Desde que surgió la vida en la Tierra, la evolución ha sido un proceso continuo, pero, en algunos periodos de tiempo ha sucedido que han provocado extinciones masivas (desaparición de un gran número de especies) o aparición de grandes grupos de organismos conocido como radiación adaptativa.
Se puede decir que ha habido radiación adaptativa cuando hay un incremento rápido de la biodiversidad en un corto espacio de tiempo. A lo largo de la historia, han surgido nuevas características de morfología o de funcionamiento que han implicado grandes ventajas evolutivas.
Algunos de estos cambios de morfología y fisiología de los seres vivos han dado lugar a la aparición de nuevos grupos de organismos, siendo la base de radiaciones adaptativas.
1.- Las
células procariotas: Han sido los primeros organismos vivos conocidos de la
Tierra. Se formaron en el mar hace aproximadamente 3700 millones de años. Su
origen es todavía desconocido, pero se cree que provienen de una bacteria
denominada LUCA (Last Universal Common Ancestor). Constaban de una estructura
celular simple y su metabolismo era heterótrofo y anaerobio. Se nutrían de las
moléculas orgánicas del medio. Desde su aparición, no han sufrido gran
diversificación. Sin embargo, su metabolismo es increíblemente variado, y
existen procariotas extremófilas, resistentes a condiciones ambientales
extremas e incluso favorecidas en estas.
Esquema genérico de una célula procariota
Su
material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en un área
denominada nucleoide.
Pueden poseer compartimentos procariotas, los cuales tienen la función de
realizar tareas especializadas, como los clorosomas, carboxisomas, anammoxosomas,
ficobilisomas, proteosomas y magnetosomas.
También
pueden poseer componentes adicionales, como flagelo, membrana externa (en bacterias
Gramnegativo), periplasma, cápsula, inclusiones citoplasmáticas (nutrientes y
vesículas de gas), pili, glicocálix, biopelícula, plásmidos y mesosomas.
2.- La
fotosíntesis: Ciertas células procariotas gramnegativas, denominadas cianobacterias,
fueron las primeras células en desarrollar la fotosíntesis. Estas células
contienen clorofila, una sustancia crucial para este proceso. En la
fotosíntesis se utiliza dióxido de carbono, agua, luz solar y clorofila para
generar glucosa y oxígeno molecular. Supuso un gran cambio evolutivo, dado que
permitió superar la limitación de la disponibilidad de nutrientes del entorno y
liberó oxígeno a la atmósfera, facilitando así el desarrollo de células
heterótrofas con un metabolismo aerobio (dependiente del oxígeno), el cual es más
eficaz.
Reacción química ajustada de la fotosíntesis
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3.- Las
células eucariotas: Hace alrededor de 2500 millones de años se dio un proceso
que resultó en la aparición de las células eucariotas, el cual conocemos actualmente
como eucariogénesis. Existen múltiples teorías que explican este proceso, pero
la más conocida es la Teoría de la endosimbiosis seriada de Lynn Margulis. Al final del apartado de teoría sintética, en concreto en la parte de las críticas, podemos conocer más sobre ésta teoría.
Según esta teoría, la célula eucariota tuvo su origen en la incorporación de células procariotas en otras que disponían ya de un sistema membranoso, dando lugar a la mitocondria por parte de procariotas aerobias heterótrofas y al cloroplasto por parte de procariotas autótrofas fotosintéticas. El material genético quedó protegido por una envuelta nuclear que proporcionó un mayor control de la expresión genética.
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5.- La
reproducción sexual: Es muy posible que apareciese en organismos unicelulares,
pero se afianzó en los organismos pluricelulares. Esta reproducción aportó
variabilidad genética a la sucesión ya que combinaba material genético de dos
progenitores. Esta variabilidad genética es la base de la selección natural.
6.- Las plantas terrestres: Las plantas terrestres (Embryophyta)
aparecieron como descendientes de algas verdes multicelulares de agua dulce (Charophyta), y al poblar la
tierra marcaron el hito más importante de la evolución y la diversidad
biológica terrestre. Este hecho ocurrió hace unos 450 Ma.
Evolutivamente se produjeron varios cambios:
- A nivel reproductivo: la alternancia de generaciones y reproducción por semillas.
- La raíz: fundamental para la absorción del agua y nutrientes.
- Cutícula: para adaptarse a un medio fuera del agua y evitar la desecación.
- Sistema vascular: para el transporte interno en la planta.
- Tejidos endurecidos: dar soporte.
- Flavonoides: protección contra radiación ultravioleta.
- Estomas: poros de la epidermis para mantener el contacto con el aire.
Esquema de la evolución de las plantas.
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La transición de un medio acuático a uno terrestre se originó en el Paleozoico y Mesozoico y pocos animales se hicieron terrestres completamente durante el Cenozoico.
Los artrópodos desarrollaron estructuras respiratorias internas y exoesqueletos para evitar la desecación y darles soporte y protección.
Los anfibios se originaron a partir de peces con pulmones y aletas lobuladas. De esto derivó la locomoción tetrápoda. Los cuadrúpedos tienen una gran ventaja sobre tierra, al poder desplazarse con gran velocidad y tener un rango de movimientos ampliado.
Fase primaria de la conquista del medio terrestre.
8.- El
huevo amniota: tuvo efectos macroevolutivos, porque da explicación al triunfo de los
vertebrados terrestres amniotas, como los reptiles, las aves y los mamíferos, después de la extinción
masiva de final del Pérmico, "Gran Mortandad". Dentro del huevo
amniótico, el embrión desarrolla cuatro envueltas embrionarias: el
corion, el alantoides, el amnios y el saco vitelino. Crea un medio acuoso en
el que puede respirar, alimentarse, estar protegido y aislado. Esta adaptación permitió la
reproducción ovípara en un medio seco y terrestre, una ventaja evolutiva que
desencadenó la radiación adaptativa de los reptiles durante el Mesozoico y la
colonización de nuevos hábitats alejados del agua, lo que les convirtió en el
grupo dominante de vertebrados terrestres hasta el final del cretácico.
Esquema genérico
de un huevo amniótico.
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9.- Los mamíferos: La teoría principal de su origen afirma que proceden de los reptiles.
Los mamíferos aparecieron hace unos 200Ma pero no se desarrollaron completamente hasta la extinción de los dinosaurios, favoreciendo su radiación adaptativa, hace unos 65Ma.Al extinguirse los dinosaurios, los mamíferos evolucionaron y pudieron aprovechar los nichos ecológicos a los que previamente no se podían adaptar. Esta evolución tuvo una duración de unos 160 millones de años.
Los mamíferos poseen unos rasgos que los diferencian de los reptiles y que les conceden cierta superioridad:
- Piel cubierta de pelo frente a las escamas.
- La mayoría son vivíparos frente a los reptiles que son ovíparos. Esto implica mayor protección al embrión.
- Tienen paladar que permite respirar mientras comen o maman.
- Son homeotermos. Esto les permitió colonizar regiones geográficas de bajas temperaturas, pudiendo aprovechar recursos alimentarios.
- Cuidado de sus crías.
Como ya hemos mencionado, todas estas transformaciones tuvieron lugar durante más de 160 millones de años.
La transición de reptil a mamífero pasó por tres etapas: pelicosaurios, terápsidos y mamíferos.
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10.- Las plantas angiospermas: Los fósiles más antiguos datan hace unos 140 millones de años. El número de especies aumenta en comparación con otras plantas no angiospermas. Se diversificaron rápidamente por todos los biomas excepto en regiones polares.
Se caracterizan por ser muy variadas en su aspecto: herbáceo, arbustivo y arbóreo. Tienen hojas planas y caducas en climas templados, la semilla está protegida por el fruto, y se desarrollan los órganos reproductores en flores coloreadas (normalmente hermafroditas).
Como ventaja evolutiva se puede resaltar la mayor eficacia reproductiva gracias, en parte, a la colaboración de los animales en la polinización así como la dispersión de las semillas. por parte también de los animales.
Esquema genérico de la reproducción de una planta
angiosperma.
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