Theories of evolution: lamarck and acquired characteristics

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títuloTheories of evolution: lamarck and acquired characteristics
fecha de publicación08.02.2016
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One scientist intrigued by fossils was the French naturalist Jean Baptiste de Lamarck. IN 1809, Lamarck proposed that organisms evolved in response to their environment. To evolve means to change from one form to another. Lamarck was the first biologist to suggest that organisms undergo evolution.

Lamarck’s theory explained two observed facts. The first was the fossil record, which showed that organisms in the past were different from those living today. Second, his theory explained why each orgnaism was so well adapted to its environment. As Lamarck had observed, each organism had adaptations that suit its particular way of life. Elephants have long trunks for gathering food; lions have powerful claws and jaws for capturing prey; and antelope have long, swift legs for escaping predators.

Lamarck believed that an organism acquired these traits during their lifetime and then passed these traits down to their offspring. No evidence has been found to support this concept. As you know, genetic material is contained in the chromosomes. Except for rare mutations, genetic information is passed on unchanged from generation to generation. If acquired characteristics could be inherited, then the children of concert pianists would be born already knowing how to play the piano. This is not the case. Acquired skills must be developed anew in each generation. Geneticists today have been unable to find any evidence that acquired traits can be inherited.

About 50 years after Lamarck proposed his theory of evolution, the British naturalist Charles Darwin revolutionized the thinking of most biologists. In 1859, Darwing published a book called The Origin of Species by Means of Natural Selection. Like Lamarck, Darwin stated that living things gradually evolve adaptations to the environment. But Darwin proposed an entirely different mechanism to account for the changes in species.

Darwin thought that variations among species are inherited. He hypothesized that in the natural environment, selection takes place.

Natural selection results from the interaction of a population of organisms with its environment. Darwin realized that in nature, most organisms produce more offspring than can survive. For example, oak trees produce thousands of acorns and frogs lay hundreds of eggs. But only some of these offspring survive to produce offspring in the next generation. Since not all offspring can survive, Darwin reasoned that there must be competition among the offspring. This competition results in the survival of only a few.

Darwin further reasoned that only those organisms most suited for the environment survive to produce offspring. This process is called the survival of the fittest.

Darwin’s theory of natural selection can be summarized as follows:

  1. Species have the ability to produce a large number of offspring.

  2. The resources of the natural world are limited.

  3. Therefore, there must be competition for survival among the offspring in each generation.

  4. There is great variability within population of organisms. No two individuals are the same. Much of this variety is inherited.

  5. The organisms that survive and produce offspring are those that have inherited the most beneficial traits for surviving in that particular environment.

  6. As this process continues through many generation, the population gradually becomes better adapted to the environment.

***Darwin then went back to England to do further research. At that time people believed that each species was a divine creation, unchanging and existing as it was originally created. That's why species are often uniquely adapted to their environments. This viewpoint is called _________________________________________________.

There was a problem, though. This view could not explain the kinds and distribution of fossils found.

How Darwin Formulated His Theory

Graphic Organizer
When Darwin returns home, he thinks a lot about what he saw and pieces his observations together with other people’s ideas. Create a graphic organizer which visually shows the following information obtained by reading Darwin Formulates His Theory.

  1. While exploring South America, Darwin noticed that the South American species of plants and animals were different from European species and even the fossils he found were uniquely South American. Based on these two observations, what did he conclude?

  1. While exploring the Galapagos Islands, Darwin noticed that species on the islands resembled species on the South American mainland, but they were different. In addition, organisms on different islands were different from each other! What did he conclude based on these two observations?

  1. CHARLES LYELL: What was Charles Lyell’s idea about the geology of Earth? Based on his ideas, would Lyell agree or disagree that the Earth is less than 10,000 years old (which is what people thought during his time)? What TWO observations did Darwin make that supported Lyell’s idea?

  1. THOMAS MALTHUS: In your own words, describe the relationship of population vs. resources. What does this lead to? List 6 possible things that could happen to offspring that would make them unable to pass down their traits.

  1. VARIATION: Define. Variations are ___________________________________.

  1. ARTIFICAL SELECTION (SELECTIVE BREEDING): What is it? Breeders are to artificial selection and the_______________________ is to natural selection. What did Darwin conclude from this observations of artificial selection?

  1. NATURAL SELECTION: Who was another naturalist who reached the same conclusions as Darwin? What was the name of Darwin’s book? State and describe Darwin’s TWO main points presented in his book.

All these lead up to the idea of natural selection as the process by which evolution occurs. All arrows should point to this box. In the box, include a complete description of natural selection.
This is the suggested format…. See how all the boxes contribute to Darwin’s final conclusion?


Darwin Formulates His Theory
Ideas From His Exploration Darwin noticed that the plants and animals throughout South America all had a definite South American character meaning they were unique to that area. They were quite distinct from the species of Europe. Even the fossils that Darwin found were uniquely South American. His observations supported the idea that species living in South America today were descended from ancestral species on that continent.

Darwin was intrigued by life on islands such as the Galápagos. The Galápagos are a chain of relatively young volcanic islands about 900 kilometers off the western coast of South America. Darwin observed that the islands had many unique organisms. Most of the species on the islands were similar to, but different from the plants and animals of the nearest mainland. He observed that even the individual islands in the chain had some different species of plants and animals from one another. Darwin inferred from these observations that mainland species had changed after they colonized the islands and adapted to their various new environments.
Ideas From Geology The writings of the geologist Charles Lyell had a particularly strong influence on Darwin. Lyell proposed that gradual and observable geologic processes such as erosion could explain the physical features of today's Earth. For example, the gradual erosion of a riverbed over thousands or millions of years can result in a deep, river-carved canyon. A mighty mountain range can be thrust up centimeter by centimeter by earthquakes occurring over millions of years. All that was required for an understanding of these changes was an Earth far older than previously thought.
Darwin personally experienced an earthquake while doing field studies in the Andes Mountains of Chile. In a harbor, he observed a block of land that had been underwater move upward above the water level as a result of the quake. He also collected fossils of ocean organisms high in the Andes. Applying Lyell's ideas, Darwin reasoned that earthquakes gradually lifted the rock bearing those marine fossils from the sea floor.
The geologic evidence presented by Lyell and others pointed to two conclusions. First, the slow processes of mountain building and erosion suggested an Earth that must be very old. Second, these slow and gradual processes occurring over vast spans of time could cause enormous change on Earth. Darwin would eventually apply this idea of gradual change to the evolution of Earth's life forms.
Ideas From Population Dynamics In 1838, as Darwin continued to think about the question of how species change, he read an essay on human populations written a few decades earlier by Thomas Malthus. Malthus contended that much of human suffering, such as disease, famine, and homelessness, was due to the human population's potential to grow. That is, populations can grow much faster than the rate at which supplies of food and other resources can be produced. Darwin recognized that Malthus's ideas applied to all species. The production of more individuals than the environment can support leads to a struggle for existence. In most cases, only a small percentage of offspring will survive in each generation. Many eggs are laid, many young are born, and many seeds are spread, but only a tiny fraction complete their development and leave offspring of their own. The rest are starved, eaten, frozen, diseased, unmated, or unable to reproduce for other reasons.
Ideas From Observed Variation Darwin's also observed the variation among the individuals of a population. Variation refers to differences among members of the same species. Much of this variation is heritable and passes from generation to generation.
deas From Artificial Selection
In addition, Darwin looked at the results of artificial selection. Artificial selection is the selective breeding of domesticated plants and animals to produce offspring with genetic traits that humans value. For instance, a plant breeder might seek to improve traits such as grain production, disease resistance, or protein content. An animal breeder might select for growth rate or temperament. Darwin observed that breeders selected individuals with the desired traits as breeding stock. Breeders play the role of the environment, allowing only those plants or animals with desired traits to reproduce. In fact, humans have been modifying species for thousands of years. You can see evidence of Darwin's point in the enormous diversity that dog breeders have produced within this single species in just the last 500 years.
Darwin observed that artificial selection could produce a great deal of change in a species in a short time. He reasoned that over thousands of generations, natural selection could also cause major change. Of course, there are important differences between artificial and natural selection. The traits that become more common in a population through artificial selection are those that humans choose. In contrast, natural selection favors traits that benefit the organisms in their particular environment—environmental conditions do the "selective breeding." The result is the evolutionary adaptation to the environment.
Darwin Publishes His Theory
As Darwin contemplated a mechanism for evolutionary change, he began to construct a scientific theory built on observations, inferences, and ideas from his own work and the work of others.
From his observations Darwin developed his theory of natural selection. In 1844, Darwin wrote a 200-page essay that outlined his idea, but he didn't release it to the public. Instead, for the next several years he continued to accumulate more evidence to support his idea. He told only a few of his closest colleagues, who encouraged him to publish his work before someone else came to the same conclusions. In 1858, another British naturalist, Alfred Wallace, did come to the same conclusion. Darwin was shocked to receive a letter from Wallace that described the same basic mechanism for evolutionary change that Darwin had proposed. Within a month, some of Wallace's and Darwin's writings were jointly presented in public. Darwin published his book The Origin of Species about a year later.
Darwin had two main goals in his book. First, he wanted to present the large amount of evidence that evolution occurs; and second, he wanted to explain the variety and distribution of organisms on Earth in terms of natural processes that are observable every day.
Darwin made two main points in his book. First, he argued from evidence that the species of organisms living on Earth today descended from ancestral species. In other words, life has a history of change. Darwin proposed that the descendants of the earliest organisms spread into various habitats over millions of years. In these habitats, they accumulated different modifications, or adaptations, to diverse ways of life. Darwin called this process descent with modification. He saw descent with modification as a way to account for the diversity of life.
Darwin's second main point was his argument for natural selection as the mechanism for evolution. Natural selection is the process by which individuals with inherited characteristics well-suited to the environment leave more offspring on average than do other individuals. In other words, the individuals that function best tend to leave the most offspring. When this process repeats over many generations, each new generation has a higher proportion of individuals with the advantageous traits. This process can cause a population to change over time.
Teorías de la evolución: Lamarck y los caracteres adquiridos
Un científico intrigado por los fósiles fue el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck. EN 1809, Lamarck propuso que los organismos evolucionaron en respuesta a su entorno. Para evolucionar medio para cambiar de una forma a otra. Lamarck fue el primer biólogo para sugerir que los organismos sometidos a la evolución.
La teoría de Lamarck explica dos hechos observados. El primero fue el registro fósil, que mostraron que los organismos en el pasado eran diferentes a los de hoy día. En segundo lugar, su teoría explica por qué cada orgnaism estaba tan bien adaptado a su entorno. Como había observado Lamarck, cada organismo tenía adaptaciones que se adapten a su estilo de vida particular. Los elefantes tienen troncos largos para la recolección de alimentos; leones tienen poderosas garras y mandíbulas para capturar presas; y antílopes tienen piernas largas y veloces para escapar de los depredadores.
Lamarck cree que un organismo adquirió estos rasgos durante su vida y después se pasa estos rasgos a su descendencia. No se ha encontrado evidencia para apoyar este concepto. Como usted sabe, el material genético contenido en los cromosomas. A excepción de mutaciones raras, la información genética se transmite sin cambios de generación en generación. Si las características adquiridas podían ser heredadas, entonces los hijos de los pianistas de concierto nacerían ya saber tocar el piano. Este no es el caso. Habilidades adquiridas se deben desarrollar de nuevo en cada generación. Los genetistas de hoy han sido incapaces de encontrar ninguna evidencia de que los rasgos adquiridos pueden ser heredados.
TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN: Charles Darwin y la selección natural
Cerca de 50 años después de Lamarck propuso su teoría de la evolución, el naturalista británico Charles Darwin revolucionó el pensamiento de la mayoría de los biólogos. En 1859, Darwing publicó un libro titulado El Origen de las Especies por Medio de la Selección Natural. Al igual que Lamarck, Darwin afirmó que los seres vivos evolucionan gradualmente adaptaciones al medio ambiente. Pero Darwin propuso un mecanismo completamente diferente para tener en cuenta los cambios en las especies.

Darwin pensaba que las variaciones entre las especies se heredan. Se planteó la hipótesis de que en el entorno natural, la selección se lleva a cabo.
La selección natural resulta de la interacción de una población de organismos con su medio ambiente. Darwin se dio cuenta de que en la naturaleza, la mayoría de los organismos producen más descendencia que pueda sobrevivir. Por ejemplo, los robles producen miles de bellotas y las ranas ponen cientos de huevos. Sin embargo, sólo algunos de estos descendientes sobreviven para producir descendencia en la siguiente generación. Como no toda la descendencia pueda sobrevivir, Darwin razonó que debe haber competencia entre las crías. Esta competencia se traduce en la supervivencia de sólo unos pocos.
Darwin razonó que sólo los organismos más adecuados para el medio ambiente sobreviven para producir descendencia. Este proceso se conoce como la supervivencia de los más aptos.
Teoría de la selección natural de Darwin se puede resumir como sigue:

1. Especies tienen la capacidad de producir un gran número de descendientes.

2. Los recursos del mundo natural son limitadas.

3. Por lo tanto, debe haber competencia por la supervivencia entre la descendencia en cada generación.

4. Existe una gran variabilidad dentro de la población de organismos. No hay dos individuos iguales. Gran parte de esta variedad se hereda.

5. Los organismos que sobreviven y producen crías son las que han heredado los rasgos más beneficiosos para sobrevivir en ese entorno particular.

6. Como este proceso continúa a través de muchas generación, la población se vuelve mejor adaptado gradualmente al medio ambiente.
*** Darwin luego volvió a Inglaterra para hacer más investigaciones. En ese tiempo la gente creía que cada especie era una creación divina, inmutable y existente, ya que fue creado originalmente. Es por eso que las especies son a menudo únicamente adaptados a su medio ambiente. Este punto de vista se llama _________________________________________________.

Había un problema, sin embargo. Este punto de vista no podía explicar los tipos y la distribución de fósiles encontrados.

Cómo Darwin formuló su teoría
Cuando Darwin vuelve a casa, piensa mucho acerca de lo que vio y pedazos sus observaciones, junto con las ideas de otros. Crear un organizador gráfico que muestra visualmente la siguiente información obtenida mediante la lectura de Darwin formula su teoría.
1. Si bien la exploración de América del Sur, Darwin se dio cuenta de que las especies de América del Sur de las plantas y los animales eran diferentes de especies europeas e incluso los fósiles que encontró eran singularmente Sudamericana. Sobre la base de estas dos observaciones, ¿qué hizo concluir?

2. Al explorar las Islas Galápagos, Darwin se dio cuenta de que las especies de las islas parecían a las especies en el continente sudamericano, pero eran diferentes. Además, los organismos de las distintas islas eran diferentes unos de otros! ¿Qué hizo llegar a la conclusión sobre la base de estas dos observaciones?

3. Charles Lyell: ¿Cuál fue la idea de Charles Lyell sobre la geología de la Tierra? Sobre la base de sus ideas, sería Lyell acuerdo o en desacuerdo que la Tierra es menos de 10.000 años de edad (que es lo que la gente pensaba durante su tiempo)? Lo hizo dos observaciones Darwin hace que la idea de Lyell apoyado?

4. Thomas Malthus: En sus propias palabras, describir la relación de la población frente a los recursos. ¿Qué tiene esto conduce? Lista 6 cosas posibles que podrían ocurrir a la descendencia que los haga incapaces de pasar por sus rasgos.

5. VARIACIÓN: Definir. Las variaciones son ______________________.
6. SELECCIÓN ARTIFICIAL (cría selectiva): ¿Qué es? Los criadores están a la selección artificial y the_____ es la selección natural. ¿Qué hizo Darwin concluir de ello las observaciones de la selección artificial?

7. SELECCIÓN NATURAL: ¿Quién fue otro naturalista que llegó a las mismas conclusiones que Darwin? ¿Cuál era el nombre del libro de Darwin? DOS puntos principales del Estado y describir de Darwin presentan en su libro.
Organizador Gráfico

Todos ellos conducen a la idea de la selección natural como el proceso mediante el cual se produce la evolución. Todas las flechas deben apuntar a este cuadro. En el cuadro, incluir una descripción completa de la selección natural.
Este es el formato sugerido .... Ver cómo todas las cajas contribuyen a la conclusión final de Darwin?

Teoría de Darwin de evolución por selección natural

Darwin formula su teoría

Ideas De Su Exploración Darwin notó que las plantas y animales en toda América del Sur todos tenían un carácter sudamericano definido lo que significa que eran exclusivas de esa zona. Ellos eran muy distintas de las especies de Europa. Incluso los fósiles que Darwin encontró eran singularmente Sudamericana. Sus observaciones apoyan la idea de que las especies que viven en América del Sur hoy eran descendientes de las especies ancestrales en ese continente.
Darwin estaba intrigado por la vida en las islas como las Galápagos. Las Galápagos son una cadena de islas volcánicas relativamente jóvenes a unos 900 kilómetros de la costa occidental de América del Sur. Darwin observó que las islas tenían muchos organismos únicos. La mayoría de las especies de las islas eran similares a, pero diferente de las plantas y animales de la tierra firme más próxima. Observó que incluso las islas individuales en la cadena tuvieron algunas especies diferentes de plantas y animales entre sí. Darwin dedujo de estas observaciones que las especies continentales habían cambiado después de que colonizaron las islas y adaptados a sus diversos entornos nuevos.
Ideas de Geología

Los escritos del geólogo Charles Lyell tuvieron fuerte influencia en Darwin. Lyell propuso que los procesos geológicos graduales y observables como la erosión podrían explicar las características físicas de la Tierra de hoy. Por ejemplo, la erosión gradual del lecho de un río a través de miles o millones de años puede resultar en un cañón del río-tallado profundo. Una cadena montañosa poderoso puede ser empujado hasta centímetro a centímetro por los terremotos que ocurren durante millones de años. Todo lo que se requería para la comprensión de estos cambios fue una Tierra mucho más antigua que se pensaba.
Darwin experimentó personalmente un terremoto mientras hacía estudios de campo en las montañas de los Andes de Chile. En un puerto, se observó un bloque de tierra que había sido medida bajo el agua hacia arriba por encima del nivel del agua como consecuencia del terremoto. También coleccionaba fósiles de organismos marinos en los Andes. La aplicación de las ideas de Lyell, Darwin razonó que los terremotos levantan gradualmente la roca que lleva esos fósiles marinos del fondo del mar.
La evidencia geológica presentado por Lyell y otros señaló dos conclusiones. En primer lugar, el lento proceso de formación de las montañas y la erosión sugirieron una Tierra que debe ser muy vieja. En segundo lugar, estos procesos lentos y graduales que ocurren en vastas extensiones de tiempo podrían causar grandes cambios en la Tierra. Darwin finalmente aplicar esta idea de cambio gradual a la evolución de las formas de vida de la Tierra.
Ideas de dinámica de la población en 1838, como Darwin continuó pensando sobre la cuestión de cómo cambian las especies, leyó un ensayo sobre las poblaciones humanas escritas unas décadas antes por Thomas Malthus. Malthus afirmaba que gran parte del sufrimiento humano, tales como la enfermedad, el hambre y la falta de vivienda, se debió al potencial de la población humana a crecer. Es decir, las poblaciones pueden crecer mucho más rápido que la velocidad a la que los suministros de alimentos y otros recursos pueden ser producidos. Darwin reconoció que las ideas de Malthus aplicada a todas las especies. La producción de más individuos que el medio ambiente puede soportar conduce a una lucha por la existencia. En la mayoría de los casos, sólo un pequeño porcentaje de la descendencia sobrevivirá en cada generación. Muchos huevos son puestos, muchos jóvenes nacen, y muchas semillas se propagan, pero sólo una pequeña fracción completan su desarrollo y dejar descendencia propia. El resto está muerto de hambre, comido, congelado, enferma, no se han apareado, o incapaces de reproducirse por otros motivos.
Ideas De Observado Variación de Darwin también observaron la variación entre los individuos de una población. Variación refiere a las diferencias entre los miembros de la misma especie. Gran parte de esta variación es hereditaria y pasa de generación en generación.
Ideas de selección artificial Además, Darwin analizaron los resultados de la selección artificial. La selección artificial es la cría selectiva de plantas y animales domesticados para producir descendientes con rasgos genéticos que los seres humanos de valor. Por ejemplo, un fitomejorador podría tratar de mejorar características como la producción de granos, resistencia a enfermedades, o el contenido de proteínas. Un criador de animales podría seleccionar para la tasa de crecimiento o temperamento. Darwin observó que los criadores de los individuos con las características deseadas como reproductores seleccionados. Criadores desempeñan el papel del medio ambiente, permitiendo sólo aquellas plantas o animales con los rasgos deseados para reproducirse. De hecho, los seres humanos han estado modificando las especies durante miles de años. Usted puede ver la evidencia de punto de Darwin en la enorme diversidad que los criadores de perros se han producido dentro de esta especie individuales en tan sólo los últimos 500 años.
Darwin observó que la selección artificial podría producir una gran cantidad de cambio en una especie en un corto período de tiempo. Razonó que durante miles de generaciones, la selección natural podría también provocar un cambio importante. Por supuesto, existen diferencias importantes entre la selección artificial y natural. Los rasgos que se vuelven más comunes en una población a través de la selección artificial son las que los humanos eligen. Por el contrario, la selección natural favorece los rasgos que benefician a los organismos en sus condiciones ambientales-ambientales particulares hacen la "cría selectiva." El resultado es la adaptación evolutiva para el medio ambiente.
Darwin publica su teoría
Como Darwin contempla un mecanismo para el cambio evolutivo, comenzó a construir una teoría científica basada en observaciones, deducciones, y las ideas de su propio trabajo y el trabajo de otros.
A partir de sus observaciones Darwin desarrolló su teoría de la selección natural. En 1844, Darwin escribió un ensayo de 200 páginas que esbozó su idea, pero no dio a conocer al público. En cambio, para los siguientes años continuó a acumular más evidencia para apoyar su idea. Dijo a sólo unos pocos de sus colegas más cercanos, quienes lo animaron a publicar su trabajo antes de que alguien llegó a las mismas conclusiones. En 1858, otro naturalista británico, Alfred Wallace, llegó a la misma conclusión. Darwin se sorprendió al recibir una carta de Wallace que describe el mismo mecanismo básico para el cambio evolutivo que Darwin había propuesto. Dentro de un mes, algunos de Wallace y de los escritos de Darwin fueron presentadas conjuntamente en público. Darwin publicó su libro El origen de las especies alrededor de un año más tarde.
Darwin tenía dos objetivos principales en su libro. En primer lugar, quería presentar la gran cantidad de evidencia de que ocurre la evolución; y en segundo lugar, quería explicar la variedad y distribución de los organismos de la Tierra en términos de los procesos naturales que pueden observarse todos los días.
Darwin hizo dos puntos principales en su libro. En primer lugar, argumentó de evidencia de que las especies de organismos vivos en la Tierra hoy en día descienden de especies ancestrales. En otras palabras, la vida tiene una historia de cambio. Darwin propuso que los descendientes de los primeros organismos repartidos en diversos hábitats a través de millones de años. En estos hábitats, acumularon diferentes modificaciones o adaptaciones, a diversas formas de vida. Darwin llamó a este proceso de descenso con modificación. Vio la descendencia con modificaciones como una forma de dar cuenta de la diversidad de la vida.
Segundo punto principal de Darwin fue su argumento a favor de la selección natural como el mecanismo de la evolución. La selección natural es el proceso por el cual los individuos con características heredadas muy adecuado para el entorno dejan más descendientes en promedio que hacen otras personas. En otras palabras, los individuos que funcionan mejor tienden a dejar más descendencia. Cuando este proceso se repite durante muchas generaciones, cada nueva generación tiene una mayor proporción de individuos con los rasgos ventajosos. Este proceso puede causar una población cambie con el tiempo.


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