Lamarck

Lamarck

¿Crea la función al órgano?

A pesar del gran número de pruebas existentes, la evolución de las especies es una idea que no fue aceptada por el mundo científico hasta el siglo XIX.
Anteriormente a esta época se conocía mediante los fósiles la existencia de especies hoy desaparecidas, pero, para justificar este hecho, se habían elaborado teorías en las cuales no tenía cabida la evolución. En este sentido, el naturalista suizo Charles Bonnet había elaborado una teoría a finales del siglo XVIII según la cual la existencia de estas especies era debida a que, de forma periódica, la Tierra se había visto sometida a una serie de circunstancias catastróficas que habían hecho desaparecer muchas de las especies existentes en aquel momento. Todos los fósiles eran así restos de especies existentes antes de una catástrofe.
Sin embargo , en 1809 aparece un libro titulado Phylosophiae Zoologicae que plantea por primera vez una serie de ideas sobre la evolución de las especies. El autor de este libro, Jean Baptiste Lamarck, fue duramente criticado por algunos científicos de la época de tanta importancia como Georges Cuvier, ferviente seguidor de las teorías de Bonnet; con todo no hay duda de que esta obra supuso un gran paso en el estudio de la evolución.
Según exponía Lamarck en su libro, todas las especies existentes están continuamente esforzándose para adaptarse mejor a las condiciones del medio en que viven, cada especie va desarrollando progresivamente los órganos que más utiliza, mientras que se produce una continua atrofia de los órganos menos utilizados. De esta forma, los caracteres originales van siendo sustituidos lentamente en cada especie por una serie de caracteres adaptativos o caracteres adquiridos.
Para demostrar su teoría, Lamarck ponía como ejemplo a la jirafa. Según él, las jirafas provendrían de unos antílopes primitivos que se alimentaban de las hojas de los árboles.
La necesidad de alcanzar hojas que se encontrasen cada vez más altas hizo que el cuello y la lengua de la jirafa se hiciesen cada vez más largos, aumento que fue transmitiéndose de generación en generación, ya que, según Lamarck, estos caracteres adquiridos eran transmitidos sexualmente.
Esta teoría, que se podría sintetizar con la frase “la función crea el órgano”, servía evidentemente para explicar cómo a lo largo de millones de años, la adaptación a distintos ambientes había sido capaz de crear las diferentes especies que habitan en la Tierra, muchas de las cuales descenderían de una especie única.
En la actualidad, prácticamente ningún científico acepta las teorías de Lamarck. Todos coinciden con él en que en un individuo puede producirse un desarrollo espectacular en alguno de sus órganos debido al uso continuado del mismo, lo cual es fácilmente comprobable; por ejemplo, el desarrollo muscular que adquieren algunos atletas. Sin embargo, lo que los científicos no aceptan es que dicho desarrollo sea heredable; esto es, el hijo del atleta no tendrá el mismo desarrollo muscular del padre a no ser que, como él, haga ejercicio con la misma intensidad.
Las teorías de Lamarck, discutidas ya en el momento de su aparición y de hecho olvidadas en la actualidad como tales teorías científicas, tuvieron sin embargo una importancia vital, ya que mentalizaron a los científicos de su época en el problema de la evolución, mentalización que llevó a muchos de ellos a realizar estudios que seguirían mejor suerte que las teorías del naturalista francés, que aun así, sigue siendo considerado como un pionero del evolucionismo.

Evolución. Teoría de la Descendencia

Es la Teoría que afirma que las especies se derivan unas de otras (en contra de la teoría opuesta, o teoría de la inmutabilidad de las especies).
La teoría de la descendencia reúne y ordena las pruebas que fundamentan esta tesis.

Evolución
Proceso de desarrollo de la vida y de los propios seres vivos a partir de su forma inicial.
La teoría de la evolución trata de determinar las leyes que rigen el proceso de evolución de las diferentes especies.

Breve historia de la teoría de la descendencia

Actualmente ya nadie pone en duda la teoría de la descendencia, pero no siempre ha sido así. Una interpretación literal del relato bíblico de la Creación estaría en contradicción con las ideas de la descendencia, ya que según el Génesis todas las especies de animales y vegetales fueron creadas por Dios en su forma definitiva. Los animales fueron salvados del diluvio universal en el arca de Noé, lo que determinó el número de especies. Sin embargo este relato enseguida empezó a causar ciertas dificultades. Así, en 1685, Sir Matthew Hale, juez supremo de Inglaterra, declaraba que Noé, por una serie de motivos concretos, sólo habría podido salvar cierto número de especies que serían “raíz y origen” de todos los animales que conocemos en la actualidad. Pero ¿qué ocurriría con las plantas?
En 1973, en el estado de Tennessee entraba en vigor una nueva ley según la cual la teoría científica de la evolución sólo podría ser presentada en los libros de texto de biología como una alternativa, igualmente probable, al relato bíblico de la Creación. Era evidente e incuestionable el hecho de que Dios había creado el mundo con sus mares, bosques y ríos, con sus animales y plantas, y al hombre para que reinara sobre todo ello.
Asimismo se creía con toda certeza que el mundo había permanecido inmutable desde su creación hasta el presente.

Carl Von Linné pone las cosas en orden
No es difícil comprender el modo en que Linné sintetiza sus convicciones en 1773: “Existen tantas especies como formas creó en un principio el Supremo Hacedor” Sobre esta base construye Linné su Systema Naturae de clasificación de plantas y animales. En las clasificaciones “artificiales” realizadas hasta entonces, las especies habían sido ordenadas por orden alfabético, o bien las plantas se habían agrupado en categorías tales como “hortalizas”, “legumbres”, “plantas medicinales”, “malas hierbas”, etc. Linné intentó clasificar las plantas según sus mecanismos de polinización y fructificación, es decir, por sus características naturales. Sin embargo, no se percató de que de esta manera establecía una serie de relaciones de parentesco; para él la elaboración de una clasificación sistemática de plantas y animales no era más que una exposición del plan del Creador.
La posibilidad de la evolución ni siquiera se planteaba, todo el mundo estaba firmemente convencido de la inmutabilidad de las especies. Sin embargo, en ciertos casos los estudiosos se reservaban una excepción a esta regla: las sabandijas, bacterias, gusanos, larvas, y también las anguilas, las ranas y los ratones, podían , al parecer, surgir por generación espontánea de la suciedad y la podredumbre. Del mismo modo era seguro que los óvulos o las células espermáticas contenían al individuo completo en miniatura; mediante la fecundación se desencadenaba un proceso que consistía en el desarrollo de estructuras preexistentes y predeterminadas. precisamente de esta teoría de la preformación se deriva el concepto de “evolución”; evolvere significa en latín desarrollar, desenvolver. Hoy día entendemos por evolución el desarrollo de la vida y de los seres vivos en nuestro planeta.

Buffon, “maestro de la razón practica”
Georges Louis Buffon, contemporáneo de Linné, era algo más progresista, aunque expresaba sus opiniones con la necesaria prudencia. Observando la secuencia de fósiles de plantas y animales llegó a concluir que las especies se iban “relevando” unas a otras. De hecho , su interpretación de los fósiles era correcta. También se dio cuenta de que la corteza terrestre se había ido formando paulatinamente, por la sucesiva acumulación de depósitos sedimentarios. Pero casi inmediatamente después de que expresara su parecer se encontró sometido a una fuerte represión, viéndose obligado a dar toda una serie de explicaciones atenuantes ante la Facultad de Teología de la Sorbona de París, en las que declaraba que sus ideas no eran más que “puras especulaciones filosóficas sin ningún valor frente a la Biblia”.
En su voluminosa Historia natural (1749-1787) Buffon desarrolla ideas verdaderamente revolucionarias para su época: “Si fuera cierto que el asno y el caballo descienden de los mismos progenitores, también el hombre, el mono, los cuadrúpedos y todos los demás animales podrían considerarse como miembros de una sola familia, y no sería erróneo suponer que a través del tiempo la naturaleza haya ido produciendo todos los seres orgánicos a partir de un solo ser inicial”.

Jean Baptiste de Lamarck J. B. de Lamarck llegó a la biología de un modo un tanto novelesco: nacido en 1744, tras estudiar teología ingresó en el ejército; en la Guerra de los siete Años fue condecorado y ascendido a oficial, abandonando después el ejército a los veinticuatro años por motivos de salud. Estudió entonces medicina, literatura y ciencias naturales y, a la vez que trabajaba como empleado de banca, aprendía botánica de modo autodidacto. En 1778 publicó su Flora de Francia, en tres tomos. Con el apoyo de Buffon obtuvo un empleo en el Jardín Botánico de París. En 1793 obtuvo la cátedra de zoología, con especialidad en invertebrados. De nuevo volvió estudiar autodidácticamente -!ya con 49 años!- , y entre 1815 y 1822 publicó su Historia natural de los invertebrados, obra sistemática fundamental. En 1809 había aparecido su Filosofía zoológica. En 1829, a la edad de ochenta y cinco años, Lamarck, solo y ya prácticamente ciego, llegó a al fin de sus días.
En 1800, a la edad de cincuenta y seis años, Lamarck declaraba ante la sorpresa de sus alumnos: “Durante mucho tiempo he creído que en la naturaleza se dan especies inmutables... Ahora estoy convencido de que en ese sentido estaba equivocado”, tras lo que pasó a exponer el famoso ejemplo en el que muestra su visión de la transformación de las especies y, por tanto, de su surgimiento. Los antepasados de las jirafas tenían el cuello corto, decía Lamarck, y se alimentaban de hierba, pero continuamente, sobre todo en épocas de sequía, estos animales intentaban alcanzar las jugosas hojas de los árboles, para lo que se esforzaban en estirar las patas y el cuello. este continuo ejercicio desencadenó en su organismo un empeño por alargar el cuello y las patas, característica que fue transmitida por herencia a sus descendientes, que, de este modo, partieron de un punto inicial más favorable. También estos descendientes siguieron esforzándose y estirándose durante toda su vida, y sus hijos tuvieron cada vez el cuello y las patas más largos. Así es como, a través del tiempo, se llegaron a formar los largos cuellos y patas de las jirafas que conocemos hoy.
Otro ejemplo: las garzas que pescan en las orillas pantanosas se encuentran en constante peligro de hundirse, por lo que tuvieron cada vez mayor necesidad de desarrollar unas patas largas: debido al constante estiramiento de éstas, acabaron convirtiéndose en zancos. También ocurre algo parecido con los topos y los animales que viven en el subsuelo: al no utilizar sus ojos, estos se atrofian.
A través de la filosofía naturalista Lamarck llegó a aceptar la teoría de la descendencia. La antigua idea filosófica de que existe un proceso gradual de perfeccionamiento “desde la naturaleza inerte de las piedra hasta la espiritualidad de los ángeles” era objeto de una continua polémica entre los eruditos del siglo XVIII. En resumen, la teoría de Lamarck estaba basada en las siguientes consideraciones:
· Todos los organismos tienden instintivamente hacia su perfeccionamiento
· Las alteraciones del entorno producen nuevas necesidades en los organismos
· Debido a esto, los organismos se ven obligados a utilizar determinados órganos con mayor o menor intensidad; por su utilización o desuso los órganos tienden a formarse o desarrollarse más o menos intensamente. Esto da lugar a alteraciones en la constitución de los órganos
· Estas alteraciones son hereditarias (caracteres de transmisión hereditaria).
El fundamento, y a la vez el fallo de la teoría de Lamarck es precisamente este principio de los “caracteres hereditarios”. Pero hay que considerar en su favor que desde la antigüedad griega hasta bastante después de su época nunca se puso en duda la validez del principio. Se suele describir a Lamarck como “uno de los más grandes y solitarios urdidores de ideas que se conocen en toda la historia de las ciencias naturales”
Sin embargo, fue el primero que intentó fundamentar y exponer claramente la idea del proceso de descendencia. Este es su mérito, pese a que su análisis resultara erróneo.

Cuvier, brillante defensor de una teoría falsa

Lamarck tuvo la desgracia de encontrar en uno de sus colegas, algo más joven que él, un antagonista que, tanto por sus extraordinarios conocimientos como por su fuerte carácter, resultó ser una personalidad mucho más brillante, a pesar de que sus puntos de vista respecto a la teoría de la descendencia eran completamente erróneos. Este hombre fue Georges Cuvier.
Cuvier es el especialista en anatomía comparada más notable de la historia de la zoología. Dominaba todos los conocimientos zoológicos de su época y conocía todos los fósiles y animales hasta en sus menores detalles lo que le permitió efectuar amplias deducciones acerca de la especie y el modo de vida de animales fosilizados, con sólo tener en sus manos algunos fragmentos petrificados. Con sus demostraciones en este campo Cuvier cosechó grandes éxitos.
¿Por qué, regularmente, las especies fosilizadas son sustituidas por otras? Esta fue la pregunta que sirvió de punto de partida para sus investigaciones paleontológicas.
Lamarck acababa de dar una respuesta a esta interrogante, pero Cuvier encontró otra, manteniéndose firmemente aferrado a la teoría de la inmutabilidad de las especies: “por tres veces consecutivas los grandes diluvios aniquilaron toda la fauna terrestre; y cada vez fue creada de nuevo”, explicaba Cuvier, formulando así por primera vez su “teoría de las catástrofes”, aunque conservando el principio fundamental de la inmutabilidad de las especies. Las diversas series sucesivas de animales y plantas fósiles, según él, no eran más que los restos de especies que habían existido en otros tiempos y que habían sucumbido a las sucesivas catástrofes. No es sorprendente que esta teoría recibiera en su época el aplauso general. ¿Acaso no nos describe el Antiguo Testamento el diluvio, o sea, una de estas catástrofes?
Su antagonista fue el viejo y solitario Lamarck, que defendía la teoría de la transformación y surgimiento de las especies. ¡No es de extrañar que llevara las de perder! Durante casi medio siglo sólo Cuvier gozó de la aprobación general; todavía se consideraba un hecho irrefutable que la Tierra y todos los seres vivos habían sido creados tal y como los conocemos hoy, y que todo permanecería igual por los siglos ¡a no ser que se produjera otro diluvio!

Charles Darwin: un diluvio de hechos

Atrincherada tras este tipo de dogmas, la sociedad intentaba protegerse de la irrupción de la era de la técnica y las ciencias naturales. La mera idea de una posible descendencia era por sí misma algo escandaloso y prohibido. Y en semejante ambiente surgió en 1859 la nueva teoría de Darwin . El título completo de su ora es On the origin of species by means of natural selection or the preservation of favoured races in the struggle for live (Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural, o la supervivencia de las razas favorecidas en la lucha por la vida).
Su libro Sobre el origen de las especies se agotó el mismo día de su publicación; secretamente se había estado esperando -y a la vez temiendo- que se publicara una obra de este tipo. El escándalo y el rechazo se manifestaron de inmediato: se desencadenó la tormenta en contra de las “herejías” de Darwin.
La manera de interpretar la evolución pronto llegaría a ser denominada “darwinismo”, pudiendo resumirse de la siguiente manera:
· Existe una sobre producción de descendientes en las diferentes especies. Sin embargo, el número de individuos que comprenden las poblaciones permanece constante a través de las generaciones, por lo que puede deducirse que la mayoría de los descendientes perece de forma precoz.
Surge entonces la pregunta: ¿qué es lo que causa la muerte de estos individuos? ¿Son determinados individuos los que sucumben o sobreviven, o todo es producto del azar?
· Los descendientes de una especie particular se diferencian entre sí, en mayor o menor grado, por una serie de características y formas de comportamiento, lo que les condiciona a estar más o menos capacitados para defenderse en el medio o hábitat en que han nacido. Estas variaciones son, hereditarias.
· En la “lucha por la existencia” (struggle for life) prevalecerán los más aptos (survival of fittest), los menos aptos serán víctimas de sus enemigos, de la falta de alimento o de otras condiciones ambientales. Los más aptos transmiten hereditariamente a sus descendientes los caracteres favorables, que están “grabados” en su patrimonio hereditario. Este proceso se repite de generación en generación.
Darwin fue el primero en interpretar la evolución como un proceso dinámico entre dos fuerzas opuestas: la sobreproducción y la selección. Según él, se trataba de un proceso bigradual: las variaciones hereditarias proporcionan la materia prima del proceso evolutivo, la selección natural elimina. Sin embargo, una característica o cualidad que hoy resulta positiva puede convertirse mañana en desventaja, ya que el entorno se haya en un proceso de continuo cambio. Así, por medio de las variaciones y la selección, las estructuras de animales y plantas permanecen flexibles y van acomodándose a los cambios del entorno.
El resultado de este proceso es lo que se denomina “adaptación”.

Genérica. Tareas, 2, 3 y 4.

Antes de realizar estas tareas, por favor lee el resumen.

Resumen
1. La genética es la rama de la biología que comprende el estudio de la herencia, que es la transmisión de características de padres a hijos.
2. Los experimentos clásicos de genética de Mendel comprenden la interpretación de los cruces de plantas de chícharos que tienen siete pares de características contrastantes
3. El principio de dominancia dice que, en los híbridos, la forma dominante de un gen particular determina la expresión de una característica y evita la expresión de la forma recesiva del gen. El principio de Segregación dice que, durante la formación de los gametos, los genes que controlan una característica particular se separan en gametos diferentes
4. Las reglas de la probabilidad se pueden usar para predecir el resultado de cruces genéticos.
5. generalmente se emplea el cuadrado de Punnett, que es una tabla con las posibles combinaciones de genes en la progenie de un cruce, para predecir el resultado de los cruces genéticos.
6. Como resultado de sus estudios de la herencia en los dihíbridos, Mendel desarrolló el Principio de la Segregación Independiente: durante la formación de los gametos, los genes para una característica se separan y se distribuyen a los gametos independientemente de los genes para otras características.
7. Decimos que las características que tienen tres o más alelos están bajo el control de alelos múltiples.
8. La herencia poligénica es un tipo de herencia en la cual una característica se determina por la interacción de dos o más pares de genes.
9. La dominancia incompleta es una situación en el cual el híbrido tiene un fenotipo intermedio entre la característica dominante y la característica recesiva de sus padres.
10.Se sabe que los cromosomas son los portadores de los genes.
11.Algunas características heredadas, en la “mosquita de la fruta”, los seres humanos y otros organismos, están controladas por genes en el cromosoma.

Tarea 2
1. Señala la diferencia entre fenotipo y genotipo
2. Define cruce dihíbrido
3. Usa el diccionario y busca el significado de los prefijos hetero- y homo-. Explica el significado de estos prefijos en los términos heterocigoto y homocigoto
4. Señala la diferencia entre la primera generación filial (F 1 ) y la segunda generación filial (F 2 )
5. ¿Qué son los alelos?
6. Señala la diferencia entre genética y herencia
7. De los anteriores términos escoge los correctos en vez de los siguientes:
· cruce para determinar la paternidad
· la forma en que se ve un organismo
· la constitución genética de un organismo
8. Define teoría cromosómica de la herencia
9. Señala la diferencia entre los términos dominante y recesivo.

Tarea 3
1. Identifica varias características hereditarias
2. Explica por qué las plantas de chícharos resultaron ser excelente material para los experimentos genéticos de Mendel
3. Explica cómo se aplica el principio de Dominancia a los resultados de un cruce de plantas homocigotas de chícharos para semilla amarilla y de plantas homocigotas para semilla verde. Usa un cuadrado de Punnett.
4. ¿Cómo puedes determinar la probabilidad de obtener dos “sol” si tiras al aire a la vez dos monedas de un peso?
5. Prepara un cuadrado completo de Punnett para ilustrar el cruce de una planta de chícharos heterocigotos con cubierta gris y otra planta de chícharos heterocigotos con cubierta blanca. Explica el significado de las combinaciones de letras dentro y fuera del cuadrado.
6. En las plantas de chícharos, los tallos largos son dominantes sobre los tallos cortos. Las vainas verdes son dominantes sobre las vainas amarillas. Una planta heterocigota de tallo largo y vaina verde se cruza con otra planta homocigota de tallo corto y vaina amarilla. Usa tu propio sistema de letras y un cuadrado de Punnett para ilustrar los posibles genotipos y fenotipos que resultan de este cruce.
7. Define el término alelos múltiples y da un ejemplo de ellos en los seres humanos.
8. En el trigo, el color del grano, está bajo el control de varios pares de genes. Identifica este tipo de herencia.
9. Da un ejemplo de dominancia incompleta y explica cómo la dominancia incompleta difiere de la dominancia.
10.¿Qué evidencia llevó a Sutton a la hipótesis de que los genes están en los cromosomas? (Investiga quién es Sutton)
11.Imagínate que una mujer de visión normal, pero portadora del daltonismo (ceguera al color), se casa con un hombre que padece la enfermedad. Desarrolla un cuadrado de Punnett que ilustre los probables genotipos y fenotipos de su progenie.

Tarea 4
1. Una mujer de visión normal tiene dos hijas con daltonismo. Da los posibles genotipos de esta mujer, de su marido y de las dos hijas. Usa la letra C para visión normal y c (minúscula)para daltonismo.
2. En los caballos, el negro (N) es dominante sobre el castaño (c). El paso del trote (T) es dominante sobre el paso fino (f). Si un caballo heterocigoto para el paso del trote y para el color negro se cruza con uno castaño de paso fino, ¿cuál es la probabilidad de obtener un potro castaño de paso fino?
3. Una pareja tiene tres hijas. La madre espera un cuarto hijo. ¿Qué probabilidad hay de que este niño sea un varón? Explica tu respuesta
4. ¿Es posible que una mujer con sangre tipo AB y un hombre con sangre tipo B tengan hijos con sangre tipo A?. Usa un cuadrado de Punnett para explicar tu respuesta.

Tarea 1 GENÉTICA

Pensamiento crítico y solución de problemas

Hacer cálculos.
Si cruzamos un gato de cola corta (A) con un gato de cola larga(b) y nacen seis gatitos, ¿cuántos podrían tener la cola corta? ¿Cuántos podrían tener la cola larga? Muestra este entrecruzamiento en un cuadro de punnet. ¿Sería posible que algunos de los gatitos nacieran sin cola ¿ explica porqué?

Aplicar conceptos
En las plantas de guisantes, los tallos enanos (t) son recesivos y los tallos altos ( T) son dominantes. Si se cruzan dos plantas híbridas (Tt por Tt), se recogen y se plantan 100 semillas de esas dos plantas, ¿cuántas plantas de la generación siguiente crees que tendrán tallo alto

Contesta las siguientes preguntas
1. Menciona tres diferencias entre mitosis y meiosis
2. Menciona tres diferencias entre gametogénesis femenina y gametogénesis masculina
3. ¿Por qué en la mitosis las células hijas son idénticas a la célula madre?
4. ¿Por qué es importante que durante la meiosis el número cromosómico se reduzca a la mitad?
5. ¿Que tipo de células se forman en la mitosis?
6. ¿Qué tipo de células se forman en la meiosis?
7. ¿Qué relación tienen los cromosomas con la transmisión de las características hereditarias?
8. ¿Qué es un cromosoma?
9. ¿Cuántos cromosomas tiene la especie humana?
10. ¿Qué es un cromosoma sexual, y que determina?
11. ¿Qué es un autosoma, y que determina?