Mutaciones y Cáncer
El cáncer es una enfermedad provocada por una división incontrolada y rápida de las células. Esta multiplicación conduce a la destrucción del tejido afectado e incluso a la invasión de otros órganos (metástasis).
El cáncer se desencadena cuando se producen mutaciones en genes que controlan el ciclo celular:
Protooncogenes: Codifican proteínas activadoras de la división celular. Las mutaciones los transforman en oncogenes, cuyos productos proteicos estimulan descontroladamente la división celular.
Genes supresores de tumores: Codifican proteínas inhibidoras de la división celular. Su mutación provoca la inactivación de dichas proteínas, lo que favorece la reproducción de las células.
Mutaciones y Evolución
La evolución biológica es el conjunto de cambios en caracteres fenotípicos y genéticos de poblaciones biológicas a través de sucesivas generaciones. Dichos cambios permiten a los organismos vivos adaptarse a las condiciones cambiantes del entorno y son responsables de la enorme diversidad biológica del planeta.
Para que las especies evolucionen debe existir variabilidad genética entre sus individuos, generada por:
Recombinación génica: Reordenamiento de genes existentes que generan nuevos genotipos.
Mutaciones: Aparición de variantes genéticas nuevas (genéticas, cromosómicas y genómicas).
Sobre las distintas variantes genéticas actúa la selección natural.
Pruebas de la Evolución
Evidencias fósiles
- Cambios paulatinos en las especies a través de restos de especímenes de distintas épocas geológicas.
- Existencia de organismos que suponen formas intermedias entre individuos que hoy pertenecen a distintos grupos.
Estudios embriológicos
- Desarrollo embrionario: Proceso por el cual un cigoto se convierte en un nuevo individuo.
- Embriones de especies emparentadas comparten similitudes anatómicas y fisiológicas como prueba de su parentesco evolutivo.
Evidencias anatómicas y morfológicas
- Basada en la existencia de órganos y estructuras homólogas.
- Los órganos homólogos son aquellos que tienen un mismo origen evolutivo y, por tanto, comparten ciertas características estructurales aunque funcionen de manera distinta.
- Órganos homólogos vs. Órganos análogos.
Distribución geográfica de los seres vivos
- A mayor aislamiento geográfico, más diferencias se observan.
- El aislamiento geográfico favorece la aparición de especies distintas a partir de un grupo de población.
Pruebas moleculares
- Basadas en el estudio de biomoléculas (proteínas, ARN, ADN) presentes en los seres vivos.
- Actualmente las más empleadas por ser las más concluyentes.
- A mayor coincidencia en la secuencia entre diferentes especies, mayor será su parentesco evolutivo.
Aportaciones de la parasitología y la etología
- Especies evolutivamente emparentadas poseen los mismos tipos de parásitos.
- Los comportamientos instintivos tienen una base genética.
Las Teorías Evolutivas
Darwinismo
Charles Darwin y Alfred Russel Wallace (siglo XIX)
- En toda población existen variaciones entre individuos.
- Existen presiones selectivas en el medio (más individuos que alimentos).
- Competencia entre los individuos y lucha por la supervivencia.
- Los individuos más competitivos sobreviven (Selección natural).
- Los supervivientes se reproducen y sus características se mantienen en la siguiente generación (se seleccionan las características más favorables).
- Teoría darwinista = Supervivencia del más apto.
- Los cambios se ponen más de manifiesto a medida que transcurren las generaciones.
Neodarwinismo: La Teoría Sintética
Explica el origen de las variaciones en las características de los individuos.
Causas de la variabilidad:
- Reproducción sexual: individuos con combinaciones de caracteres que no poseen sus padres.
- Recombinación genética: durante la meiosis se generan gametos con diferentes combinaciones de caracteres.
- Mutaciones: provocan variaciones en los genes.
La selección natural no actúa sobre los sujetos aislados, sino sobre las poblaciones.
La Genética de Poblaciones
- Darwinismo vs. Neodarwinismo: Evolucionan las poblaciones debido a la acumulación de cambios en los individuos que las forman (cambios en las frecuencias génicas).
Factores que modifican las frecuencias génicas en las poblaciones:
- Selección natural: Actúa sobre todos los individuos y aquellos con variantes génicas ventajosas tendrán más probabilidades de reproducirse y transmitir dichas variantes a la descendencia. Con el tiempo esto desemboca en cambios evolutivos.
- Deriva genética: Cambios en la frecuencia alélica por un efecto aleatorio durante la reproducción y la pérdida de alelos por azar.
- Mutaciones: Principal fuente de variabilidad genética.
- Flujo genético: Transferencia de genes de una población a otra por movilidad de los individuos.
El Resultado de los Procesos Evolutivos
La Formación de Nuevas Especies (Especiación)
Etapas en el proceso de especiación:
- Cambios evolutivos en las poblaciones: (variabilidad genética + selección natural). Poblaciones nuevas dentro de una misma especie.
- Aislamiento genético de la nueva población: Para que una nueva especie se constituya, los miembros de una población no pueden reproducirse con los de otra. Ha de haber barreras reproductivas: Geográficas, sexuales, fisiológicas o bioquímicas, cromosómicas, etológicas.
- Diferenciación gradual: Tras el aislamiento, se van acumulando mutaciones distintas en las poblaciones que las van diferenciando entre sí cada vez más.
- Especiación: Es la última etapa, donde la reproducción es imposible, incluso aunque desaparezcan las barreras reproductivas.
- Especiación alopátrica: Barreras reproductivas geográficas.
- Especiación simpátrida: Barreras reproductivas de otro tipo (sexuales, fisiológicas, etc.).
La Biodiversidad
La evolución favorece la adaptación de las especies al medio y su supervivencia. La evolución ha permitido el desarrollo de una enorme variedad de formas de vida, lo que se conoce como biodiversidad.
- Biodiversidad genética: Variabilidad entre las características de individuos de la misma especie gracias a las variantes alélicas.
- Biodiversidad de especies: Hace referencia a la variedad o riqueza de especies en un entorno y a la abundancia de las mismas.
- Biodiversidad de ecosistemas en la Tierra.