Información

Evidencia empírica para la selección de especies

Evidencia empírica para la selección de especies



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

¿Tenemos alguna evidencia empírica a favor de la selección de especies (o linajes)? ¿Conocemos algunos casos que solo pueden explicarse (o parecen solo explicarse) mediante la selección de linajes? ¿Cuáles son hoy los mejores casos de estudio a favor de la selección de linajes?

Si no es así, ¿cómo podríamos encontrar alguna evidencia de selección de linaje?

Nota: Yo llamo selección de linaje a un diferencial en la especiación y / o tasa de extinción que impulsa la proporción de linaje (especies, por ejemplo) que muestra un rasgo dado (rasgos emergentes o no) para aumentar o disminuir con el tiempo.


Un ejemplo empírico de uso común de selección de especies (también conocido como selección de clado, selección de linaje) son larvas pelágicas en especies oceánicas sésiles. Ver Maliska et al (2013) para un artículo reciente que discute esto en Tunicata y Jablonski & Hunt (2006) para modos larvarios en gasterópodos. La idea es, hasta cierto punto, realmente intuitiva: las larvas pelágicas significan tasas de dispersión más altas, por lo que las especies estarán expuestas y pueden colonizar nuevos entornos. Esto puede conducir a la especiación a través de la radiación adaptativa. Los rangos más grandes también significan tasas de extinción más bajas (por ejemplo, a través de una menor sincronía poblacional). Si el rasgo se fija dentro de un linaje, este linaje en su conjunto, en comparación con un linaje hermano que carece del rasgo, contendrá más especies (es decir, selección de especies).

Sin embargo, también se puede argumentar que las larvas pelágicas conducirán a un mayor flujo de genes entre poblaciones, lo que podría inhibir la especiación. Por lo tanto, el efecto de las larvas pelágicas y cómo se ponderan estos mecanismos en la práctica es realmente una cuestión empírica (ver Duda & Palumbi, 1999 y Jablonski & Hunt, 2006 para discusiones sobre este tema).

Jablonski (2008) proporciona una buena revisión general de la selección de especies (concepto, mecanismos, modelos teóricos y datos), y Okasha (2006) (capítulo 7) es bueno para un tratamiento teórico / filosófico de los niveles de selección. También recuerde que los rasgos se seleccionan a nivel individual, pero pueden (especialmente si son fijos) actuar a nivel de linaje.


2 - Evidencia empírica de la dinámica de la metapoblación

Este capítulo revisa el cuerpo actual de evidencia empírica y explora si apoya la teoría de la metapoblación y cómo lo hace. Se cree que la estructura de la población a esta gran escala espacial alivia los riesgos de extinción generalizada que surgen de entornos físicos impredecibles y de fuertes interacciones entre especies. Este concepto ha atraído durante mucho tiempo a muchos ecólogos, pero más por su plausibilidad que por cualquier evidencia empírica convincente. El apoyo a la teoría de la metapoblación ha consistido principalmente en relatos anecdóticos de extinciones locales o fluctuaciones poblacionales asincrónicas, combinados con mucha evidencia teórica de que los efectos de la metapoblación podrían ocurrir. Este capítulo comienza con una breve revisión de la teoría de la metapoblación y sus orígenes, para sentar las bases de criterios específicos con los que evaluar la evidencia. El capítulo destaca las diferencias entre la teoría de la metapoblación para especies únicas y múltiples, lo que conducirá a criterios algo diferentes en los dos casos. En el capítulo se concluye que existe una gran variedad de estructuras de población espacial en la naturaleza, y el reconocimiento de esta diversidad sugiere cambios en la forma de abordar la investigación empírica y teórica sobre metapoblaciones.


Contenido

Anfibios Editar

Las dos especies de ranas Litoria ewingi y L. verreauxii viven en el sur de Australia con sus dos rangos superpuestos. Las especies tienen llamadas muy similares en alopatría, pero expresan variación clinal en simpatía, con una distinción notable en las llamadas que generan discriminación de preferencia femenina. [8] La zona de superposición a veces forma híbridos y se cree que se origina por contacto secundario de poblaciones que alguna vez fueron completamente alopátricas. [8]

Poblaciones alopátricas de Gastrophryne olivacea y G. carolinensis han entrado recientemente en contacto secundario debido a la tala de bosques. [9] Las llamadas que hacen los machos para atraer a las hembras difieren significativamente en frecuencia y duración en el área donde las dos especies se superponen, a pesar de que tienen llamadas similares donde no lo hacen. [3]: 359 Además, los híbridos que se forman en simpatía tienen llamadas intermedias entre los dos. [9] Se han encontrado patrones similares de desplazamiento del carácter reproductivo que involucran pantallas acústicas en Hyla cinerea y H. gratiosa, con mayor preferencia femenina por varones conespecíficos en áreas de simpatía. [10]

Tres especies de ranas verdaderas (Litobatos esfenocéfalo, L. berlandieri, y L. blairi) están temporalmente aislados en el sentido de que sus temporadas de reproducción están espaciadas en áreas donde viven en simpatía, pero no donde viven en alopatría. [11] La selección contra el apareamiento interespecífico debido a la baja aptitud del híbrido y la baja fertilidad del híbrido ha reforzado el desplazamiento de caracteres observado en los tiempos de reproducción. [11]

Las selvas tropicales del noreste de Queensland, Australia, se separaron en refugios al norte y al sur por las fluctuaciones climáticas del Plioceno y el Pleistoceno. [12] Hace unos 6500 años, las selvas tropicales se volvieron a conectar, lo que llevó a las poblaciones incipientes y divergentes de Litoria genimaculata en contacto secundario. Las zonas de contacto de las especies exhiben "una fuerte selección postzigótica contra híbridos" y un mayor aislamiento de las diferencias en la llamada de apareamiento. [13]

Una alternativa para detectar el desplazamiento del carácter reproductivo en poblaciones que se superponen en simpatía es medir las tasas de hibridación en las zonas de contacto. [9] La especie de rana Anaxyrus americanus y Anaxyrus woodhousii han mostrado una disminución en la hibridación del 9% al 0% durante aproximadamente 30 años. [14] [9] Se detectó un patrón similar en los sapos de pata de espada simpátrica Spea multiplicata y S. bombifrons se han hibridado con una frecuencia decreciente durante un período de 27 años (alrededor de 13 generaciones). [15]

Aves Editar

los Ficedula los papamoscas exhiben un patrón que sugiere que el aislamiento prematuro está siendo reforzado por la selección sexual. [16] El papamoscas de varios colores (Ficedula hypoleuca) tiene hembras marrones, machos marrones y machos blancos y negros. El papamoscas de berza relacionado (Ficedula albicollis) tiene hembras marrones y sólo machos blancos y negros. Las dos especies existen en poblaciones separadas que se superponen en una zona de simpatía. [16] En el rango de superposición, solo los machos marrones de F. hypoleuca existen y se cree que han desarrollado el plumaje marrón para evitar la hibridación. [17] Las pruebas de elección de apareamiento de la especie encuentran que las hembras de ambas especies eligen machos conespecíficos en simpatía, pero machos heteroespecíficos en alopatría [16] (ver preferencia de canto conespecífico). Los patrones podrían sugerir mimetismo, impulsado por la competencia interespecífica [3]: 361 sin embargo, se ha detectado una divergencia de canciones que muestra un patrón similar a las preferencias de apareamiento. [18]

Geospiza fuliginosa y G. difficilis los machos de las Islas Galápagos muestran una preferencia notable por las hembras conespecíficas donde se encuentran en simpatía, pero no en alopatría. [19] Otras aves, como las subespecies clara y oscura del somormujo occidental, muestran un aislamiento prezigótico mejorado. [20] Se ha argumentado que el refuerzo es extremadamente común en las aves y se ha documentado en una amplia gama de especies de aves. [21]

Crustáceos Editar

Se detectó un desplazamiento del carácter reproductivo en el tamaño corporal en poblaciones simpátricas de Orconectes rusticus y O. sanbornii. [22]

Equinodermos editar

Un ejemplo de aislamiento gamético involucra a los erizos de mar alopátricos (Arbacia) tienen diferencias mínimas de bindina (la bindina es una proteína involucrada en el proceso de fertilización del erizo de mar, utilizada para el reconocimiento específico de la especie del óvulo por el esperma) y no tienen barreras suficientes para la fertilización. [3]: 243 Comparación con las especies simpátricas Equinometra y Strongylocentrotus del Indo-Pacífico encuentra que tienen diferencias significativas en las proteínas de unión para la fertilización y marcadas barreras de fertilización. [23]

Apareamientos de laboratorio de especies de erizo de mar estrechamente relacionadas Equinometra oblonga y E. sp. C (la especie no tiene nombre, se llama C) producen híbridos fértiles y viables, pero no pueden fertilizar los huevos de la especie parental debido a la divergencia de los alelos que codifican las proteínas bindin: un ejemplo de aislamiento post-cigótico. [3]: 343–344 Las poblaciones en simpatría manifiestan esta diferencia en la proteína bindina frente a las de la alopatría. [3]: 343–344 La selección actúa activamente contra la formación de híbridos tanto en la naturaleza (ya que no se han encontrado casos documentados de híbridos) como en el laboratorio. [24] Aquí, se cree que la evolución de los receptores de huevos femeninos presiona el enlace en la evolución en un proceso fugitivo selectivo. [24] Este ejemplo de desplazamiento del carácter reproductivo es muy sugerente de ser el resultado de un reforzamiento, y se ha citado como una fuerte evidencia de ello. [24] [3]: 343–344

Pescado Editar

En Columbia Británica, las morfos bentónicos y limnéticos de Gasterosteus aculeatus existen juntos en simpatía en algunos lagos, mientras que contienen solo una morfología en otros lagos. [25] Las morfologías bentónicas hembras en poblaciones simpátricas discriminan activamente a los machos limnéticos, lo que da como resultado bajas tasas de cruzamiento (se ha producido cierto flujo de genes entre las morfos) e híbridos de baja aptitud. [3]: 360 Tanto la selección contra híbridos como el desplazamiento del carácter reproductivo en la fertilización del huevo se observa en Etheostoma lepidum y E. spectabile. [26]

Hongos Editar

Un caso sólido de reforzamiento que ocurre en hongos proviene de estudios de Neurospora. [27] En cruces entre diferentes especies en los géneros, los pares simpátricos muestran un éxito reproductivo bajo, significativamente más bajo que los pares alopátricos. [27] Este patrón se observa en escalas geográficas pequeñas y grandes, y la distancia se correlaciona con el éxito reproductivo. [27] Otra evidencia de refuerzo en la especie fue la baja aptitud detectada en los híbridos creados a partir de cruces, y que no se han encontrado híbridos en la naturaleza, a pesar de la proximidad. [27]

Insectos Editar

Se ha observado aislamiento etológico entre algunas especies de mosquitos en el sudeste asiático Aedes albopictus grupo, sugiriendo, a partir de experimentos de laboratorio de ensayos de apareamiento, que la selección contra híbridos está ocurriendo, en presencia de desplazamiento del carácter reproductivo. [28]

La discriminación por pareja femenina aumenta con tasas de migración intermedias entre poblaciones alopátricas de Timema cristinae (género Timema) en comparación con altas tasas de migración (donde el flujo de genes impide la selección) o bajas (donde la selección no es lo suficientemente fuerte). [29] [30]

Donde los rangos de las especies de cigarras Magicicada tredecim y M. neotredecim superposición (donde son simpátricos), el tono de M. neotredecim canciones de llamada masculina es aproximadamente 1,7 kHz en comparación con 1,1 kHz para las de M. tredecim, con las correspondientes diferencias de preferencia de tono de la canción femenina. [31] En alopátrico M. neotredecim poblaciones, el tono de llamada de apareamiento es de 1,3 a 1,5 kHz. [31] La biogeografía de las cigarras sugiere que M. neotredecim se originó después del retroceso del último avance glacial en América del Norte. [31]

Las diferencias de canciones de Laupala los grillos en las islas hawaianas parecen exhibir patrones consistentes con el desplazamiento de caracteres en poblaciones simpátricas. [32] Existe un patrón similar con Allonemobius fasciatus y A. socius, especie de grillos de tierra en el este de América del Norte. [33]

Machos en poblaciones simpátricas de los caballitos del diablo Calopteryx maculata y C. aequabilis son capaces de discriminar entre hembras de diferentes especies mejor que las de poblaciones alopátricas con hembras de C. aequabilis en poblaciones simpátricas que exhiben colores de alas más claros en comparación con las hembras alopátricas, una ilustración del desplazamiento del carácter reproductivo. [34] [35]

Quince especies de distribución simpática Agrodiaetus las mariposas con diferencias pronunciadas en el patrón de color de las alas probablemente surgieron como resultado de la especiación por refuerzo. [36] Los patrones filogenéticos indican que las diferencias surgieron en la alopatría y se reforzaron cuando las distribuciones entraron en contacto secundario. [37]

Drosophila Editar

Drosophila es una de las especies más estudiadas en la investigación de la especiación. [38] Dobzhansky y Koller fueron los primeros en estudiar el aislamiento entre Drosophila especies. [3]: 358 Desde entonces, otros estudios de poblaciones naturales como el D. paulistorum razas que exhiben un aislamiento más fuerte en la simpatría frente a la alopatría, [39] o el aislamiento mejorado que se encuentra en las poblaciones simpátricas de D. mojavensis y D. arizonae en el suroeste de América. [40] Se forman híbridos estériles raros entre D. pseudoobscura y D. persimilis, con simpátrico D. pseudoobscura hembras discriminando D. persimilis los machos más que las poblaciones alopátricas. [41] Otro Drosophila La investigación sobre reforzamiento se ha realizado a partir de experimentos de laboratorio y se analiza a continuación. En la costa este de Australia, D. serrata comparte una zona de superposición simpátrica con las especies estrechamente relacionadas D. birchii. [42] La especie exhibe un desplazamiento del carácter reproductivo, con la selección sexual operando sobre los hidrocarburos de la cutícula de las moscas. [43] El refuerzo parece estar impulsando su especiación en la naturaleza, con el apoyo de poblaciones de laboratorio experimentales simuladas. [44] [45]

Mamíferos Editar

Los ratones ciervo Peromyscus leucopus y P. gossypinus exhiben un desplazamiento del carácter reproductivo en las preferencias de apareamiento, con apareamientos heteroespecíficos que tienen lugar entre las especies. [46]

Moluscos Editar

Partula suturalis es polimórfico para la quiralidad de la concha en que tiene dos formas: conchas sinistral (zurdas) y dextrales (diestras), a diferencia de otras especies monomórficas en la isla de Mo'orea que tienen una sola forma (con la excepción de P. otaheitana). [47] Este rasgo polimórfico tiene un efecto directo sobre la elección de pareja y el comportamiento de apareamiento, como se muestra en las pruebas de apareamiento de laboratorio en las que los pares de espirales opuestos se aparean con mucha menos frecuencia. [47] En zonas donde P. suturalis vive en simpatia con otros sinistrales y dextrales Partula especie, lo contrario P. suturalis morph está típicamente presente. [9] Butlin describe sucintamente un ejemplo de este patrón único:

P. suturalis es simpatico con el dextral P. aurantia y sinistral P. olympia, cuyos rangos lindan pero no se superponen P. suturalis es sinestral en el rango de P. aurantia y dextral en el rango de P. olympia y normalmente no se hibrida con ninguna de las especies. Sin embargo, donde sus rangos se encuentran, hay una transición brusca en la bobina de P. suturalis y en esta zona de transición se hibrida con ambos P. aurantia y P. olympia. [9]

La inversión de la quiralidad a la sinistralidad debe haber evolucionado como un mecanismo de aislamiento, [48] con patrones de desplazamiento del carácter reproductivo que sugieren especiación por refuerzo. [47]

Satsuma largillierti vive en la mitad occidental de la isla de Okinawa mientras Eucosmia satsuma vive en la mitad este. Ambas poblaciones se superponen en simpatía a lo largo del centro de la isla, donde la longitud del pene de la especie difiere significativamente en simpatía (un caso de desplazamiento del carácter reproductivo [49]), pero no en alopatría. [50] Un patrón similar en caracoles se encuentra con Lymnaea peregra y L. ovata en el lago suizo Seealpsee con la señal de apareamiento actuando como el rasgo simpático desplazado. [51]

El género abulón Haliotis tiene 19 especies que ocurren en simpatría y una que ocurre en alopatría. De las especies simpátricas, todas contienen lisina espermática que impulsa el aislamiento de gametos, pero las especies alopátricas no. [52] [3]: 343 Un patrón similar de diferenciación de la lisina de los espermatozoides se encuentra en las especies de mejillones. Mytilus galloprovincalis y M. trossulus y probablemente ha ocurrido en los últimos 200 años debido a la distribución mediada por humanos por los barcos. [3]: 343

Plantas Editar

Se cree que las plantas proporcionan las condiciones adecuadas para que se produzca el refuerzo. [5] Esto se debe a una serie de factores como la imprevisibilidad de la polinización, los vectores polínicos, la hibridación, las zonas híbridas, entre otros. [5] Los investigadores [3] han pasado por alto en gran medida el estudio de las plantas que experimentan especiación por refuerzo: 364 sin embargo, hay pruebas de su aparición en ellas. [53]

En la flor silvestre de Texas Phlox drummondii, las mutaciones cis-reguladoras de genes que codifican la pigmentación de antocianinas han causado divergencia genética de dos poblaciones. [54] Híbridos (entre P. drummondii y P. cuspidata) con características inadaptadas, intermedias están sub-polinizadas aumentando el aislamiento reproductivo a través del refuerzo. [54] El mantenimiento del color de la flor ancestral en la población alopátrica se ve favorecido débilmente por la selección, donde el color derivado en la población simpátrica está siendo impulsado por una selección fuerte. [55] Del mismo modo, en P. pilosa y P. glaberrima, el desplazamiento del carácter del color de los pétalos ha sido impulsado por la selección, ayudada por la discriminación del polen. [56] También se ha observado un desplazamiento en el tamaño de la flor en las especies de solanáceas. Solanum grayi y S. lymholtzianum en simpatía así como S. rostratum y S. citrullifolium. [57]

El pino obispo se divide en dos poblaciones que se distinguen por las diferencias de monoterpenos, estomas y aloenzimas en el tiempo de floración y el color de la aguja: follaje azul en la población del norte y follaje verde en las poblaciones del sur de California. [58] Existe una pequeña región donde las especies se encuentran en un cline, sostenido por la selección debido a una divergencia en el tiempo de floración, que se cree que representa un refuerzo que está teniendo lugar. [9]

Se han documentado patrones similares de desplazamiento de ambos caracteres en poblaciones simpátricas de especies en: [9] [3]: 361

  • Agrostis tenuis[59]
  • Anthoxanthum odoratum[59]
  • Gilia[60]
  • Costarnos plantas: Costus allenii, C. laevis, y C. guanaiensis [61][62]C. pulverulentus y C. scaber[63]
  • Se ha observado un caso único de aislamiento poscigótico en lugar de precigótico en ambos Gossypium y Gilia, lo que sugiere que en las plantas, el papel del aislamiento post-cigótico en el refuerzo puede desempeñar un papel más importante. [3]: 361
  • Poblaciones simpátricas de Juncus effusus (junco común) exhibe diferenciación genética de plantas que florecen en diferentes momentos impidiendo la hibridación. [64] La alocronía puede influir. [sesenta y cinco]

Se espera que el apareamiento surtido aumente entre las poblaciones simpátricas que experimentan refuerzo. [8] Este hecho permite la comparación directa de la fuerza del aislamiento prezigótico en simpatría y alopatría entre diferentes experimentos y estudios. [3]: 362 Jerry Coyne y H. Allen Orr encuestaron 171 pares de especies, recolectando datos sobre su modo geográfico, distancia genética y fuerza del aislamiento prezigótico y post-cigótico encontrando que el aislamiento prezigótico era significativamente más fuerte en pares simpátricos, correlacionándose con las edades de la especie. [3]: 362 Además, la fuerza del aislamiento post-cigótico no fue diferente entre pares simpátricos y alopátricos. [8]

Este hallazgo apoya las predicciones de la especiación por refuerzo y se correlaciona bien con otro estudio posterior de Daniel J. Howard. [3]: 363 En su estudio, se analizaron 48 estudios con desplazamiento del carácter reproductivo observado (incluidas plantas, insectos, crustáceos, moluscos, peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos). [6] Los casos cumplieron con varios criterios, como que el rasgo en cuestión sirviera como una barrera reproductiva y si existían patrones claros de simpatía versus alopatría. [6] De los 48 candidatos, el 69 por ciento (33 casos) encontró un mayor aislamiento en la simpatía, lo que sugiere que el patrón predicho por el refuerzo es de naturaleza común. [6] Además del estudio comparativo de Howard, se protegió contra la posibilidad de sesgo de publicación de resultados positivos mediante la encuesta de 37 estudios de zonas híbridas. Una predicción del reforzamiento es que el apareamiento por parejas debería ser común en las zonas híbridas, predicción que se confirmó en 19 de los 37 casos. [6]

Un estudio de las tasas de especiación en peces y sus zonas híbridas asociadas encontró patrones similares en la simpatía, apoyando la ocurrencia de reforzamiento. [67] Un estudio en las plantas Glicina y Silene sin embargo, no encontró mayor aislamiento. [68]

Los estudios de laboratorio que prueban explícitamente el refuerzo son limitados. [3]: 357 En general, se han realizado dos tipos de experimentos: usando selección artificial para imitar la selección natural que elimina los híbridos (a menudo llamada "destruir-los-híbridos"), y usando selección disruptiva para seleccionar un rasgo (independientemente de su función en la reproducción sexual). [3]: 355–357 Muchos experimentos que utilizan la técnica de destruir los híbridos se citan generalmente como apoyo al refuerzo, sin embargo, algunos investigadores como Coyne y Orr y William R. Rice y Ellen E. Hostert sostienen que no modelan realmente refuerzo, ya que el flujo de genes está completamente restringido entre dos poblaciones. [69] [3]: 356 La siguiente tabla resume algunos de los experimentos de laboratorio que a menudo se citan como refuerzo de prueba de alguna forma.


Resultados

La asignación bayesiana de genotipos de microsatélites individuales de todo el genoma (29 loci) recuperó de forma inequívoca dos grupos (ΔLL K1 → 2 = 1916,9), correspondientes a las reservas de genes de las dos especies. Esta fuerte señal de dos grupos fue confirmada por el análisis de componentes principales de genotipos de microsatélites individuales (Archivo S1). Por tanto, los coeficientes de ascendencia corresponden a estimaciones del índice híbrido (HI). Encontramos signos de introgresión nuclear (estimaciones intermedias de HI) entre H. arborea y H. orientalis en una zona de 200 km de ancho con contactos en mosaico y poblaciones híbridas intercaladas (por ejemplo, localidades 32-33, 36, 50 Fig. 1a) en el centro y norte de Polonia. La distribución de los haplotipos mitocondriales produjo una imagen similar con una introgresión más amplia: H. arborea El ADNmt se muestreó con frecuencia más al este dentro del H. orientalis rango (por ejemplo, localidades 39–44, 50–52 Fig. 1b).

(a) Asignación de agrupamiento bayesiano de genotipos de microsatélites individuales por ESTRUCTURA (gráficos de barras) y probabilidad media de asignación para cada población (mapa) (B) Distribución de los linajes de mtDNA en poblaciones. Los gráficos circulares son proporcionales a los tamaños de muestra. Verde: H. arborea, azul: H. orientalis. Los mapas se crearon con ArcGIS 9.3 (ESRI, http://www.esri.com/software/arcgis).

La comparación del índice híbrido (HI) ligado al sexo promedio frente al autosómico reveló una introgresión significativamente menor en los marcadores ligados al sexo que en los marcadores autosómicos (Fig. 2a). Se muestreó una amplia gama de tipos de híbridos, que muestran estimaciones de HI intermedias para los autosomas (es decir, 0 & lt HI & lt 1), pero muestran una introgresión muy limitada en los marcadores ligados al sexo (es decir, HI más cerca de 0 o 1). La probabilidad de estos datos se calculó condicionada por el modelo 51 del genoma cline de Fitzpatrick. Específicamente, comparamos dos modelos, uno asumiendo que un solo cline se ajusta a los datos de los cromosomas sexuales y autosómicos, y otro que involucra dos clines separados, uno ajustado a cada tipo de marcador. El modelo de dos clinas tuvo una probabilidad significativamente mayor (Gtest ΔLL = 4.07, df = 2: PAG = 0,0003), apoyando fuertemente la reducción de la introgresión de marcadores de cromosomas sexuales. Nuestra inferencia fue robusta a tres fuentes de incertidumbre. Primero, 100 ejecuciones de STRUCTURE replicadas llevaron a la misma conclusión. En segundo lugar, el tamaño de muestra efectivo 52 puede estar sobreestimado, pero la inferencia sigue siendo significativa incluso si el tamaño efectivo es tan bajo como el 37% del número de alelos muestreados. En tercer lugar, los loci pueden variar en sus contribuciones relativas a las estimaciones de HI debido a las diferencias en el diagnóstico de sus alelos, pero la inferencia se mantuvo sin cambios y significativa cuando se consideraron las contribuciones específicas del locus. Además, la señal de inferencia también está presente en subconjuntos de los datos: considerando solo híbridos "confirmados" (n = 32 métodos), el nivel de introgresión difirió significativamente entre marcadores autosómicos y ligados al sexo (prueba de Wilcoxon no paramétrica pareada, PAG = 4.0 e −6, figura 2b).

(a) Índices híbridos ligados al sexo (cuadrados rojos) y autosómicos (círculos negros) (0: puro H. orientalis, 1: puro H. arborea) para cada individuo en comparación con su HI en todos los marcadores. Las líneas continuas son ajustes de máxima probabilidad de los datos al modelo 51 de clina genómica de Fitzpatrick. Los cuadrados muestran marcadores autosómicos ligados al sexo y circulares. Los datos se explican significativamente mejor al introducir un cline separado (más empinado) para los loci ligados al sexo (Gtest ΔLL = 4.07, df = 2, PAG = 0.0003 ver resultados). (B) En la comparación entre la introgresión autosómica y ligada al sexo en 32 híbridos confirmados (ver Métodos), la diferencia es muy significativa (prueba de Wilcoxon no paramétrica pareada, p = 4.0 e −6). foto de H. orientalis: Matthias Stöck foto de H. arborea: Amaël Borzée.

Los análisis adicionales muestran que la mayor mezcla estimada en los loci autosómicos no se debe a la falta de información sobre su población de origen: los marcadores autosómicos mantienen una señal similar de mayor mezcla independientemente de si se analizan por sí solos o combinados con la señal fuerte del sexo. loci enlazados (Wilcoxon PAG = 2.0 e −10 Archivo S2a – c). Además, para controlar el menor poder estadístico de nuestro conjunto de marcadores ligados al sexo (n = 8 loci) que del conjunto de marcadores autosómicos (n = 21 loci), volvimos a muestrear y analizar 100 subconjuntos de 8 marcadores autosómicos elegidos al azar: introgresión ligada al sexo fue significativamente menor que la introgresión autosómica en todos los casos (Archivo S2d). Por lo tanto, las estimaciones más bajas de la mezcla en el sexo en comparación con los marcadores autosómicos en H. arborea/H. orientalis los híbridos reflejan una introgresión diferencial real en lugar de diferencias en la informatividad de los marcadores.


Introducción

El nivel de diversidad genética neutra dentro de las poblaciones es un parámetro central para comprender las historias demográficas de las poblaciones [1], las limitaciones selectivas [2], la base molecular de la evolución adaptativa [3], las asociaciones de todo el genoma con enfermedades [4] y genética de la conservación [5]. En consecuencia, numerosos estudios empíricos han tratado de cuantificar los niveles de diversidad de nucleótidos neutrales dentro de las especies, y una teoría considerable se ha centrado en comprender y predecir la distribución de la variación genética entre especies. En igualdad de condiciones, bajo modelos simples neutrales de evolución, se espera que los niveles de diversidad genética neutra dentro de las especies aumenten proporcionalmente con el número de individuos reproductores (el tamaño de la población del censo, Nc). Aunque esta predicción está firmemente establecida, los estudios de los niveles de variación genética entre especies han revelado poca o ninguna correlación entre los niveles de diversidad genética y el tamaño de la población [6-9]. Esta discrepancia, señalada por primera vez por Richard Lewontin en 1974 [6], sigue siendo una de las paradojas más antiguas de la genética de poblaciones.

Una posible explicación de este desacuerdo es una correlación inversa entre la tasa de mutación y el tamaño de la población. Esto es de esperar si hay una selección relativamente débil contra los alelos que causan tasas de mutación más altas [8,10]. Alternativamente, esta paradoja podría resultar de un mayor impacto en grandes poblaciones de perturbaciones demográficas de desequilibrio, como una mayor variación en el éxito reproductivo [11] o fluctuaciones del tamaño de la población [12]. De hecho, un estudio empírico reciente sugiere que los factores demográficos juegan un papel importante en la configuración de los niveles de diversidad genética dentro de las poblaciones animales [13]. Sin embargo, ninguna de estas posibles explicaciones es suficiente para explicar completamente los patrones observados de diversidad neutra entre las especies [8].

Otra posible causa de esta paradoja es el funcionamiento de la selección natural en el genoma [7, 14, 15]. La selección natural puede afectar los niveles de diversidad neutra a través de la fijación adaptativa de mutaciones beneficiosas (autostop HH) [7,15,16] y / o la selección contra mutaciones deletéreas (selección de fondo BGS) [17,18]. Ambos procesos purgan variantes neutras que están vinculadas a mutaciones seleccionadas, lo que implica que si la selección natural es lo suficientemente común en el genoma, puede reducir los niveles observados de polimorfismo neutro. Además, los argumentos teóricos [7,14,19] sugieren que, cuando el impacto de la selección natural es sustancial, la dependencia de la diversidad neutral del tamaño de la población es débil o incluso inexistente. Aunque muchos autores han demostrado que la selección natural podría, en principio, ser suficientemente común para explicar la paradoja de Lewontin [7,8,14-16,20], existen pocas pruebas empíricas directas de esta explicación.

Una predicción única de la hipótesis de que la selección natural es un contribuyente principal a la disparidad entre Nc y los niveles de variación genética neutra dentro de las especies es que la selección natural jugará un papel más importante en la configuración de la distribución de la variación genética neutra en especies con Nc grande. Para probar esta predicción, nos basamos en el hecho de que el impacto de la selección natural en la diversidad neutra vinculada depende del entorno recombinacional local. En regiones de recombinación relativamente baja, las variantes seleccionadas afectan a sitios más neutrales a través del enlace, y viceversa, en regiones de recombinación relativamente alta. La correlación resultante entre la recombinación y el polimorfismo [21-26] (revisada en profundidad en [27]) permite una evaluación cuantitativa de la magnitud del impacto de la selección en la diversidad neutra vinculada (p. Ej., [22,23,26,28]) . Específicamente, si los efectos de la selección vinculada pueden explicar la falta de correlación entre la diversidad neutra y el tamaño de la población, esperamos que las especies con tamaños de población más grandes muestren correlaciones más fuertes entre la recombinación y el polimorfismo que aquellas con tamaños de población más pequeños y muestren un impacto simultáneamente mayor de selección natural en niveles de diversidad neutra en todo el genoma.

Aunque los estudios empíricos que exploran la relación entre la diversidad neutral y el tamaño de la población son relativamente poco frecuentes en comparación con los estudios teóricos sobre este tema, hay dos patrones interesantes que merecen consideración aquí. Primero, la proporción de sustituciones no sinónimas que han sido llevadas a la fijación por selección positiva varía ampliamente entre taxones. En humanos [29], levadura [30] y muchas especies de plantas [31], las estimaciones de esta proporción son cercanas a cero. En contraste, en Drosophila [32,33], ratones [34] y Capsella grandiflora [35], así como otros taxones (revisados ​​en [8]), se infiere que una gran fracción de sustituciones no sinónimas han sido conducidas a la fijación por selección positiva, lo que implica que la selección natural es común en los genomas de estos organismos (que generalmente tienen Nc grande). En segundo lugar, la fuerza de la correlación entre polimorfismo y recombinación varía ampliamente entre el número limitado de taxones [8, 27] que se han estudiado en profundidad. Aqui otra vez, Drosophila [21,25,36] es uno de los taxones que muestra la correlación más fuerte y, por lo tanto, la evidencia más clara de la selección natural, y la correlación en Drosophila es sustancialmente más grande que, por ejemplo, en humanos [28].

En un estudio relacionado con el trabajo presentado aquí, Bazin et al. [37] mostró que no existe una correlación entre la diversidad de nucleótidos en el ADNmt no recombinante y la diversidad de nucleótidos en el genoma nuclear. Si bien esto es consistente con algunas predicciones del trabajo teórico sobre este tema, la mitocondria tiene patrones inusuales de replicación y herencia y, por lo tanto, es un desafío desenredar los procesos que generan diversidad de aquellos que dan forma a su distribución a través del genoma. Aunque sugerente, la evidencia acumulada hasta ahora es fragmentaria, no se ha analizado en conjunto y varía ampliamente en la calidad de las muestras, la recopilación de datos y los análisis realizados [8, 27]. Por lo tanto, es difícil sacar conclusiones firmes sobre la importancia relativa y la prevalencia de la selección natural en la configuración de patrones de variación genética en el genoma basándose en estudios existentes.


Evidencia empírica de la evolución concertada en la región del ADNr 18S del género de diatomeas planctónicas Chaetoceros

Concerted evolution is a process of homogenisation of repetitive sequences within a genome through unequal crossing over and gene conversion. This homogenisation is never fully achieved because mutations always create new variants. Classically, concerted evolution has been detected as "noise" in electropherograms and these variants have been characterised through cloning and sequencing of subsamples of amplified products. However, this approach limits the number of detectable variants and provides no information about the abundance of each variant. In this study, we investigated concerted evolution by using environmental time-series metabarcoding data, single strain high-throughput sequencing (HTS) and a collection of Sanger reference barcode sequences. We used six species of the marine planktonic diatom genus Chaetoceros as study system. Abundance plots obtained from environmental metabarcoding and single strain HTS showed the presence of a haplotype far more abundant than all the others (the "dominant" haplotype) and identical to the reference sequences of that species obtained with Sanger sequencing. This distribution fitted best with Zipf's law among the rank abundance/ dominance models tested. Furthermore, in each strain 99% of reads showed a similarity of 99% with the dominant haplotype, confirming the efficiency of the homogenisation mechanism of concerted evolution. We also demonstrated that minor haplotypes found in the environmental samples are not only technical artefacts, but mostly intragenomic variation generated by incomplete homogenisation. Finally, we showed that concerted evolution can be visualised inferring phylogenetic networks from environmental data. In conclusion, our study provides an important contribution to the understanding of concerted evolution and to the interpretation of DNA barcoding and metabarcoding data based on multigene family markers.

Declaracion de conflicto de interes

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Cifras

Abundance plots for each Chaetoceros…

Abundance plots for each Chaetoceros species from validated environmental sequences. ( A )…

Abundance plots for each strain…

Abundance plots for each strain analysed in different Chaetoceros especies. ( A )…

TCS haplotype networks inferred from…

TCS haplotype networks inferred from environmental metabarcoding data. ( A ) C. curvisetus…


Ciencia y creacionismo: una mirada desde la Academia Nacional de Ciencias, segunda edición (1999)

A lo largo del camino conduce desde los orígenes de la "vida" primitiva, que existió hace al menos 3.500 millones de años, hasta la profusión y diversidad de vida que existe hoy. Este camino se entiende mejor como producto de la evolución.

Contrariamente a la opinión popular, ni el término ni la idea de evolución biológica comenzaron con Charles Darwin y su obra más destacada, Sobre el origen de las especies mediante la selección natural (1859). Muchos estudiosos de los filósofos griegos antiguos en adelante habían inferido que especies similares descendían de un ancestro común. La palabra "evolución" apareció por primera vez en el idioma inglés en 1647 en una conexión no biológica, y se volvió ampliamente utilizada en inglés para todo tipo de progresiones desde comienzos más simples. El término que Darwin usó con más frecuencia para referirse a la evolución biológica fue "descendencia con modificación", que sigue siendo una buena definición breve del proceso en la actualidad.

Darwin propuso que la evolución podría explicarse por la supervivencia diferencial de los organismos siguiendo su variación natural y el proceso mdasha lo denominó "selección natural". Según este punto de vista, la descendencia de los organismos difiere entre sí y de sus padres en formas que son heredables, es decir, pueden transmitir las diferencias genéticamente a su propia descendencia. Además, los organismos de la naturaleza suelen producir más descendientes de los que pueden sobrevivir y reproducirse dadas las limitaciones de alimentos, espacio y otros recursos ambientales. Si un particular fuera de

Charles Darwin llegó a muchos de sus conocimientos sobre la evolución mediante el estudio de las variaciones entre especies en las islas Galápagos frente a la costa de Ecuador.

la primavera tiene rasgos que le dan una ventaja en un ambiente particular, ese organismo tendrá más probabilidades de sobrevivir y transmitir esos rasgos. A medida que las diferencias se acumulan durante generaciones, las poblaciones de organismos divergen de sus antepasados.

La hipótesis original de Darwin ha sufrido una amplia modificación y expansión, pero los conceptos centrales se mantienen firmes. Los estudios en genética y biología molecular, campos desconocidos en la época de Darwin, han explicado la aparición de variaciones hereditarias que son esenciales para la selección natural. Las variaciones genéticas son el resultado de cambios o mutaciones en la secuencia de nucleótidos del ADN, la molécula de la que están hechos los genes. Estos cambios en el ADN ahora se pueden detectar y describir con gran precisión.

Las mutaciones genéticas surgen por casualidad. Pueden o no equipar al organismo con mejores medios para sobrevivir en su entorno. Pero si una variante genética mejora la adaptación al medio ambiente (por ejemplo, al permitir que un organismo haga un mejor uso de un nutriente disponible, o que escape a los depredadores de manera más efectiva, como por ejemplo a través de piernas más fuertes o disfrazando la coloración), es más probable que los organismos portadores de ese gen. para sobrevivir y reproducirse que los que no lo tienen. Con el tiempo, sus descendientes tenderán a aumentar, cambiando las características medias de la población. Aunque la variación genética sobre la que trabaja la selección natural se basa en elementos aleatorios o aleatorios, la selección natural en sí misma produce un cambio "adaptativo", y es todo lo contrario del azar.

Los científicos también han logrado comprender los procesos mediante los cuales se originan nuevas especies. Una nueva especie es aquella en la que los individuos no pueden aparearse y producir descendientes viables con individuos de una especie preexistente. La división de una especie en dos a menudo comienza porque un grupo de individuos se separa geográficamente del resto. Esto es particularmente evidente en islas remotas lejanas, como las Galápagos y el archipiélago hawaiano, cuya gran distancia de América y Asia significa que los colonizadores que llegan tendrán poca o ninguna oportunidad de aparearse con los individuos que permanecen en esos continentes. Las montañas, ríos, lagos y otras barreras naturales también explican la separación geográfica entre poblaciones que alguna vez pertenecieron a la misma especie.

Una vez aislados, los grupos de individuos separados geográficamente se diferencian genéticamente como consecuencia de la mutación y otros procesos, incluida la selección natural. El origen de una especie es a menudo un proceso gradual, de modo que al principio el aislamiento reproductivo entre grupos separados de organismos es solo parcial, pero finalmente se completa. Los científicos prestan especial atención a estas situaciones intermedias, porque ayudan a reconstruir los detalles del proceso ya identificar genes particulares o conjuntos de genes que explican el aislamiento reproductivo entre especies.

Un ejemplo particularmente convincente de especiación involucra a las 13 especies de pinzones estudiadas por Darwin en las Islas Galápagos, ahora conocidas como pinzones de Darwin. Los antepasados ​​de estos pinzones parecen haber emigrado del continente sudamericano a los Galápagos. Hoy en día, las diferentes especies de pinzones de la isla tienen hábitats, dietas y comportamientos distintos, pero los mecanismos involucrados en la especiación continúan operando. Un grupo de investigación dirigido por Peter y Rosemary Grant de la Universidad de Princeton ha demostrado que un solo año de sequía en las islas puede impulsar cambios evolutivos en los pinzones. La sequía disminuye los suministros de

Las diferentes especies de pinzones de las islas Galápagos, ahora conocidas como pinzones de Darwin, tienen picos de diferentes tamaños que han evolucionado para aprovechar distintas fuentes de alimento.

nueces rotas pero permite la supervivencia de plantas que producen nueces más grandes y resistentes. Así, las sequías favorecen a las aves con picos fuertes y anchos que pueden romper estas semillas más duras, produciendo poblaciones de aves con estos rasgos. Los Grant han estimado que si las sequías ocurren aproximadamente una vez cada 10 años en las islas, podría surgir una nueva especie de pinzón en solo unos 200 años.

Las siguientes secciones consideran varios aspectos de la evolución biológica con mayor detalle, analizando la paleontología, la anatomía comparada, la biogeografía, la embriología y la biología molecular para obtener más evidencia que respalde la evolución.

El registro fósil

Aunque fue Darwin, sobre todos los demás, quien reunió por primera vez pruebas convincentes de la evolución biológica, los estudiosos anteriores habían reconocido que los organismos de la Tierra habían cambiado sistemáticamente durante largos períodos de tiempo. Por ejemplo, en 1799 un ingeniero llamado William Smith informó que, en capas ininterrumpidas de roca, los fósiles se encontraban en un orden secuencial definido, con los de apariencia más moderna más cerca de la parte superior. Debido a que las capas inferiores de roca se colocaron lógicamente antes y, por lo tanto, son más antiguas que las capas superiores, la secuencia de fósiles también podría tener una cronología de la más antigua a la más joven. Sus hallazgos fueron confirmados y ampliados en la década de 1830 por el paleontólogo William Lonsdale, quien reconoció que los restos fósiles de organismos de estratos inferiores eran más primitivos que los de arriba. Hoy en día, se han identificado muchos miles de depósitos de rocas antiguas que muestran las correspondientes sucesiones de organismos fósiles.

Por tanto, la secuencia general de fósiles ya había sido reconocida antes de que Darwin concibiera la descendencia con modificaciones. Pero los paleontólogos y geólogos anteriores a Darwin utilizaron la secuencia de fósiles en las rocas no como prueba de la evolución biológica, sino como base para elaborar la secuencia original de los estratos rocosos que habían sido alterados estructuralmente por terremotos y otras fuerzas.

En la época de Darwin, la paleontología era todavía una ciencia rudimentaria. Gran parte de la sucesión geológica de rocas estratificadas se desconocía o se estudiaba de forma inadecuada.


Empirical evidence for species selection - Biology

Evidencia de Evolución


The Nobel Prize winning scientist Linus Pauling aptly described science as the search for truth. Science does this by continuously comparing its theories objectively with evidence in the natural world. When theories no longer conform to the evidence, they are modified or rejected in favor of new theories that do conform. In other words, science constantly tries to prove its assumptions to be false and rejects implausible explanations. In this way, scientific knowledge and understanding grow over time. Religious explanations for the order of things are not science because they are based primarily on faith and do not subject themselves to be objectively falsified. Because of this fundamental difference in the approach to understanding our natural world, the U.S. Supreme Court in effect decided in 1987 that the Biblically based "creation science" is not a science and cannot be taught as such in public schools as an alternative or in addition to the mainstream evolutionary theory of the biological sciences. However, religious creation stories and the idea of "intelligent design" can be taught in philosophy, religion, or history courses. Religion and Science provide different approaches to knowledge. It is important to understand both.


What Is Evolution?

Biological evolution is genetic change in a population from one generation to another. The speed and direction of change is variable with different species lines and at different times. Continuous evolution over many generations can result in the development of new varieties and species. Likewise, failure to evolve in response to environmental changes can, and often does, lead to extinction.

When scientists speak of evolution as a theory they do not mean that it is a mere speculation. It is a theory in the same sense as the propositions that the earth is round rather than flat or that our bodies are made of atoms are theories. Most people would consider such fundamental theories to be sufficiently tested by empirical evidence to conclude that they are indeed facts. As a result of the massive amount of evidence for biological evolution accumulated over the last two centuries, we can safely conclude that evolution has occurred and continues to occur. All life forms, including humans, evolved from earlier species, and all still living species of organisms continue to evolve today. They are not unchanging end-products.

For those who have difficulty in accepting evolution because of what they perceive as contradictions with their fundamental religious beliefs, it may be useful to distinguish the ultimate origin of life from its later evolution. Many, if not most, biological scientists accept that primordial life on earth began as a result of chance natural occurrences 3.5-4 billion years ago. However, it is not necessary to believe in that view in order to accept that living creatures evolved by natural means after the origin of the first life. Charles Darwin modified his religious beliefs, as did many others, as a result of the discovery of convincing proof of evolution. Darwin's religious faith was also severely challenged by the death of his 10 year old daughter Annie in 1851. Apparently, he came to believe that his God created the order of the universe including the rules of nature that result in biological evolution. His famous book, En el origen de las especies, was not a denial of his God's existence. However, he did reject a literal interpretation of the Judeo-Christian Bible. His religious beliefs were probably very similar to those who advocate "theistic evolution" today.

Isn't Evolution Just a Theory --video clip from PBS 2001 series Evolución. Esta
link takes you to an audio file at an external website. To return here, you must click the
"back" button on your browser program. (length = 6 mins, 15 secs)
Darwin's Personal Struggles--an interview with Darwin's biographer, James Moore. Esta
link takes you to an audio file at an external website. To return here, you must click the
"back" button on your browser program. (length = 7 mins, 38 secs)
Evolution of the Eye--an explanation by zoologist Dan-Erik Nilsson. This link takes
you to a video at an external website. To return here, you must click the "back"
button on your browser program. (length = 4 mins, 8 secs)


We now understand that there are a number of different natural processes that can cause evolution to occur. These are presented in a later tutorial of this series (Modern Theories of Evolution).


How Do We Know That Evolution Has Occurred?

The evidence for evolution has primarily come from four sources:

1. the fossil record of change in earlier species
2. the chemical and anatomical similarities of related life forms
3. the geographic distribution of related species
4. the recorded genetic changes in living organisms over many generations


El registro fósil

Geological strata containing an
evolutionary sequence of fossils

Remains of animals and plants found in sedimentary rock deposits give us an indisputable record of past changes through vast periods of time. This evidence attests to the fact that there has been a tremendous variety of living things. Some extinct species had traits that were transitional between major groups of organisms. Their existence confirms that species are not fixed but can evolve into other species over time.

The evidence also shows that what have appeared to be gaps in the fossil record are due to incomplete data collection. The more that we learn about the evolution of specific species lines, the more that these so-called gaps or "missing links in the chain of evolution" are filled with transitional fossil specimens. One of the first of these gaps to be filled was between small bipedal dinosaurs and birds. Just two years after Darwin published En el origen de las especies, a 150-145 million year old fossil of Arqueoptérix was found in southern Germany. It had jaws with teeth and a long bony tail like dinosaurs, broad wings and feathers like birds, and skeletal features of both. This discovery verified the assumption that birds had reptilian ancestors.

Arqueoptérix fósil Arqueoptérix recreation Archaeopteryx tail feathers

Desde el descubrimiento de Arqueoptérix, there have been many other crucial evolutionary gaps filled in the fossil record. Perhaps, the most important one, from our human perspective, was that between apes and our own species. Since the 1920's, there have been literally hundreds of well-dated intermediate fossils found in Africa that were transitional species leading from apes to humans over the last 6-7 million years. This evidence is presented in the last 3 tutorials of this series.

Transitional Tetrapod Fossil-- another example of filling what had been an evolutionary gap.
This link takes you to a QuickTime video. Para volver aquí, debe hacer clic en el botón & quot; Atrás & quot
en el programa de su navegador. (length = 3 mins, 53 secs)

The fossil record also provides abundant evidence that the complex animals and plants of today were preceded by earlier simple ones. In addition, it shows that multicelled organisms evolved only after the first single-celled ones. This fits the predictions of evolutionary theory.


Chemical and Anatomical Similarities

Living things on earth are fundamentally similar in the way that their basic anatomical structures develop and in their chemical compositions. No matter whether they are simple single-celled protozoa or highly complex organisms with billions of cells, they all begin as single cells that reproduce themselves by similar division processes. After a limited life span, they also all grow old and die.

All living things on earth share the ability to create complex molecules out of carbon and a few other elements. In fact, 99% of the proteins, carbohydrates, fats, and other molecules of living things are made from only 6 of the 92 most common elements. This is not a mere coincidence.

All plants and animals receive their specific characteristics from their parents by inheriting particular combinations of genes. Molecular biologists have discovered that genes are, in fact, segments of DNA molecules in our cells.

These segments of DNA contain chemically coded recipes for creating proteins by linking together particular amino acids in specific sequences.

Human arm bones
(typical vertebrate pattern)

All of the tens of thousands of types of proteins in living things are mostly made of only 20 kinds of amino acids. Despite the great diversity of life on our planet, the simple language of the DNA code is the same for all living things. This is evidence of the fundamental molecular unity of life.

In addition to molecular similarities, most living things are alike in that they either get the energy needed for growth, repair, and reproduction directly from sunlight, by photosynthesis , or they get it indirectly by consuming green plants and other organisms that eat plants.

Many groups of species share the same types of body structures because they inherited them from a common ancestor that had them. This is the case with the vertebrates , which are the animals that have internal skeletons. The arms of humans, the forelegs of dogs and cats, the wings of birds, and the flippers of whales and seals all have the same types of bones (humerus, radius, and ulna) because they have retained these traits of their shared common ancient vertebrate ancestor.

All of these major chemical and anatomical similarities between living things can be most logically accounted for by assuming that they either share a common ancestry or they came into existence as a result of similar natural processes. These facts make it difficult to accept a theory of special and independent creation of different species.


Geographic Distribution of Related Species

Another clue to patterns of past evolution is found in the natural geographic distribution of related species. It is clear that major isolated land areas and island groups often evolved their own distinct plant and animal communities. For instance, before humans arrived 60-40,000 years ago, Australia had more than 100 species of kangaroos, koalas, and other marsupials but none of the more advanced terrestrial placental mammals such as dogs, cats, bears, horses. Land mammals were entirely absent from the even more isolated islands that make up Hawaii and New Zealand. Each of these places had a great number of plant, insect, and bird species that were found nowhere else in the world. The most likely explanation for the existence of Australia's, New Zealand's, and Hawaii's mostly unique biotic environments is that the life forms in these areas have been evolving in isolation from the rest of the world for millions of years.


Genetic Changes Over Generations

The earth's environments are constantly changing, usually in subtle and complex ways. When the changes are so great as to go beyond what most members of a population of organisms can tolerate, widespread death occurs. As Charles Darwin observed, however, not all individuals always perish. Fortunately, natural populations have genetic diversity. Those individuals whose characteristics allow them to survive an environmental crisis likely will be the only ones able to reproduce. Subsequently, their traits will be more common in the next generation--evolution of the population will have occurred.

This process of natural selection resulting in evolution can be easily demonstrated over a 24 hour period in a laboratory Petri dish of bacteria living in a nutrient medium. When a lethal dose of antibiotic is added, there will be a mass die-off. However, a few of the bacteria usually are immune and survive. The next generation is mostly immune because they have inherited immunity from the survivors. That is the case with the purple bacteria in the Petri dishes shown below--the bacteria population has evolved.

This same phenomenon of bacteria evolution speeded up by human actions occurs in our own bodies at times when an antibiotic drug is unable to completely eliminate a bacterial infection. That is the reason that medical doctors are sometimes hesitant to recommend an antibiotic for their patients and insist that the full dosage be used even if the symptoms of illness go away. They do not want to allow any potentially antibiotic resistant bacteria to survive.

Antibiotic resistance--how mutation and fast reproductive rates of
microorganisms can outpace modern medical breakthroughs. Esta
link takes you to an external website. To return here, you must click
the "back" button on your browser program.
Dog variety resulting
from selective breeding
durante muchas generaciones

People have developed many new varieties of plants and animals by selective breeding. This process is similar to the bacteria experiment described above. Selection of specimens to breed based on particular traits is, in effect, changing the environment for the population. Those individuals lacking the desirable characteristics are not allowed to breed. Therefore, the following generations more commonly have the desired traits.

Insect with a high
reproductive potential

Species that mature and reproduce large numbers in a short amount of time have a potential for very fast evolutionary changes. Insects and microorganisms often evolve at such rapid rates that our actions to combat them quickly lose their effectiveness. We must constantly develop new pesticides, antibiotics, and other measures in an ever escalating biological arms race with these creatures. Unfortunately, there are a few kinds of insects and microbes that are now significantly or completely resistant to our counter measures, and some of these species are responsible for devastating crop losses and deadly diseases.

If evolution has occurred, there should be many anatomical similarities among varieties and species that have diverged from a common ancestor. Those species with the most recent common ancestor should share the most traits. For instance, the many anatomical similarities of wolves, dogs, and other members of the genus del perro are due to the fact that they are descended from the same ancient canine species and still share 99.8% of their genes. Wolves and dogs also share similarities with foxes, indicating a slightly more distant ancestor with them.

Genetic Tool Kit--evidence of a common set of genes for body parts shared by many, if not
most, creatures. This link takes you to a video at an external website. To return, here, you
must click the "back" button on your browser program. (length = 4 mins, 47 secs)

Given the abundant evidence supporting the theory of biological evolution, it is highly probable that evolution has occurred and is still occurring today. However, there remains speculation in regards to the specific evolutionary path of some species lines and the relative importance of the different natural processes responsible for their evolution.

Much has been added to our understanding of the nature of evolution since the 19th century. It is now known that there are six different processes that can operate independently or in consort to bring about evolution. The understanding of these processes has become the basis for an overall synthetic theory of evolution . This theory encompasses multiple causes, including Charles Darwin's concept of natural selection, Gregor Mendel's experimental results concerning genetic inheritance, as well as a number of crucial 20th century discoveries. The synthetic theory of evolution will be revisited with more detail in the 6th tutorial of this biological anthropology series.


The Public Perception of Evolution in the United States

Biological evolution is far from being universally accepted by Americans. Annual national polls carried out since the mid 1980's by the Center for Biomedical Communication at Northwestern University School of Medicine indicate that the percentage of Americans who accept evolution has dropped from 45% to 40%. Curiously, the number who reject evolution have also dropped from 48% to 39% over the same time period. Those who are uncertain about whether evolution occurs or not have increased from 7% to 21%. While it is encouraging that fewer people are now hostile to the idea of biological evolution, the U.S. still has a higher percentage of its population who hold this view than 33 of the 34 European nations and Japan. This is very likely a consequence of the relative emphasis placed on teaching science in public schools in the different countries. In addition, anti-evolution sentiment is far stronger in American national politics.

For the vast majority of biologists, the debate over whether evolution occurs took place in the 19th century and has long been settled--evolution won. The noted environmental biologist Theodosius Dobzhansky summed it up in 1973 by saying "nothing in biology makes sense except in the light of evolution".

Evolving Ideas: Why Is Evolution Controversial Anyway--reconciling a belief in science and
a religion. This link takes you to a video at an external website. Para volver aquí, debes
haga clic en el botón "Atrás" del programa de su navegador. (length = 6 mins, 36 secs)

NOTA : Some critics have said that the kinds of rapid evolutionary changes in insects and bacteria referred to above are not good evidence of the process of natural evolution because they occur as a result of human interference. However, there is abundant evidence of rapid evolution occurring today independent of people. An example was described by Cristina Sandoval in the May 23, 2002 issue of Naturaleza. A species of insect called the "walking stick" (Timena cristinae) found in the Santa Ynez Mountains of California now exists in two distinct varieties or forms that are in the process of evolving into two separate species by adapting to different environments. The insect forms differ in terms of genetically determined color patterns--one is striped and the other is not. The striped ones hide from predators on the striped chamise plant, while the unstriped ones hide on the unstriped blue lilac plant. Those that have inherited the appropriate camouflaging color pattern for their chosen environment survive the onslaught of lizards and birds. In this case, the natural predators, rather than humans, are the driving forces of natural selection. Mating experiments show that each variety of "walking stick" prefers to mate only with others having the same color pattern. This breeding isolation is leading to the evolution of two distinct species.

NEWS : On July 17, 2005, The Pew Research Center for the People and the Press conducted a national poll in the United States concerning the teaching of creationism and evolution. In regards to beliefs about how life developed, 42% of the respondents said that "living things have existed in their present form since the beginning of time." Only 26% said that they had evolved through time as a result of "natural process such as natural selection," while 18% said that evolution occurred but was guided by a supreme being. In response to the question of whether creationism should be taught in public schools instead of evolution, 38% said yes and 49% said no. When asked whether creationism should be taught along with evolution, 64% said yes and 26% said not. The older the respondent, the more likely he/she was to reject evolution and its teaching in favor of creationism. The sample consisted of 2,000 people and the margin of error was 3.5%.

POSTSCRIPT: For additional information regarding "creation science" and "intelligent design", look at the 2007 PBS Nova documentary and the entertaining 2008 follow-up lecture by Dr. Kenneth Miller linked below.

Judgment Day: Intelligent Design on Trial--analysis of a controversial 2004 court
case and its consequences. This link takes you to a video at an external website.
(length = 1 hr 55 mins)
God, Darwin, and Design: Lessons from the Dover Monkey Trial--a 2008 lecture at
the University of Texas by Kenneth Miller, a noted biologist. This link takes you to
a video at an external website. You will be asked to first download the Envivio
plugin in order to view the video. (length = 2 hrs 17 mins)

Copyright 1998-2013 by Dennis O'Neil. Reservados todos los derechos.
créditos de ilustración


Adaptation to the environment

The adaptation to the respective living conditions can be different within one species. Sobre el Galapagos Islands, Darwin observed that individual populations, develop independently of one another if they live far apart.

Certain types of finches and turtles, had adapted individually to the conditions on each island. For example, they developed characteristic beak and shell shapes.

During such adaptation process populations of a species develop so far apart that they eventually become different species. In other words, they can no longer reproduce with each other. Darwin also found examples of this in the Galapagos Islands.


Why are fossils are taken as the strongest evidence obtained so far regarding the evolution of organisms ? Give reason

Fossils show evidence of movement from the simple to the complex as required by Darwinian evolution descent with modification.

Explicación:

Darwinian evolution postulated that all organisms were descended from a single ancestral organism by decent with modification. The first organism was obviously very simple present organisms are very complex. Darwin's theory requires an increase in complexity of organisms.

The geological record as constructed using Darwin's theory shows a progression from the simple to the complex. While this is a circular argument it is the strongest evidence for the theory of descent with modification central to Darwin's theory of evolution.

Embryology once thought to show evidence of evolution, ontology showing the progression in the development of embryos has been proven false.

Evidence of changes within a species were extrapolated as evidence for Darwin's theory. The Origin of Species used the artificial selection of the pigeons as evidence that natural selection could create new information and complexity. These extrapolations have fallen short of providing evidence of possible changes from one species to another. Pigeons revert to the natural form. Peppered moths revert back to the natural form.

Studies of DNA while showing similarities between organisms also provides evidence against the movement of the simple to the complex. The adaptation of bacteria to antibiotics has been found be a loss of information. All known mutations have been shown to be a loss of information not an increase in information.

No present empirical evidence supports the idea of that natural causes can result in an increase of complexity. The idea that descent with modification has happened in the past is supported by the fossil record. This makes the fossil record the strongest evidence for Darwin's theory of evolution.


Ver el vídeo: Sexismo? Solo diferencias biológicas en estos casos. (Agosto 2022).