Evolución divergente

Es el mecanismo más importante para la formación de nuevas especies. La evolución divergente está dada por los cambios evolutivos que experimentará cada uno de los grupos separados, por deriva génica, mutaciones y selección natural. De este gran número de combinaciones genéticas, sólo unas pocas pueden sobrevivir al pasar del tiempo. Tras el rápido desarrollo de muchas especies nuevas, muchas o la mayoría de ellas desaparecen tan rápidamente como aparecieron. Las especies sobrevivientes están casi completamente adaptadas al nuevo ambiente. El auge y caída de las nuevas especies está actualmente progresando muy lentamente, comparado con el brote inicial de especies.

Hay tres tipos básicos de radiación adaptativa. Estas son: 

1. Adaptación general. Una especie que desarrolla una habilidad radicalmente nueva puede alcanzar nuevas partes de su ambiente. El vuelo de los pájaros es una de esas adaptaciones generales.
2. Cambio ambiental. Una especie que puede, a diferencia de otras, sobrevivir en un ambiente radicalmente cambiado, probablemente se ramificará en nuevas especies para cubrir los nichos ecológicos creados por el cambio ecológico. Un ejemplo de radiación adaptativa como resultado de un cambio ambiental fue la rápida expansión y desarrollo de los mamíferos después de la extinción de los dinosaurios.
3. Archipiélagos. Ecosistemas aislados tales como islas y zonas montañosas, pueden ser colonizados por nuevas especies las cuales al establecerse siguen un rápido proceso de evolución divergente. Los pinzones de Darwin son ejemplos de una radiación adaptativa que 
ocurrió en un archipiélago.

Evolución paralela

En la evolución paralela, el estado ancestral de las dos especies es el mismo. En la evolución paralela, las dos especies pueden evolucionar de forma independiente hasta llegar a un nuevo estado común. El mimetismo de las mariposas sudamericanas de la flor de la pasión es probablemente consecuencia de una evolución paralela; se trata de dos especies de mariposas que exhiben la misma disposición de colores; ambas son venenosas para los pájaros y comparten la coloración, de tal modo que la una se parece a la otra.

Evolución convergente

La evolución convergente se da cuando dos estructuras similares han evolucionado independientemente a partir de estructuras ancestrales distintas y por procesos de desarrollo muy diferentes.

Casi todos los ejemplos de convergencia se pueden interpretar en términos de adaptación a condiciones similares, sea el medio ambiente de los organismos o su forma de vida, como ocurre con las adaptaciones al movimiento. Las exigencias físicas del vuelo limitan drásticamente las formas posibles del órgano encargado de mantenerlo. La capacidad de volar se ha desarrollado de manera independiente en murciélagos, aves e insectos, además de en grupos ahora extinguidos y conocidos por 
sus fósiles, como los reptiles llamados pterosaurios. Todos estos animales han desarrollado alas por evolución convergente. La evolución convergente se aprecia también en adaptaciones a la alimentación. Varios grupos distintos de mamíferos han evolucionado de manera independiente para alimentarse de hormigas: los osos hormigueros de América del Sur, el oricteropo o cerdo hormiguero de África oriental y meridional, el pangolín de África y Asia y el marsupial hormiguero y el equidna de Australia. Todos ellos han desarrollado mediante evolución convergente garras poderosas para abrir hormigueros y termiteros y una cabeza provista de un hocico tubular alargado con una lengua muy larga para capturar los insectos dentro de sus nidos. Se observa también convergencia en la fisiología y anatomía de la digestión. 




Caracteres Homólogos y Análogos.

Cuando dos especies comparten un carácter, como los ojos en el ser humano y el chimpancé, o las alas en aves y murciélagos, puede ser por una de dos razones: o el carácter estaba presente en el antepasado común de las dos especies y éstas lo comparten simplemente porque lo han heredado (en este caso se habla de homología de caracteres; los ojos del hombre y el chimpancé son homólogos);o el carácter no se encontraba en el antepasado común, sino que se ha adquirido por evolución convergente (en este caso se habla de caracteres análogos). 

La teoría endosimbiótica

Postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica con éste. Se especula con que las mitocondrias pero vendrían de proteobacterias alfa y los plastos de cianobacterias.

La teoría endosimbiótica fue popularizada por Lynn Margulis en 1967, con el nombre de endosimbiosis en serie, quien describió el origen simbiogenético de las células eucariotas.

Células eucariotas se originaron como comunidades de entidades que obraban recíprocamente y que terminaron en la fusión de varios organismos. En la actualidad, se acepta que las mitocondrias y los cloroplastos de los eucariontes procedan de la endosimbiosis.


Pruebas a favor de la teoría

La evidencia de que las mitocondrias y los plastos surgieron a través del proceso de endosimbiosis son las siguientes:

* El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.

* Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado covalentemente - al igual que los procariotas- mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas bicatenarios lineales.

Pruebas en contra de la teoría

* Las mitocondrias y los plastos contienen intrones, una característica exclusiva del ADN eucariótico. Por tanto debe de haber ocurrido algún tipo de transferencia entre el ADN nuclear y el ADN mitocondrial/cloroplástico.

* Ni las mitocondrias ni los plastos pueden sobrevivir fuera de la célula. Sin embargo, este hecho se puede justificar por el gran número de años que han transcurrido: los genes y los sistemas que ya no eran necesarios fueron suprimidos; parte del ADN de los orgánulos fue transferido al genoma del anfitrión, permitiendo además que la célula hospedadora regule la actividad mitocondrial.

Las células procariotas y la atmósfera

Las células procariotas surgieron hace 3.5 billones de años. Estas células tenían un tipo de respiración anaeróbica, lo que quiere decir que no necesitaban de un ambiente oxidado para vivir. Esto favorecía su existencia ya que el ambiente no contenía oxígeno.

Pero tras un billón de años aproximadamente, ciertas células (emparentadas con la actual cianobacteria) comenzaron a desarrollar orgánulos que convertían el sulfito de hidrógeno en energía. Para ello eran necesarios ambientes que tuviesen dicha sustancia. Pero estas células continuaron evolucionando hasta ser capaces de producir a partir de agua como fuente. Esta nueva reacción producía oxígeno como producto de desecho, lo que significó que la atmósfera se oxidase. Esta oxidación provocó que muchas células anaeróbicas muriesen. Sólo aquellas células en ambientes poco oxidados, como barros o fangos, fueron capaces de sobrevivir. A partir de este momento la atmósfera continuó oxidándose a un alto ritmo.

                                                     Cianobacterias

ARN y el origen de la vida

Desde la aparición de las primeras células, era necesaria una molécula capaz de transportar información, ya fuera para la formación de un nuevo polipéptido o para la replicación de la propia célula. Esta molécula actuaba como una enzima. El ARN puede realizar todas estas funciones por lo que jugaba un papel muy importante en las primeras células. El ARN era capaz de sintetizar ARNt e incluso ADN.

Pero las moléculas de ARN tienen ciertas limitaciones. Solo pueden catalizar unas pocas reacciones en comparación con lo que hacen las enzimas. Además, debido a que la estructura del ARN no es muy sólida, las moléculas no son capaces de transportar mucha información. Por otra parte, la replicación del ARN no es muy precisa por lo que las mutaciones son bastante frecuentes.

El origen de compuestos orgánicos

Hay dos teorías diferentes:

Panspermia:

Defiende que, en sus orígenes, la Tierra fue bombardeada por objetos del espacio como meteoritos, cometas… que podrían haber contenido moléculas orgánicas.

En 1969 un meteorito cayó en Australia y en las pruebas realizadas se descubrió que el meteorito contenía muchos aminoácidos.

Síntesis prebiótica:

En 1953, Harold Urey y Stanley Miller diseñaron un experimento que pretendía simular las condiciones en las que estaba la Tierra al principio. Intentaron probar que la materia orgánica se había formado a partir de materia inorgánica.

Este experimento llevó a otros científicos a probar nuevas teorías y en 1961, John oro demostró que con cianuro de hidrógeno y amoníaco (ambos presentes en los orígenes de la Tierra) pueden reaccionar y formar adenina, una base tanto del ADN como del ARN y un componente del ATP.