Conceptos Fundamentales de Biología: Genética, Evolución y Ecología

Genética Fundamental

El Genotipo es el conjunto de genes que posee un individuo y ha heredado de sus progenitores. El Fenotipo es el conjunto de caracteres que manifiesta un organismo.

Evolución Biológica

La evolución biológica es el proceso de transformación de las especies a lo largo del tiempo. Dentro de este concepto, se distinguen dos posturas principales:

• Fijismo: Sostiene que las especies han permanecido inmutables desde su creación.
• Evolucionismo: Postula que las especies pueden cambiar y generar otras especies a lo largo del tiempo.

Teorías Evolutivas Clásicas

Lamarckismo

Propuesto por Jean-Baptiste Lamarck, esta teoría sugiere que las especies se transformaban a otras a lo largo del tiempo, basándose en los siguientes principios:

• Los organismos muestran una tendencia hacia la complejidad.
• El uso repetido de un órgano produce su desarrollo (Ley del Uso y Desuso).
• Los caracteres adquiridos durante la vida de un organismo son heredables.

Darwinismo

Desarrollado por Charles Darwin, esta teoría establece que no hay una tendencia intrínseca en las especies que las obligue a evolucionar. Sus pilares son:

• Existe entre los organismos una lucha por la supervivencia.
• Entre los organismos de una especie existe variabilidad.
• El medio selecciona a los organismos mejor adaptados (Selección Natural).

Mutaciones

Las Mutaciones son alteraciones que se producen al azar en los genes. Pueden ser clasificadas como:

• Perjudiciales
• Favorables
• Neutras

Neodarwinismo (Síntesis Moderna de la Evolución)

Esta corriente unifica diferentes áreas de la biología, como la genética, paleontología, bioquímica y ecología. Sus principios fundamentales incluyen:

• Rechaza el Lamarckismo.
• La variabilidad genética se debe a dos procesos principales: mutación y recombinación.
• La selección natural actúa sobre la variabilidad genética.
• La selección natural conduce a cambios en el conjunto de los alelos de una población.
• Evoluciona la población, no los individuos.
• La evolución se produce de manera gradual.

Evidencias de la Evolución

Diversas disciplinas aportan pruebas que respaldan la teoría de la evolución:

• Pruebas Anatómicas: Estudio de las estructuras corporales de los organismos.
  • Órganos Homólogos: Misma estructura interna, pero distinta función y apariencia externa (ej. ala de murciélago y brazo humano).
  • Órganos Análogos: Misma función, pero origen y estructura interna distintos (ej. ala de insecto y ala de ave).
• Pruebas Paleontológicas: Estudio de los fósiles, que revelan formas de vida pasadas y transiciones evolutivas.
• Pruebas Embriológicas: Estudio del desarrollo embrionario, mostrando similitudes en las primeras etapas de organismos diversos.
• Pruebas Biogeográficas: Estudio de la distribución geográfica de las especies. Si son del mismo área, evolucionan de forma similar; si no, de forma distinta.
• Pruebas Bioquímicas: Comparación de organismos diferentes a nivel molecular (ADN, proteínas), revelando grados de parentesco.

Ecología y Medio Ambiente

El Suelo

El Suelo es la capa más superficial de la corteza terrestre, formada por materiales que provienen de la alteración y disgregación de las rocas, y la actividad del agua, aire y seres vivos. Factores como el clima, relieve, temperatura, luz y composición gaseosa influyen en su formación y características.

El Medio Ambiente

El Medio Ambiente es el conjunto de condiciones o factores que existen en un lugar determinado.

Factores Ambientales

• Factores Abióticos: Son los factores físicos y químicos del medio que pueden variar a lo largo del tiempo (ej. luz, temperatura, pH, salinidad).
• Factores Bióticos: Dependen de la presencia de otros seres vivos y determinan las relaciones que existen entre aquellos que habitan en un mismo lugar.

Relaciones Biológicas

Las interacciones entre organismos pueden clasificarse en:

Relaciones Intraespecíficas

Se dan entre individuos de la misma especie:

• Asociación Familiar: Individuos emparentados entre sí (ej. manada de lobos).
• Colonial: Individuos que provienen del mismo progenitor y permanecen unidos (ej. corales).
• Social: Viven juntos y existe entre ellos una jerarquía y división del trabajo (ej. hormigas, abejas).
• Gregaria: Individuos no necesariamente emparentados que viven juntos para protección o búsqueda de alimento (ej. bandada de aves).

Relaciones Interespecíficas

Se dan entre individuos de distinta especie:

• Mutualismo: Ambas especies se asocian por beneficio mutuo (ej. abeja y flor).
• Comensalismo: Un individuo se alimenta de los restos del otro sin causarle daño ni beneficio (ej. rémora y tiburón).
• Inquilinismo: Un individuo encuentra cobijo o soporte en el cuerpo de otro sin parasitarlo (ej. orquídeas en árboles).
• Parasitismo: Un individuo (parásito) vive a expensas de otro (huésped), causándole daño (ej. garrapata en perro).
• Competencia: Dos individuos utilizan el mismo recurso limitado, lo que afecta negativamente a ambos (ej. leones y hienas por la misma presa).
• Depredación: Un individuo (depredador) mata a otro (presa) para alimentarse de él (ej. león y cebra).

Medios y Adaptaciones

Medio Terrestre

Factores clave: luz, temperatura, humedad atmosférica. Las adaptaciones al medio terrestre están relacionadas con la gestión de la luz, la temperatura y la humedad.

Medio Acuático

Factores clave: luz, temperatura, salinidad, cantidad de oxígeno disuelto, presión hidrostática, viscosidad, densidad y movimiento del agua. Las adaptaciones en este medio se centran en la luz, la presión hidrostática, la salinidad, la densidad y viscosidad del agua, y las corrientes de agua.

Conceptos Ecológicos Clave

La Ecología es la ciencia que estudia la composición y funcionamiento de los ecosistemas.

• Biotopo: Es la parte inorgánica o abiótica del ecosistema (ej. suelo, agua, aire, luz).
• Biocenosis: Es la parte biótica del ecosistema, es decir, el conjunto de seres vivos que lo habitan.

Relaciones Tróficas

Son aquellas que se establecen entre los organismos que se alimentan unos de otros dentro de un ecosistema, formando cadenas tróficas y redes tróficas.

Pirámide Trófica

Es una representación gráfica de la variación que existe entre los diferentes niveles tróficos para una característica determinada:

• Pirámide de Números: Representa el número de individuos en cada nivel trófico.
• Pirámide de Biomasa: Representa la masa total de los organismos en cada nivel trófico.
• Pirámide de Energía: Representa la energía almacenada en cada nivel trófico.

Nicho Ecológico

Es el papel o función que desempeña una especie dentro de un ecosistema, incluyendo sus interacciones con el medio y otras especies.