1. Darwin, illes, fòssils i evolució. Salvador Moyà Solà Institut Català de Paleontologia

2. Segle XVI Immobilitat de l’univers des de la seva creació. Imposició de la visió cristiana basada en el Gènesis. El coneixement de la natura estava basat en narracions Bíbliques o texts filosofics (especialment Aristotel). FALTAVEN OBSERVACIONS DIRECTES DE LA NATURA.

3. Georges Louis Leclerc Comte de Buffon 1707 - 1788 L'home com objecte de l'historia natura. La morfologia d'un organisme pot ser modificada pel medi ambient, i els canvis resultats son heretables. siglo XVI II

4. Del siglo XIII al siglo XIX Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck 1744 - 1829 ” Teoria de l'herència de característiques adquirides. ”

5. TEORIA DE L’EVOLUCIÓ UNA DE LES APORTACIONS MÉS IMPORTANTS DE LA CIENCIA HA ESTAT DEMOSTRAR QUE EL UNIVERS I AMB ELL LA VIDA EVOLUCIONA. Charles Darwin Alfred Russel Wallace

6. Capitán Robert Fitzroy 1805 - 1865 Oficial naval britànic Hidrógraf Governador colonial Meteoròleg Capita del Beagle 1831 preparava un viatge de investigació de 3 anys a America del Sud. Buscava un naturalista i preguntava per aquí i per allà ....

7. El “HSM Beagle”

8. El “HSM Beagle”

9. Lectura diaria de la Biblia en la “Beagle”

10. Islas Cuando durante el viaje con el “Beagle” visitaba el archipélago de los Galápagos, ...me encontraba rodeado de especies peculiares de pájaros, reptiles y plantas que no existen en ninguna otra parte del mundo... ...la mayoría de los habitantes de cada isla en este pequeño archipélago era específicamente diferente, aunque estrechamente relacionados entre ellos...

12. “ Aquí, tant en l’espai com en el temps, tenim la sensació que estem un poc més a prop d’ aquest gran esdeveniment –aquest misteris de misteris – que es l’ aparició de nous essers vius sobre la Terra”. Ch. Darwin 1835 Illes Galàpagos.

13. Autobiografía, 1876, Darwin va escriure: El mes d'octubre de 1838, 15 mesos desprès de les meves recerques sistemàtiques, vaig llegir “La Població” de Malthus. Estant ben preparat gracies a les observacions dels animals i plantes, per apreciar la lluita per l'existència que té lloc a tots els llocs, vaig quedar perplex de que en aquestes circumstancies les variacions favorables tindrien tendència a conservar-se i les desfavorables a ser destruïdes”. “ El resultat seria la formació de noves especies” “ Amb això, finalment, he obtingut una teoria amb la que treballar”

14. “ Amb això, finalment, he obtingut una teoria amb la que treballar” 1856

15. Perquè les illes son particularment interessants per l’estudi de l’evolució?

16. #Simplicitat #Algunes característiques importants i bàsiques del ecosistema son conegudes - Absència o reducció de la depredació - Limitació dels recursos tròfics

17. Cada cas pot ser comparat amb els altres, com si d’experiments es tractessin. Les illes son unitats discretes, i a cada una t é lloc l’evolució de manera repetida i independent.

18. En alguns casos, podem saber amb tota certesa que la selecció natural ha actuat sobre els individus. Controlem un altre dels factors que Intervenen en el procés

19. Les illes actuals estan profundament alterades p er l’home. La paleontologia proporciona una perspectiva temporal que la neontologia no pot proporcionar. Perquè illes fòssils?

20. Les illes fòssils ens ofereixen una oportunitat única per estudiar el fenomen de l’evolució. Repetibilitat . El que més a prop està de un experiment científic. Paràmetres controlats . Alguns paràmetres son coneguts.

21. Illes del Mediterrani, actuals i fòssils. UNITAT DE L’EVOLUCIÓ I PATRONS EVOLUTIUS.

22. Patrons, processos i teoria evolutiva. Patrons evolutius: el disseny de l’ordenament de les unitats d’evolució en el registre fòssil. Gradual, puntuat. Depèn de l a interpretació del registre fòssil. Patrons son conseqüència de processos . Procés: mecanismes . Poden, diferents patrons ser el resultat de un mateix procés? Quin o quins mecanismes actuen?

24. TEORIA DELS EQUILIBRIS PUNTUATS Inicialment, Eldredge & Gould, ( 1972) varen fonamentar la seva teoria, en l’observació del registre fòssil, on només s’observa estabilitat de les espècies durant llargs terminis de temps i no variació gradual d’una a una altra. Teòricament, ho fonamenten en el concepte d’especiació alop à trida, com a sistema universal de formació de noves espècies. (Petites poblacions perifèriques). En el registre fòssil aquest model es traduiria amb llacunes (probabilitat de trobar registrades aquestes petites poblacions) i sobretot estabilitat (estasis). BROWN, (1987): 1.Les espècies tendeixen a existir sense canvis remarcables. Estan en equilibri. Estasi evolutiu. 2.Els canvis tenen lloc en curts espais de temps, en termes geològics. 3.La nova espècia s’origina en una part petita, perifèrica de l’ancestral. 4.La nova reemplaça a l’ancestral. RITME RAPID INICIALMENT / ESTASI POSTERIOR.

26. LA TEORIA MACRO EVOLUTIVA . MICROEVOLUCIÓ, FENOMENS A NIVELL D’ESPECIE. MACROEVOLUCIÓ, FENOMENS A NIVELLS TAXONOMICS SUPERIORS, COM TENDENCIES EVOLUTIVES. Si la microevolució ja es difícil d'observar en la natura actual, més ho es encara la macroevolució. Per tant la macroevolució es una perspectiva de la evolució solament abordable des de la paleontologia. ACTUAN MECANISMES DE SELECCIÓ DIFERENTS?

27. TEORIA DARWINIANA: ÚNICO MECANISMO SELECCIÓN DE INDIVIDUOS. Todo el cambio evolutivo substancial es debido a la trasformación gradual en ciertos linajes. TEP: EL MECANISMO DE LOS FENOMENOS MACROEVOLUTIVOS ES LA SELECCIÓN DE ESPECIES. “ Todo el cambio evolutivo substancial es debido a la selección de especies estables”. GOULD, (1993).

28. Com testar els dos punts de vista? Exemples del registre fòssil. Normalment només s’usa un sol paràmetre quantitatiu (ej. Mida) per intentar definir la evolució d’un organisme tan complexa com un vertebrat. En pràcticament cap cas podem controlar el mecanisme que ha intervingut. Experimentar amb l’evolució....... Molt complicat.....temps!. Les illes son el que més s’apropa a un experiment controlat. 1.- Si es petita (e. Mallorca), sabem a priori amb tota certesa que la unitat d’evolució han estat els INDIVIDUS. 2.- Ecosistemes simples i amb poca diversitat. 3.- Algunes condicions de “l’experiment estan controlades” (e. absència depredació, recursos tròfics limitats). 4.- Cada cas d’evolució insular, amb les seves característiques pròpies pot ser comparada amb altres casos, ..illes.

30. 6 Ma.

31. Myotragus 6 Ma...... 4.000 BP Mallorca

32. Pavel Major

36. Myotragus Fossil bovid Caprinae Pliocene and Pleistocene of Mallorca and Menorca Islands. Frontalized orbits Myotragus balearicus Two evergrowing Lower incisors.

37. ESQUELET POSTCRANEAL.

39. Complex masticatori.

40. M.balearicus M.batei M.kopperi M.antiquus M.pepgonella e I1 I2 I3 C I1 I2 I3 I1 dI1 dI2 dI3 dC dI1 dI1 dI2 DENTICIÓN PRIMARIA DENTICIÓN SECUNDARIA PLIOCENO PLEISTOCENO ? ?

41. M.balearicus M.kopperi S’Onix M.kopperi Canet-E M.antiquus Cova des Fum M.antiquus Ferrutx I1 dI1 I3 dI1 I2-3 dI1 I2-3 dI1 I2-3 dI1

43. Observant el registre fòssil, quin patró evolutiu obtenim en cada cas?

44. 4 8 12 16 20 24 28 30 M. pepgonellae M. antiquus M.antiquus CF M.antiquus Cn M. kopperi M. batei M.balearicusM-U P M. balearicus H Caprinae Continental bòvids IF Mc Mallorca Mainland Fast change ISOLATION 5.5 Ma.

45. 9 11 13 15 17 19 21 23 M. pepgonellae M. antiquus M.antiquus CF M.antiquus Cn M. kopperi M. batei M.balearicusM-U P M. balearicus H Caprinae Continental bòvids IF Humerus Mallorca Mainland Fast change ISOLATION 5.5 Ma.

46. M. pepgonellae M. antiquus M.antiquus CF M.antiquus Cn M. kopperi M. batei M.balearicusM-U P M. balearicus H Caprinae Continental bòvids Mainland 0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 2’ 3 4 5 6 7 ISOLATION 5.5 Ma. EXTINTION

47. Mecanismes i pressions de selecció que actuen en una illa. 1.- Mecanisme: selecció sobre individus. 2.- Pressions de selecció: 2.1.- En el moment de l'aïllament. Absència de depredadors. 2.2.- Durant els 6 Ma. d e existència a l’illa. Competència intra-espec ì fica per recursos tr ò fics limitats.

48. Depredació

49. Competència intraespecífica p els recursos tròfics durant 6 Ma.. Cicles de devastació de la vegetació i mortalitat en massa. 1.- Creixement sense control de la població, per absència de depredació. 2.- Devastació de la vegetació. Reducció dels recursos tr ò fics. 3.- Mortalitat, per gana, de gran part de la població. 4.- Supervivència dels individus que menys gasten i/o saben accedir a recursos tròfics accessoris.

51. MAINLAND ISLAND Type A characters Type B characters Stasis Gradual TIME QUANTITY OF FORM CHANGE 5.5 My 3.000 BP

52. CONCLUSIONS. Els patrons son conseqüència de les característiques de les pressions selectives que actuen, NO de mecanismes evolutius diferents. Les pressions selectives provenen de les característiques ecosistema. Es el director d'orquestra i el responsable dels PATRONS EVOLUTIUS. La evolució gradual pot ser responsable de grans canvis morfològics. Micro i macroevolució no estan desacoblades. La Selecció Natural sobre individus es manifesta com un mecanisme poderós d’evolució.

53. Illes fòssils: laboratoris de l'evolució

54. Evolució de la mida del cervell i dels òrgans dels sentits a Myotragus .

56. Myotragus Relación entre el tamaño del cerebro y el peso corporal en bóvidos.

57. Relación entre el tamaño del foramen magnum y el peso corporal en bóvidos. Myotragus

58. Órganos de los sentidos en Myotragus . Reducción del tamaño de los ojos en un 60%. Reducción de la sección de la medula espinal 25%. Reducción del tamaño de los bulbos olfativos. Reducción del tamaño del cerebro en un 50%.

59. Myotragus Rupicapra 21 Kg. Masa corporal.

60. “ Praemegaceros” cazioti (Depéret 1897)

61. Candiacervus ropalophorus de Vos, 1984 This is the smallest deer found so far found in Crete (withers height = 40 cm). Characteristic of this species is that it has rather shortened metapodial and skull slightly bigger than in continental species Cretan endemic cervids Candiacervus ropalophorus

62. Candiacervus Myotragus Megaceroides

63. Pentalagus Oryctolagus

64. Conejos salvajes Conejos domésticos Reducción de la masa cerebral ya se conoce de algunos animales insulares estudiados hasta hoy. Pentalagus, Peromyscus Pentalagus fournesi

65. FACTORS QUE INTERVENEN EN LA REDUCIÓ DELS ÒRGANS DELS SENTITS SUPERFICIE DE L’ILLA + SUPERFCIE + DIVERSITAT + DEPREDACIÓ Sardinia 24.000 km2 Creta 9251 km2 Mallorca 3640 km2 Depredadors

66. Depredació

67. Absència de depredació Depredació ILLA CONTINENT Adaptacions locomotores a la fugida En els òrgans dels sentits En el comportament ej. agressivitat NO SON NECESSARIES ENERGIA ENERGIA

69. Animales insulares son conocidos por su mansedumbre proverbial. “ zorro” de la isla de San Pedro “ lobo” de las islas Falkland Behaviour is not acquired during lifetime, but in the course of successive generations it becomes hereditary Descripción de Darwin de su Voyage of the Beagle: Darwin

70. Limitació de recursos. Capacitat d’adquirir energia del medi es limitada. Capacitat de assimilar energia es limitada. LA CAPACIDAD DE ADQUIRIR ENERGIA DEL MEDIO I ASSIMILAR-LA ES LIMITADA Aquest fet ens porta a admetre que la SN afavorirà aquells individus que estalviïn energia de aquelles adaptacions innecessàries en la illa, para usar-la en deixar descendència viable ELS ESSERS VIUS ESTAN DISENYATS PER ESTALVIAR ENERGIA

72. Illes fòssils: laboratoris de l'evolució