Teoría de la Evolución

1. Teoría de la Evolución Un poco (mucho) de historia.

2. Remontándonos al pasado • La curiosidad por saber los orígenes del hombre es tan antigua como su pasado, pero evidentemente, hay que remontarse a los filósofos de la antigua Grecia para encontrar ideas y teorías sobre el origen de la vida basadas en fenómenos naturales y no en principios religiosos o míticos. Sin embargo, no prestaron atención a los posibles cambios del hombre actual, y por tanto a una posible evolución. • Después de la Caída del Imperio Romano, el dogma religioso católico se impuso, lo que impedía cualquier razonamiento avanzado sobre el origen humano, siendo incluso más acusado en la Edad Media • No fue hasta el S.XVIII hasta que otros conceptos de origen pudieran abrirse camino. Coincide, casualmente o como consecuencia de fenómenos sociales más avanzados como la Revolución Francesa (1789)

3. Ideas antiguas sobre el origen • 1.El catastrofismo: Un problema que tuvieron que afrontar los científicos del S.XVI XVII era la procedencia de los fósiles. Se dijo que los fósiles eran los restos de los organismos que habían vivido , y que éstos eran muy diferentes a los actuales. Según Georges Cuvier (1769-1832) a lo largo de la existencia del planeta se sucedieron varias catástrofes que acabaron con gran parte de la vida del planeta, explicando así por qué las especies no continuaban existiendo. Por ejemplo, la extinción de los dinosaurios. • 2. El fijismo o creacionismo: Es la teoría que propone que las especies no cambian, sino que se mantienen invariables a lo largo del tiempo desde que fueron creadas por Dios. • 3.El transformismo: De la Antigua Grecia, filósofos como Anaximandro acuñaron el concepto de que todos los seres vivos estaban relacionados y que se transformaban a lo largo del tiempo. La cúspide del transformismo sería el hombre.

4. Primeros opositores • El francés Buffon junto con el sueco Linneo, fueron los naturalistas más destacados del siglo dieciocho. Buffon elevó la historia natural a la categoría de ciencia y ejerció una enorme influencia sobre su desarrollo posterior. Abordó casi todos los problemas a los que se enfrentarían las teorías evolutivas más tarde (concepto de especie, tipos de clasificación, causas de extinción, etc.) pero no acabó de aceptar la posibilidad de evolución. • El gran naturalista sueco Linneo contribuyo a sustentar las teorías evolutivas al desarrollar un sistema de clasificación natural jerárquico, que en su momento forzaría la aceptación del concepto de ascendencia común.

5. Jean Baptiste Lamarck • Lamarck (1744-1829) fue sin duda el primer evolucionista genuino al sustituir un mundo estático por otro dinámico y en cambio permanente, defensor de cambios graduales y de la inmensa edad de la Tierra y promotor de la importancia de la conducta y del ambiente. Sin embargo, Lamarck aceptaba la generación espontánea de los organismos más simples y por eso no percibió una ascendencia común de todos los seres vivos como ramificaciones desde un tronco común. • La evolución según Lamarck se produce por adaptación progresiva de cada uno de los individuos de una población a cambios ambientales. Así la variación sería causada por el ambiente mismo (algo totalmente distinto al mecanismo que más tarde propondría Darwin) y estos cambios son transferidos a las siguientes generaciones por la herencia de los caracteres adquiridos en cada generación

6. Reflexiones sobre la evolución de Lamarck: • 1. Los individuos cambian físicamente durante su vida para adaptarse al medio que habitan; • 2. Los organismos adquieren caracteres que no tenían sus progenitores. Estos cambios o caracteres adquiridos se deben al uso o desuso de sus órganos; • 3 . Los caracteres adquiridos se transmiten por herencia biológica a sus descendientes • 4. La sucesión de cambios adaptativos muestra una tendencia hacia complejidad y la perfección. • La teoría de Lamarck fue criticada con vehemencia por la comunidad científica de su época, principalmente por Cuvier, quien, además de ser un científico de renombre, ocupó el cargo de Inspector General de Educación en Francia. Este y sus contemporáneos insistían en que las especies habían sido creado de manera independiente y que eran inmutables. Para probarlo, hicieron varios experimentos. Uno de ellos consistió en amputar la cola a ratones, que, aún después de 20 generaciones de haber sido sometidos a tal cambio, producían descendencia con cola.

7. El Origen de las Especies • Charles Darwin (1809-1882) entra en juego. La teoría de éste se basaba en 3 principios básicos: • 1. La elevada capacidad reproductora de los seres vivos, ya que no todos los ejemplares que nacían llegaban a la edad adulta. • 2.La variabilidad de la descendencia: los descendientes de una pareja no son idénticos , muchas de las diferencias no son importantes, pero otras pueden ser cruciales, y esto es fruto de los genes de los progenitores. • 3. La actuación de un proceso llamado “Selección natural”. Entre los miembros de una especie se produce una lucha por la supervivencia, sobre todo si los recursos son escasos, y para evitar una superpoblación. Solo los mejor adaptados consiguen sobrevivir. • Video explicativo

9. El viaje de Darwin • En 1831, el británico Charles Darwin (1809-1882), cuando solo tenía veintidós años, formó parte como naturalista de la expedición científica a bordo del bergantín de la armada británica H. M. S. Beagle, que realizó una expedición de cinco años (1831-1836), dando la vuelta al mundo con la finalidad principal de cartografiar las costas de América del Sur. Darwin tuvo ocasión de estudiar y recoger numerosos datos, y coleccionó e investigó numerosos seres vivos nunca vistos por él. Luego, convenientemente preparados, los enviaba a Londres para su posterior estudio, al que se dedicó el resto de su vida. • Darwin conocía la teoría de Lamarck, pero no encontró en sus observaciones pruebas de la misma. En las islas Galápagos encontró numerosas especies de pinzones que se diferencian unas de otras por pequeñas variaciones de un rasgo común. • También dedicó mucho tiempo a observar las tortugas gigantes. Descubrió que en cada isla vivía una especie distinta de tortuga. Todas estas especies se diferenciaban entre sí principalmente por la forma del caparazón. • Darwin pensaba que todos los pinzones de las islas descendían de un antepasado común y que, con el tiempo, se habían ido formando las especies actuales. Lo mismo debería haber sucedido con las tortugas. Las pequeñas diferencias entre unas y otras especies de tortugas y pinzones habrían aparecido muy lentamente, a lo largo de cientos o miles de años.

10. El mérito es algo injusto • Alfred Russell Wallace, también británico y más joven que Darwin, viajó por todo el mundo en busca de aves y mariposas para museos y colecciones privadas. Estuvo en la Amazonia, el Sureste Asiático y Australia, y fue allí donde empezó a intuir el proceso que producía la evolución. • Cuando tuvo claro el proceso de la selección natural, escribió una carta a un naturalista prestigioso, nada menos que Charles Darwin. Al recibir esta carta, Darwin adelantó la presentación de sus propias conclusiones, para hacerlo conjuntamente con Wallace. • Video explicativo

11. Gregor Mendel • Biólogo y sacerdote austriaco. En 1856 inició sus trabajos de investigación a partir de experimentos de cruzamientos (hibridaciones) con diversas variedades de guisantes, que efectuó en el jardín del monasterio. Resumió sus descubrimientos en las tres leyes de la herencia, llamadas leyes de Mendel. Pero sus aportes a la ciencia, consideradas hoy como fundamentales para el desarrollo de la genética, pasaron inadvertidos hasta 1901, caso quince años después de que murió. • A continuación enumeraremos y describiremos sus 3 leyes.

12. Las leyes de Mendel • 1ª Ley: Al cruzar las dos razas puras, todos los individuos hijos (F1 o primera generación filial) obtenidos son amarillos, aunque tienen información para ambos caracteres, amarillo y verde, y por esto Mendel los denominó híbridos. Al carácter que se manifiesta en este cruce lo llamó carácter dominante. Mendel representó con una letra en mayúscula (A) el factor hereditario que codificaba dicho carácter. El que no se manifiesta es el carácter recesivo, y lo simbolizó en letra minúscula (a). De este experimento se extrae la primera ley de Mendel o ley de la uniformidad de la primera generación: todos los individuos que descienden del cruce de dos razas puras son iguales entre sí e iguales a uno de los progenitores.

13. 2ªLey: A continuación, Mendel cruzó entre sí los individuos de esta primera generación filial (F1), obteniendo una F2 (segunda generación filial) con un 75 % de guisantes de semilla amarilla y un 25 % de semilla verde. De este experimento se deduce la segunda ley de Mendel o ley de la segregación de los caracteres: al cruzar entre sí los híbridos obtenidos en la primera generación, los caracteres presentes en estos se separan y se combinan al azar en la descendencia.

14. 3ªLey: Otro de los experimentos de Mendel consistió en averiguar si existían relaciones entre caracteres distintos, como el color y la forma de la semilla. Para ello cruzó guisantes amarillos lisos con guisantes verdes rugosos, ambos de «raza pura». En la primera generación (F1) obtuvo toda la descendencia amarilla lisa, ya que el carácter amarillo domina sobre el verde y el liso sobre el rugoso. A continuación, Mendel hizo que las plantas pertenecientes a esta primera generación se autofecundaran entre sí y obtuvo una segunda generación (F2). En esta sí aparecieron variaciones, en proporción 9:3:3:1 (de cada 16 ejemplares, 9 tenían semillas amarillas lisas; 3, amarillas rugosas; 3, verdes lisas, y 1, verde rugosa). • Los resultados permiten apreciar que se mezclan al azar los caracteres, de donde se deduce la tercera ley de Mendel o ley de la independencia de los caracteres: los distintos caracteres se heredan independientemente unos de otros y se combinan al azar en la descendencia. • La genética, desde los tiempos de Mendel, ha avanzado mucho. Pronto otros investigadores encontraron excepciones a sus leyes y demostraron que no siempre eran válidas. Aunque es imprescindible reconocer su importancia como pionero, los genetistas suelen decir que «tuvo mucha suerte» al elegir la especie y los caracteres.

16. Las pruebas de la evolución • Pruebas taxonómicas: La taxonomía es la clasificación de los seres vivos a partir de sus características. Cada especie de seres vivos se agrupa con otras parecidas en grupos. A su vez, los grupos se unen con otros parecidos, dando lugar a agrupaciones de mayor tamaño, hasta llegar al reino. Este tipo de clasificación surgió antes de que se desarrollara la teoría de evolución; sin embargo, se aprecia claramente que las especies se relacionan unas con otras, como si guardaran entre sí parentesco y compartieran antepasados comunes. De hecho, hoy día se habla de clasificaciones evolutivas: lo que refleja la taxonomía son las relaciones de parentesco entre todas las especies de seres vivos.

17. Pruebas biogeográficas: La fauna y la flora de dos regiones son más parecidas cuanto más cercanas están. Esta relación no tendría por qué cumplirse si cada especie se hubiera creado de forma aislada. En cambio, se explica si las especies están relacionadas. Tendrán antepasados comunes y serán parecidas las especies de zonas próximas. • Las faunas de América del Sur y de África son diferentes, aunque están relacionadas. Por ejemplo, existen monos en ambos continentes. Se debe a que estos se separaron hace millones de años, por lo que las faunas actuales han evolucionado a partir de esos antepasados comunes. • En cambio, Australia tiene una fauna radicalmente diferente; se debe a que se separó mucho antes, por lo que los antepasados comunes con Sudamérica y África son muy lejanos. • En los archipiélagos alejados de los continentes es frecuente encontrar especies de animales propias de cada isla, pero muy relacionadas entre sí. Se debe a que dichas islas fueron colonizadas por una especie inicial que se repartió por todas las islas y que en cada una de ellas dio lugar a una especie diferente.

18. Pruebas paleontológicas: Al estudiar los fósiles se observar que los seres vivos que han habitado la Tierra han cambiado y que unas especies han sido sustituidas por otras. • Es difícil encontrar una cadena de fósiles que explique perfectamente el proceso evolutivo que lleva hasta una determinada especie actual, pues el registro fósil no es perfecto; sin embargo, disponemos de algunas series continuas que permiten seguir la evolución de alguna especie. Un ejemplo clásico es el registro fósil del caballo, que permite seguir los cambios anatómicos sufridos desde un animal del tamaño de un perro con cuatro dedos en sus patas, hasta el actual, de gran estatura y con un solo dedo en cada pata. • Otras veces se encuentran fósiles de formas intermedias entre dos grupos de seres vivos. El Archaeopteryx es un ave cuyas plumas son perfectamente visibles, pero con dientes en su pico y garras de reptil en sus alas.

19. Pruebas embriológicas : Al estudiar el desarrollo embrionario de los animales se descubre que en las fases iniciales existen muchas semejanzas, y más cuanto más próximos son los animales. Por ejemplo, todos los embriones de vertebrados poseen cola y arcos branquiales en las primeras fases del desarrollo embrionario. Más tarde, a medida que avanza el desarrollo, algunos animales conservan estas estructuras, mientras que otros las pierden. Parece evidente que los embriones que presentan características similares tienen un antecesor común.

20. Pruebas anatómicas: Los órganos de los animales, en función de su estructura interna y de su función, pueden ser homólogos o análogos: • Los órganos homólogos tienen la misma estructura interna, aunque su forma externa y su función sean diferentes. Por ejemplo, la aleta de un delfín, un brazo humano y el ala de un murciélago tienen el mismo origen y estructura anatómica. Las especies con estos órganos han sufrido una evolución divergente. • Los órganos análogos poseen una misma función, pero sus estructuras internas son distintas; por ejemplo, el ala de un insecto y la de un ave tienen estructuras internas totalmente distintas pero la misma función, volar. En este caso, hablamos de evolución convergente.

21. Pruebas bioquímicas : Cuanto más parecidos son dos organismos, más coincidencias existen entre las moléculas que lo forman. Las moléculas que se suelen estudiar son las proteínas y el ADN. Basándose en ellas, se han podido confeccionar árboles filogenéticos entre especies. Estos árboles, en general, confirman las clasificaciones taxonómicas clásicas, aunque también deparan sorpresas. En el caso de la especie humana, se ha comprobado que el animal con el que tenemos más coincidencias es el chimpancé. Esto no quiere decir que descendamos de este animal, sino que las personas y los chimpancés tenemos un antepasado común.

22. Neodarwinismo • El neodarwinismo es la teoría sobre la evolución más aceptada hoy día. El neodarwinismo se basa, además de en la teoría de Darwin y Wallace, en varios descubrimientos relacionados con el campo de la genética: • Expresión génica y transmisión de los caracteres. La expresión de los genes es responsable de las características del individuo, es decir, del fenotipo, que es lo que se utiliza para las clasificaciones taxonómicas. Cada carácter hereditario está controlado por un gen, un fragmento de ADN que se encuentra en los cromosomas y se puede transmitir a la descendencia. • Mutaciones. Son cambios al azar que se producen en la composición genética de un individuo. Se originan en los cromosomas, por lo que se pueden transmitir a la descendencia durante la reproducción. Consisten generalmente en que un gen sufre alguna modificación. De ese modo, se forma otro gen diferente; es decir, un alelo. Muchas de las mutaciones son perjudiciales, por lo que la selección natural las eliminará. Otras, en cambio, por azar, pueden proporcionar alguna ventaja a sus portadores. En este caso, los individuos con esa mutación dejarán más descendientes que el resto. • Genética de poblaciones. Estudia mediante modelos matemáticos cómo varía la proporción de los diferentes genes en las poblaciones, considerando que cada gen es más o menos favorable. Adjudica a cada alelo una cierta puntuación y estudia cómo cambiaría la composición genética de la población a lo largo del tiempo.

23. Teorías más recientes • Algunos estudiosos de la evolución opinan que el darwinismo no es capaz, al menos por sí solo, de explicar la evolución. Piensan que la selección natural no es suficiente para explicar la actual biodiversidad.

24. 1. El equilibrio puntuado: Esta teoría se basa en que en la historia de la Tierra hay grandes períodos en los que las especies, aparentemente, no sufren modificaciones y, en cambio, en otros períodos de corta duración, se producen muchas especies nuevas a partir de las existentes. • Con la teoría del equilibrio puntuado, Stephen Jay Gould y Niels Eldredge, en 1972, cuestionaron la teoría neodarwinista, que defiende una evolución gradual y continua en el tiempo, y desarrollaron una teoría basada en las lagunas o saltos del registro fósil. Afirmaron que la ausencia de pasos intermedios en el registro fósil no se debe a que sea incompleto, sino a que, a veces, la evolución avanza rápidamente. Para ellos, la evolución se produce «a saltos». • Según esta teoría, hay grandes períodos en los que las especies están en equilibrio y no sufren modificaciones, denominados períodos de estasis. En momentos determinados, se producen muchas especies nuevas a partir de las existentes; aparece competencia entre ellas y solo algunas sobreviven. Es decir, la unidad de selección natural sería la especie, no el individuo. • No explican por qué ocurre esto; simplemente tratan de explicar lo que se observa en el registro fósil. • Gould y Eldredge no cuestionan la evolución. Lo que ponen en duda es que sea, como propuso Darwin, lenta, gradual y continua; cuestionan, en resumen, el ritmo de la evolución.

25. 2. Teoría Neutralista: La teoría del neutralismo dice que la mayoría de las mutaciones que sufre el ADN son neutras frente a la selección natural se mantienen o desaparecen aleatoriamente. • Esta teoría fue publicada por Motoo Kimura en 1968. Proponía que las mutaciones no son ni favorables ni perjudiciales; simplemente producen proteínas similares a las originales con funciones prácticamente idénticas. • Según esta hipótesis, no es la selección natural, sino el puro azar, el que hace que varíen las poblaciones. El que una determinada mutación se mantenga de generación en generación o desaparezca, es aleatorio.

26. 3. El gen egoísta: Según esta teoría, propuesta por Richard Dawkins en 1976, los genes son las unidades evolutivas, los que sufren la selección natural. Los cuerpos de los seres vivos actúan como «máquinas» que los transmiten mediante su reproducción. De algún modo, los seres vivos serían, simplemente, el mecanismo que emplean los genes para perpetuarse a través del tiempo. • La teoría de Dawkins se basa en la genética molecular y en el comportamiento de los animales. Propone que la unidad de selección natural es el gen, que permanece durante varias generaciones a través de un gran número de cuerpos sucesivos. Los cuerpos de los seres vivos son contenedores de genes, construidos por los genes mismos. El fin de estos genes es asegurarse su propia existencia y ser transportados de generación en generación. • En esencia, según esta teoría, se mantienen aquellos genes que consiguen perdurar en los seres vivos transmitiéndose al mayor número posible de descendientes.

27. Final Fuentes: Kalipedia.com Wikipedia.com Enciclopedia Larousse Youtube.com