Tema 1. Evolución biológica

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Describe el proceso de evolución de las especies.

Todas las actividades de este cuadernillo son para que usted las realice solo o acompañado de otros docentes. También puede aplicarlas con estudiantes del Ciclo Básico.

1. Amplíe su vocabulario. Para eso, siga estas instrucciones.

• Lea la definición de las palabras resaltadas.
• Investigue y profundice acerca de cada definición.
• Escriba un ejemplo de cada definición aplicado a especies de fauna y flora guatemaltecas.
• Luego, escriba en su cuaderno un texto en el que aplique estos términos.

Biogeografía: estudio de la distribución pasada y presente de los organismos.

Aves de Guatemala

Estructura homóloga: es cuando hay especies con un ancestro en común y estructuras similares; por ejemplo, tienen huesos en común, pero una función diferente para cada animal.

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  Mano humana

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  Pata de gato

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  Aleta de ballena

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  Ala de murciélago

Estructura análoga: es cuando distintas especies tienen partes del cuerpo con la misma función, pero no la misma estructura.

Un ave y una mariposa tienen alas con la misma función, pero con orígenes distintos.

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Estructura vestigial: estructura heredada de los ancestros que ha perdido su función original en gran parte o por completo.

Algunas personas nunca desarrollan muelas cordales, terceros molares que aparecen entre los 14 y los 25 años de edad.

2. Observe las ilustraciones y explique qué función cumplen según su estructura.

• Comparta sus explicaciones con otros compañeros.

Función de las extremidades de estos vertebrados.

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Función de las alas.

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  Mosca

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  Murciélago

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  Águila

Picos de pinzones según su alimentación.

Vello corporal en los humanos.

3. Reúnase en parejas y lean la siguiente línea del tiempo sobre los orígenes del pensamiento evolutivo.

• Busquen ejemplos de estas teorías y adapten, en su cuaderno, esta línea del tiempo.

Darwin desarrolló la idea central de la evolución mediante la selección natural, pero otros científicos contemporáneos y anteriores a él influyeron en su forma de pensar.

1809 Jean - Baptiste Lamark

Publica la hipótesis de la herencia de rasgos adquiridos.

1831 Charles Darwin

Realiza un viaje que le permite recabar pruebas sobre las que basa la explicación de la forma como funciona la evolución.

1830-1833 Charles Lyell

En el principio de geología, explica que durante largos periodos, los mismos procesos que afectan hoy a la Tierra han moldeado sus características geológicas antiguas.

1858 Alfred Russel Wallace

Con base en sus estudios de la distribución de plantas y animales, le escribe a Darwin especulando sobre la evolución mediante la selección natural.

1859 Charles Darwin

Publica El origen de las especies.

Desarrollo

Nuevos aprendizajes

Evidencias de la evolución

Según Campbell y Reece (2010), “podemos definir la evolución como una modificación a través del tiempo de la composición genética de una población. Finalmente, una población puede acumular modificaciones suficientes para construir una especie nueva, una forma de vida novedosa. Por esa razón, también podemos utilizar el término evolución en una escala mayor para significar la aparición gradual de toda la diversidad biológica, desde los microorganismos primitivos hasta la variedad enorme de organismos vivos en el presente”.

La selección natural

Charles Darwin, en el libro El origen de las especies, desarrolló la teoría de la selección natural.

En este proceso, los organismos mejor adaptados desplazan a los menos adaptados mediante la acumulación lenta de cambios genéticos favorables en la población a lo largo de las generaciones. Cuando la selección natural funciona sobre un número extremadamente grande de generaciones, puede dar lugar a la formación de la nueva especie. Los individuos más aptos tienen mayor probabilidad de sobrevivir hasta la edad reproductora y, por tanto, de dejar descendientes a las siguientes generaciones; la reproducción diferencial puede deberse a diferentes tasas de fertilidad o fecundidad o a la selección sexual.

Un ejemplo de selección natural es el camuflaje que logran algunas especies para pasar desapercibidas de depredadores. Así, este insecto se asemeja a una hoja.

Este proceso evolutivo se puede comprobar de la siguiente manera:

Pruebas biogeográficas

Consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre sí por su proximidad, situación o características; por ejemplo, los marsupiales australianos. Estos mamíferos completan su crecimiento embrionario en una bolsa externa al útero. Viven en Australia.

La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás, a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, diferentes a las de otros lugares.

Otro ejemplo: las islas Galápagos, en Ecuador, son el hábitat de una gran variedad de especies de pinzones emparentados estrechamente. Lo más llamativo de estas especies son sus picos, que están adaptados a una dieta muy específica.

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  Comen insectos pequeños.

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  Comen insectos grandes.

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  Comen semillas y néctar de cactus.

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  Comen semillas pequeñas y duras.

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  Comen semillas grandes y duras.

Pruebas paleontológicas

El estudio de los fósiles brinda una idea clara de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras. Existen muchas series de fósiles de plantas y animales que permiten reconstruir cómo se adaptaron las especies a las cambiantes condiciones del medio.

En Guatemala, existe el Museo de Paleontología y Arqueología Roberto Woolfolk, ubicado en Zacapa, el cual es considerado un tesoro nacional. Cuenta con ejemplares de fósiles y esqueletos de animales que vivieron en el país. Cuenta, además, con esqueletos de mastodontes, perezosos y armadillos gigantes.

En Huehuetenango también existe un museo privado llamado La cueva del mamut, donde se preservan restos fósiles de mamuts que habitaron la región de los Cuchumatanes.

Pruebas anatómicas

Estas pruebas se refieren a la comparación de las estructuras corporales entre las especies. Son el reflejo directo de las adaptaciones al medio. El estudio de la anatomía de distintas especies muestra que existen algunas, evolutivamente próximas, separadas por una diferente adaptación a medios distintos. Poseen órganos y estructuras muy parecidas anatómicamente, ya que tienen el mismo origen evolutivo.

Estructuras vestigiales

El coxis como vestigio de una cola en los seres humanos.

Estructuras análogas

Los pulmones y las branquias sirven para respirar, pero su estructura es distinta.

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Estructuras homólogas

Las extremidades anteriores tienen una estructura parecida en especies diferentes.

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Pruebas embriológicas

Estas se relacionan con las pruebas anatómicas. El estudio de los embriones de los vertebrados demuestra que las primeras fases de desarrollo son iguales para todos los vertebrados. Es imposible diferenciarlos entre sí; solo mientras avanza el proceso, cada grupo de vertebrados tendrá un embrión diferente al del resto. Se parecen más, cuanto más emparentadas estén las especies. Ejemplo:

En las fases tempranas de su desarrollo, los embriones de diferentes vertebrados son muy parecidos entre sí.

Pruebas genéticas y biología molecular

A nivel molecular, el código genético universal y las moléculas homólogas ofrecen evidencia de la existencia de un ancestro. Por ejemplo, los seres humanos comparten información genética con algunas bacterias. Gracias a estos datos, se plantea la teoría de un solo ancestro en común para toda la vida en la Tierra.

Cierre

Actividades de integración

1. Lea y realice las actividades.

Experimento: Selección natural

Los factores pueden ser físicos (luz, presión, temperatura, topografía) y competencia entre la misma especie (intraespecífica) por el alimento, el espacio y la reproducción. Cuando la selección natural funciona sobre un número extremadamente grande de generaciones puede dar lugar a la formación de la nueva especie, manteniendo su información genética.

La especiación son los cambios que se presentan en una población a lo largo del tiempo y se puede mantener o no, según las presiones de la selección en la población, lo cual da origen a las nuevas especies.

Objetivo

• Demostrar un mecanismo de selección natural con ayuda de una simulación.

Materiales

2 hojas de periódico.

2 hojas de papel negro.

2 hojas de papel blanco.

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  35 cuadros de papel periódico de 3X3 centímetros.

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  35 cuadros de papel blanco de 3X3 centímetros.

• 

  35 cuadros de papel negro de 3X3 centímetros.

2. Formen grupos de cuatro integrantes.

• Lean y sigan las instrucciones.

Procedimiento

• Tomen en cuenta que cada tipo de papel representa una “especie” distinta.
• Extiendan las dos hojas de papel en una superficie plana (mesa o piso), que será el ambiente.
• Coloquen al azar todos los recortes de papel sobre la superficie, de manera homogénea y eviten que queden amontonados en un solo lugar.
• Un grupo actuará en el rol de “depredadores”. Para esto, deben colocarse de espaldas al lugar donde están ubicados los cuadritos de papel. Se voltearán rápido y tomarán el primer recorte que vean.
• Repitan este procedimiento cinco veces cada uno.
• Anoten los datos de los “organismos capturados” en una tabla como esta.

Depredador	Especie blanca	Especie negra	Especie periódico
1
2
3
4

3. Lean y respondan.

Análisis y conclusiones:

• Según los resultados del cuadro, ¿qué tipo de especie sobrevivió en mayor proporción? Explique por qué.
• ¿Qué características tiene la especie más capturada en el ambiente?
• ¿Por qué hubo una especie menos capturada? ¿Cuáles son las características que le permitieron esta situación?
• Si el ambiente (papel periódico) cambiara a un color negro, ¿por qué habría cambios en la frecuencia poblacional?

4. Elaboren un mapa mental de las pruebas de la evolución.

Recuerden que un mapa mental es una técnica empleada para facilitar el aprendizaje mediante la visualización de ideas de forma esquematizada, todas ellas relacionadas entre sí, las cuales en conjunto ayudan a explicar el contenido de un tema en específico.

• Pueden consultar el siguiente enlace donde se brindan diez consejos para elaborar un mapa mental. https://www.youtube.com/watch?v=QJekYAIentM
• También puede consultar la página 59 del libro Estrategias de enseñanza - aprendizaje de Julio H. Pimienta Prieto en el Campus Virtual del Ministerio de Educación.
• Utilicen un pliego de papel manila por grupo.
• Cada mapa mental debe incluir:

1. Las cinco pruebas de la evolución: título y definición de la prueba.
2. Ilustración de cada prueba.
3. Bibliografía.

5. Expongan, de manera voluntaria, los mapas mentales elaborados.

Destrezas fonológica que consiste en encontrar similitudes y diferencias entre los fonemas o sílabas que forman una palabra.

Crecimiento o aumento en el orden físico, intelectual o moral.

Espacio vital en el que se desarrolla el ser humano. Conjunto de estímulos que condicionan al ser humano desde el momento mismo de su concepción.

Conjunto de acciones (formas de actuar o de resolver tareas), con un orden, plan o pasos, para conseguir un determinado fin o meta. Se trata de saber hacer cosas, aplicar o actuar de manera ordenada para solucionar problemas, satisfacer propósitos o conseguir objetivos. Forman los contenidos procedimentales.