Innovaciones Evolutivas

Luego de 2.500.000.000 años de vida acuática los organismos empezaron a colonizar ambientes terrestres hace 500.000.000 años, por lo tanto muchas cosas fueron cambiando.

La colonización de la tierra es uno de los pasos más importantes en la historia de la vida, vivir en la tierra requirió una serie de adaptaciones específicas a un medio hostil:

La planta o alga que es capaz de desplazarse por primera vez desde un medio acuático a uno terrestre fue denominada como CLOROPHYTA. Luego la primera planta terrestre que vivió hace 500 millones de años atrás fue la RHYNIA y esta necesitó de tejidos especiales para garantizar la suficiente estabilidad, también protección contra la desecación y la radiación ultravioleta, así como de nuevas estrategias de reproducción y dispersión. Otros cambios importantes estuvieron relacionados con la respiración, que fue la fotosíntesis (utilización de dióxido de carbono para producir oxígeno, necesario luego para la respiración aeróbica), la sujeción al suelo por una raíz y la absorción de nutrientes.

En animales primeramente se tiene a los peces en la vida acuática, luego a los anfibios de los cuales derivan los reptiles, que comienzan con la colonización de zonas secas, luego a las aves y por último a los mamíferos. En los cuales hubieron mejoras en:

• La respiración: Innovación identificada como la aparición de los pulmones.
• La fecundación: Innovación que significó el cambio de ser externa a interna, principalmente por la protección de crías lo que fue un beneficio y permitió aumentar la población.
• Amniotos: Innovación identificada en el desarrollo embrionario de las crías, lo que dio origen a una evolución divergente, marcando la aparición de mamíferos, reptiles y aves

Las plantas al no necesitar otra cosa que dióxido de carbono y sales para su sobrevivencia, permanecieron estacionarias (estancadas). En cambio, los animales, al requerir alimentos vivientes, tenían que moverse y desarrollaron músculos, estructuras esqueléticas y órganos de los sentidos para encontrar su comida, también desarrollaron un sistema nervioso para la coordinación de los impulsos desde los órganos de los sentidos hasta los músculos, para elaborar respuestas adecuadas a los estímulos. Los diferentes órganos se modificaron, para que los organismos pudieran adaptarse y se pueden clasificar en dos:

• Los órganos homólogos son aquellos que tienen la misma o parecida estructura interna, y pueden estar adaptados a realizar funciones muy distintas. Ej: Las alas de un pájaro y los brazos de un hombre.
• Los órganos análogos son aquellos que realizan una misma función, pese a que tienen estructuras diferentes. Ej: Las alas de una mosca y las alas de una paloma son órganos análogos. Según esto, se deberían clasificar juntos un insecto y un ave.

Video/Síntesis sobre lo publicado

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Innovaciones en MAMÍFEROS

Son animales que viven en su mayoría, en la tierra, pero hay algunos que viven en el mar, como las ballenas, los delfines, etc., y otros viven en el aire como el murciélago. Las principales características de los mamiferos son:

• Su cuerpo está cubierto de pelos, cerdas, lana, espinas, etc..
• Tienen respiración pulmonar:Pulmones con alvéolos los que aumentan aún más la superficie de estos.

• Son animales vivíparos.
• Las hembras poseen unas glándulas mamarias que son órganos que producen leche y con el cual alimentan a sus crías, por ello se les llama mamíferos.
• Tienen cuatro patas (cuadrúpedos).
• Su corazón tiene cuatro cavidades.

Cladograma que muestra las relaciones filogenéticas entre grupos de mamíferos

• Su locomoción consiste en:

-Marcha y carrera: Extremidades más largas que proporcionan el despeje necesario entre el vientre y el suelo.

-Salto: En animales cuyas extremidades posteriores tienen un desarrollo en longitud y musculatura mayor al de las extremidades anteriores.

-Vuelo: Sólo algunos animales pueden volar, ya que presentan membranas cubierta de pelos llamada Patagio. Por ejemplo los murciélagos y vampiros.

-Natación: Mamíferos acuáticos, en sus extremidades están adaptadas para la natación y transformadas en aletas. Deben salir para poder respirar, ya que poseen pulmones.

• Son animales homeotermos.

Innovaciones en ANFIBIOS

Son los primeros vertebrados en adaptarse a la vida en tierra y sus características son las siguientes:

• Cuando nacen estos animales viven en el agua, por eso su respiración es branquial.

• Al ir creciendo se desarrollan los pulmones más simples los que les permiten vivir sobre la tierra.
• La respiración pulmonar que tiene muchas veces es insuficiente y necesita ayudarse respirando por la piel.

• Nacen de huevos.
• Con respecto a la locomoción: En la Tierra el sapo camina sobre sus dedos, saltando bruscamente al desplegar sus patas posteriores y en el agua el sapo nada utilizando sus patas posteriores como remos.
• Son ectotermos, con un control externo de la temperatura.

Innovaciones en REPTILES

Provienen de los anfibios y fueron los que salieron del agua para comenzar a colonizar la tierra

Estos animales viven permanentemente en tierra y se les llama reptiles porque reptan al caminar y presentan las siguientes características:

• Su cuerpo está cubierto de escamas, por los cuales no pierden la humedad.
• Nacen de huevos.
• Viven zonas secas.
• Caminan arrastrándose.
• Poseen respiración pulmonar.
• Para la locomoción tenían el cuerpo cubierto de escamas para trasladarse mas rapido por tierra y agua, la cabeza cuneiforme con unos ojos protegidos por escamas salientes, con unos orificios auditivos y nasales reducidos o protegidos por escamas, y con el cuerpo muy largo, sin extremidades desarrolladas para poder utilizar los movimientos ondulatorios del cuerpo para trepar o avanzar con gran rapidez y destreza.
• Son animales ectodermos, es decir, su temperatura corporal depende de la temperatura del ambiente en el que se hallan, lo contrario a los animales homeotermos.

Innovaciones en AVES

El organismo presente en el jurásico que tenía dientes, huesos sólidos, garras de reptil y del cual se cree que no podía volar pero planeaba de un árbol a otro, fue el ARCHAEOPTERYX.

Las aves modificaron los huesos convirtiéndose en huecos y así se hicieron mas livianas para permitir el vuelo, también modificaron las plumas volviéndose impermeables al agua por un ácido graso que fabricaron, la cola que tenían se fusiona a la columna dándole estabilidad en su vuelo y los metatarsianos suben incluso algunos la pierden, por último el esternón se amplía para hacer más liviana la caja toráxica.

La reproducción en aves es ovípara, son animales homeotermos (mantienen su temperatura corporal dentro de unos límites, independientemente de la temperatura ambiental) y su respiración es pulmonar por lo que terminan en sacos aéreos.

La locomoción o traslación en las aves se ve marcada por la transformación de un par de extremidades en alas, y hay dos teorías sobre el origen del vuelo:

• La arbórea: Las aves trepan y usan alas para planear y trasladarse de rama en rama

Microraptor: Se cree que fue un dinosaurio "trepador".

• La corredora: Eran aves corredoras, como su nombre lo indica, y eran bípedas porque las alas le dan mayor longitud en el salto.

Reconstrucción de Rahonavis, un dinosaurio emplumado

terrestre que algunos piensan que estaba bien equipado para volar.

Estrategias de Reproducción y Dispersión en Plantas

La mayoría de las plantas utilizan el proceso de polinización para reproducirse, lo que hacen a través de sus flores. El primer tipo de polinización fue de tipo acuática pero en la actualidad existen distintos agentes polinizadores: el viento, las aves, animales (principalmente los insectos).

Por acción del viento: Las flores son muy pequeñas y en grandes cantidades en la planta, con abundante polen y muy seco, pudiendo dispersarse a gran cantidad de kilómetros hasta su objetivo.

Por acción de animales: Las flores son grandes y vistosas.Los insectos son atraídos por el color y olor de la flor donde encontrarán su alimento quedando con los pelos de su cuerpo impregnados de polen, lo llevarán de flor en flor realizando la polinización y produciendo la reproducción de las plantas.

Tipo de Reproducción en Plantas

> Plantas no vasculares:

-Primeros vegetales que en el Paleozoico aseguraron el paso a la vida terrestre, debido a la versatilidad geográfica de este tipo de plantas.

-Son pequeñas y las podemos encontrar en ambientes variados, como en selvas, desiertos, al nivel del mar, en cotas altísimas, etc., pero en cualquier lugar de estos, la planta siempre estará íntimamente relacionada al agua en estado líquido.

-Plantas sin vasos conductores, sin flores ni frutos y con una reproducción por *esporas.

-En sus órganos femeninos (arquegonios) está contenida la célula femenina (oosfera). Paralelamente se desarrolla el órgano masculino (anteridio).

*ESPORAS: “Son la forma más corriente de reproducción asexual en plantas.”

>Plantas vasculares:

-Son plantas que presentan raíz, tallo y hojas. Con un sistema vascular para la distribución del agua y de los nutrientes.

-Formado por el xilema (encargado de distribuir la savia bruta hacia las hojas) y el floema (encargado de transportar la savia elaborada al resto de la planta).

Dentro de estás plantas encontramos…

~ Plantas vasculares sin semilla: Viven generalmente en bosques templados y tropicales donde las lluvias y la humedad favorecen su desarrollo, crecimiento y reproducción.

~Plantas vasculares con semilla: Son plantas que presentan un alto grado de organización, pues posee un sistema vascular muy desarrollado.

Dentro de las vasculares con semillas encontramos:

• Gimnospermas: Plantas con semillas desnudas, sin la protección de un fruto que las cubra, agrupándose muchas veces en conos (como el caso de las coníferas), leñosas de porte variado,con flores siempre unisexuales.
• Angiospermas: Sus órganos reproductores pueden ser bisexuales y presentar hojas florales estériles cuya función es proteger a la verdadera flor. Los carpelos, parte reproductiva femenina de la flor, envuelven a los óvulos en su totalidad transformándose en semillas y frutos tras la fecundación.Dentro de las angiospermas, se encuentran:

-Monocotiledóneas: Presentan sólo un *cotiledón.

-Dicotiledóneas: Presentan dos cotiledones.

*COTILEDÓN: Forma con que aparece la primera hoja en el embrión de las plantas con semilla.

Por lo tanto la colonización terrestre de las plantas se acompañó de la aparición de la semilla, adaptación en la que el embrión está deshidratado, lo cual permite la colonización de nuevos espacios alejados del agua.

Resistencia a la desecación en las plantas

El mayor desafío al que se enfrentaban las primeras plantas era sobrevivir al desecamiento. Un peligro al que no estaban expuestas en el mar. Tuvieron que desarrollar estrategias que les permitían deshidratarse y rehidratarse cíclicamente y no morir en el proceso. Porque la vida, ante todo, quiere perpetuarse, quiere seguir siendo, seguir sobreviviendo.

La mejores pistas sobre cómo consiguieron las plantas desarrollar esta estrategia las podemos encontrar en las briofitas actuales, grupo que incluye a los musgos y hepáticas.

Los musgos tienen una notable tolerancia a sobrevivir a la sequía. Algunos musgos pueden terminar tan secos que se deshacen entre los dedos que aquel que los agarra, pero si se humedecen vuelven a la vida en minutos.

Fósil de Cooksonia pertoni, la primera planta terrestre conocida que vivió

hace 425 millones de años. Esta pequeña planta no tenía ni raíces ni

hojas.

En síntesis las plantas pudieron protegerse contra la deshidratación a través de tejidos protectores, modificando y aumentando la vacuola en sus células y creando una membrana impermeable en su superficie para evitar la evaporación del agua de las hojas.