferentes orixes. No tocante ó seu orixe podemos distinguir:

• Mutación espontánea: non son tan frecuentes, e normalmente son causadas por un erro na replicación do ADN, danos no ADN que poden alterar a súa secuencia ou pola mobilización de elementos xenéticos transportables.
• Mutación inducida: debidas a exposición a determinados axentes mutáxenos, presentes no medio ambiente como a radiación, substancias químicas ou algúns axentes infecciosos (virus).

Respecto das consecuencias que poden causar nos seres vivos, cabe distinguir entre:

• Mutacións favorables ou beneficiosas: aquelas que proporcionan unha vantaxe para o organismo, aumentando a súa supervivencia, de reprodución e de aptitude, é dicir, a súa capacidade de adaptación aos cambios no entorno. As mutacións favorables poden facer que os organismos sexan máis resistentes a certas enfermidades ou infeccións, permitir que os individuos poidan sobrevivir en ambientes extremos, e tamén poden mellorar o camuflaxe dun organismo. Este tipo de mutación é a menos frecuente, e sen embargo son fundamentais para a evolución das
  especies.
• 
  Mutacións neutrais ou inocuas: son aquelas nas que un cambio no ADN non afecta á supervivencia ou reprodución dun organismo. Isto quere dicir que non teñen nin un impacto positivo nin negativo para un individuo, pero contribúen á diversidade xenética dunha poboación, xa que poden acumularse ao longo do tempo. Como exemplo de mutacións neutrais podemos citar  as mutacións silenciosas que ocorren cando un cambio no ADN non afecta á secuencia do aminoácido. Tamén se inclúen neste apartado a heterocromía, a cor da pelaxe e as pencas e lunares.
• Mutacións negativas: son aqueles cambios no ADN que teñen un impacto prexudicial nun organismo. Existen 3 tipos de mutacións negativas: as dominantes (afectan negativamente á proteína silvestre ao combinarse con ela, e impiden a súa función normal), nulas (ocasionan a perda total da función dun xene) e letais (impiden a supervivencia dun organismo). Estas mutacións poden manifestarse como enfermidades xenéticas, aumentando a posibilidade de padecer cancro ou como deficiencias, trastornos ou síndromes.

O FACTOR ALEATORIO

Podar a sorte influír na evolución? Coñece a teoría neutralista. Habitualmente, cando pensamos na evolución, a maioría de nós recorda a Darwin e a súa famosa "selección natural", onde devén vos máis aptos. Pero sabes que existe unha teoría que postula que a sorte é máis importante que a selección? Hoxe imos falar dunha teoría menor a coñecer, pero interesante: a teoría neutralista de Motoo Kimura.

Quen foi Motoo Kimura?

Motoo Kimura foi un xenetista de orixe xaponés que en 1968 formulou unha gran idea nova: a maioría doscambios que se producen non material xenético ADN, son neutros, é dicir, non son nin bos nin malos, porque non inciden na adaptación dous organismos vivos. Esta idea cambiou a idea que temos dá evolución.

Que di a teoría neutralista?

A teoría neutralista dei que:

• A maioría dás mutacións non ADN non exercen efecto sobre a supervivencia ou a reprodución.
  
• Estas mutacións poden estenderse por unha poboación en pura sede dá sorte, sen ser vantaxosas.
  
• A evolución non sempre está guiada pola selección natural, como cría Darwin; na maioría de ocasións, depende do azar xenético.
  

Evolución sen selección natural?

Kimura non dixo que a selección natural non existiría. Só opinaba que non é o único motor dá evolución, ou que non sempre ten que ser ou principal. Imaxina que unha mutación só muda unha letra do ADN e iso non repercute na bioloxía do organismo. Non será boa mutación nin mala mutación porque a mutación simplemente existe e pode ser transmitida aos descendentes.

Unha mutación é posible alterar ou ADN sen moverse noutro ser vivo.

Exemplos de mutacións neutras
Moitas mutacións son silenciosas e mudan a secuencia de ADN sen alterar a proteína que se produce. Como un erro de ortografía que non altera ou sentido dá frase, a mutación silenciosa non parece afectar ou fenotipo.
Algunhas variantes dá cor do cabelo, ou tipo de sangue etc. non alteran a supervivencia, pero veñen a formar parte dous fenómenos de mutacións neutras.

Que significa isto para ou futuro? Esta teoría implícanos que a evolución non ten sempre un sentido. Normalmente vos cambios, simplemente acontecen e, como son utilidades para a orixe que se alteraron, perduran sen razón de por que. Tamén provócanos pensar que a diversidade xenética, poderá ser moito máis rica e azarosa do que pensamos, ademais de asegurar que a sorte ten un papel importante na historia dá vida.

Conclusión A teoría neutralista de Kimura recorda que a evolución é moito máis complexa do que parece; non todos vos cambios son debidos a adaptacións e en ocasión pode ir de sorte.

A PRIMEIRA TEORÍA EVOLUTIVA

 

1. Introdución.

Durante o século XIX houbo un importante debate entre dúas correntes de pensamento opostas: o fixismo e o evolucionismo.

Neste traballo vou falar do evolucionismo e en concreto da primeira teoría evolucionista explicada. Foi proposta en 1809 por Jean Baptista de Monet, cabaleiro de Lamarck. Foi publicada no seu libro "Filosofía zoolóxica . Esta teoría foi coñecida como lamarkismo ou herdanza dos caracteres adquiridos.

A súa teoría non foi ben recibida por unha boa parte da comunidade ciéntifica.No século XIX esta teoría opoñíase ao fixismo. Como as ideas fixistas eran moi aceptadas  a maioría dos naturalistas da época pensou que os postulados de Lamarck non tiñan unha base científica suficiente e firme para ser aceptada.

Non foi tida en conta ata mediados de século onde a publicación das teorías evolutivas de Darwin e Wallace reabriron o debate sobre o evolucionismo.

2. Biografía de Lamarck.

Jean Baptiste de Monet. Jean, ou tamén coñecido como cabaleiro de Lamarck, foi un naturalista que naceu o 1 de agosto de 1744 en Francia e morre o 18 de decembro de 1829 en Francia. Lamarck non só era naturalista tamén ten o grao de oficial do exército francés. 

A súa carreira militar foi curta. Participou na guerra dos Sete Anos. Chegou a converterse en cabaleiro. En 1768 sufriu unha importante lesión no pescozo o que lle obligou a abandonar a carreira militar.

Tras isto decide estudar medicina durante catro anos pero nunca vai a practicala. Tamén recibiu formación en botánica, a cal se convertería nunha das súas paixóns xunto coas ciencias naturais. Fixo importantes traballos de investigación no campo da botánica. En 1793 vai a traballar no "Xardín de plantas de París". Logo vai a traballar no Museo de Historia Natural onde é nomeado catedrático de Ciencias Naturais. Neste ambiente é onde vai empezar a explorar o mundo das especies.

Unha boa parte da súa obra desenvolveuna no tempo no que estivo como catedrático de invertebrados e fai referencia a  estes.

Un dos seus principais traballos, os sete volumes de "Historie naturalle des animaux sans vertèbres" (1815-1822). Os escribiu en gran parte ditándolle a unha das súas fillas, xa que quedou cego en 1819.

Pasou a última parte da súa vida ignorado e ao coidado das súas irmáns ata a súa morte.

3. Un gran científico.

Lamarck dedicou gran parte da súa vida ao estudo e clasificación dos invertebrados, incluídos os fósiles. Chegou a conclusión de que as especies actuais son máis complexas que as extintas.

A súa influencia nas Ciencias Naturais foi moi importante. As súas achegas máis significativas son:

• Contribuíu a creación do termo "Bioloxía".
• A el débese a diferenciación básica entre vertebrados e invertebrados. 
• É considerado o fundador da Paleontoloxía de invertebrados. Ao estudar os fósiles observou que algúns tiñan un aspecto intermedio entre uns máis antigos e outros máis modernos o que lle levou a pensar cuns procedían dos outros.
• Propuxo a orixe da vida como un proceso natural baseado en leis físico-químicas, en contra das ideas creacionistas.

4. Postulados da teoría de Lamarck.

1. Importancia do medio ambiente. 

A modificación das condicións do medio ambiente é o motor que impulsa o cambio nos organismos. Os seres vivos cambian para adaptarse ao seu entorno.

2. Lei do uso e desuso.

Os organismos esfórzanse continuamente para adaptarse as condicións do medio no que viven. Isto fai que desenvolvan progresivamente os órganos, que máis utilizan, para realizar unhas determinadas funcións o cal leva a que se produza unha atrofia nos órganos menos usados.

3. A función crea o órgano.

O tamaño e a forma dun órgano poden verse modificados en función do uso que se fai del. Si os cambios ambientais crean novas necesidades nos organismos, pode pasar, como resposta que a estas modificacións ,aparezan órganos novos. "A función fai a forma, e non ao revés".

4. Herdanza dos caracteres hereditarios.

As modificacións que teñan lugar nos órganos transmítense aos descendentes. Deste xeito estas novas características son herdadas polos descendentes.

5. Exemplos do Lamarkismo.

Para Lamarck os canguros e as avestruces tiñan as patas moi desenvolvidas porque as usaban moito. En cambio, tanto as ás das avestruces como as extremidades superiores dos canguros, como non as usaban, reduciron o seu tamaño.

Os cornos dos cervos macho son moi grandes polo seu uso. Como son frecuentes as pelexas con outros cervos, vanse desarrolando e facéndose
máis resistentes.

Polo que respecta a orixe do pescozo das xirafas, Lamarck pensaba que as xirafas tiveron a necesidade de alimentarse das follas das árbores. Isto fixo que para conseguir o alimento tiveran que estirar o pescozo cada vez máis.

As xirafas que non estiraban o pescozo desaparecían, con pouca ou ningunha descendencia. As xirafas do pescozo longo ademais de sobrevivir, tiñan descendencia a cal lle transmitían esta característica. Así, xeración tras xeración, as xirafas foron alongando progresivamente
o pescozo  ata dar orixe as xirafas actuais.

6. Erros na teoría de Lamarck.

A teoría de Lamarck foi a pioneira no estudio da evolución, pero presenta varios erros fundamentais.

Un dos principais é o concepto da herdanza dos caracteres adquiridos, é dicir, a idea de que as modificacións físicas desenvolvidas durante a vida dun individuo transmítese á descendencia. Esta afirmación non é correcta, xa que as modificacións xenéticas, que son as que se herdan, non se producen como resultado do uso ou desuso dun órgano.

Tamén considérase desfasado o feito de que o uso de utilizar moito as partes do corpo non fai que estas  adapten a súa morfoloxía para mellorar a súa función, salvo excepcións. Hoxe se sabe que os individuos teñen unha marxe de posibilidades limitada á hora de modificar o seu corpo co uso. Por exemplo, o pescozo non se alonga polo simple feito de estiralo, e o mesmo pasa coas pernas e outras partes do corpo.

Recentemente, descubriuse un tipo de xene cuxa función é reiniciar o epixenoma das formas de vida que están sendo creadas na fase de zigoto, é dicir, asegurarse de que non existan cambios adquiridos que podan ser herdados pola descendencia.

A SUPERVIVENCIA DO MÁIS APTO

 

Introdución do tema:

 Charles Darwin foi un científico que enunciou a teoría da selección natural, que é a principal causa de que exista a evolución. Como ben di o título, non é o que máis forte sea ou o máis intelixente o que sobrevive, senón o que mellor se adapte aos cambios. Isto explica a evolución no sentido de que as especies van evolucionando. O proceso polo que as especies van cambiando no tempo coñécese como evolución, e a causa pola que cambian denomínase selección natural. Algúns exemplos de evolución son: xirafas, pimpíns, formigas guerreiras, cervos ratóns, peixe das cavernas... Esta última é da que vamos a falar neste traballo.

 

                                                                             Tipos de selección natural:

1. Selección direccional: é o cambio do fenotipo dunha especie nunha dirección lonxe que na maioría dos individuos da mesma especie. Isto fai que se adapten mellor ao ambiente no que viven. Un exemplo claro de selección direccional é o das xirafas, xa que as xirafas con pescozos máis longos adaptábanse mellor ao seu ambiente, o que fixo que se reproduciran máis que outras con pescozos máis curtos.  
2.  Selección estabilizadora: o fenotipo da especie mantense como na maioría de individuos da mesma especie. Isto é moi importante, xa que evita que os individuos cambien a peor e como consecuencia que teñan unha esperanza de vida peor. Por exemplo: os bebes máis pesados ou menos pesados non terían unha esperanza de vida boa se a comparamos con bebes promedio.

3. Sélección disruptiva: é o cambio do fenotipo dunha especie en dous direccións opostas isto fai que predominen dous variantes na mesma especie totalmente distintas, en vez de unha promedio. Por exemplo: os coellos soen ser brancos, grises ou negros. Dependendo do sitio no que vivan o pelaxe os axudará a sobrevivir. Na maioría de hábitats, pódense camuflar mellor os coellos brancos e negros comparado cos grises o que os fai ter máis población e que a población de coellos grises sexa menor.

Como se relacionan as mutacións ca selección natural?:

Poñendo o mesmo exemplo do coello, imaxínate que un coello nace cunha pelaxe clara debido a unha mutación, cando teña crías tamén serán de pelaxe clara e co tempo vólvese común na poboación. Esta é a relación que existe entre as mutacións e a selección natural.

Outro exemplo: por que hai osos brancos? Pois a resposta é sinxela. Naceu un oso branco debido a unha mutación e ao axudarlle a camuflarse e a cazar mellor, sobreviviu máis que outros e tivo máis crías. Isto funciona tamén cos osos pardos e cos osos panda. A mutación pásase de xeneración en xeneración ata hoxe que hai osos polares, osos pandas e osos pardos, dependendo do hábitat.

  

 Probas da selección natural:

Darwin desenvolveu esta teoría grazas a fósiles e semelllanzas entre especies relacionadas. Isto demostra que Darwin era unha persoa moi avanzada para a súa época, xa que hoxe en día úsanse os mesmos argumentos para demostrar que existe a selección natural. Si que é verdade que probas como o ADN non se sabían na época de Darwin, e estas apoían un pouco máis a evolución.

Aquí deixo un pequeno vídeo para ver de forma máis ilustrativa a evolución e a selección natural: