Teorías evolutivas (página 2)

Darwinismo

Darwinismo es un término con el que se describen las ideas de Charles Darwin, especialmente en relación a la evolución biológica por selección natural. El darwinismo no es sinónimo de evolucionismo, el cual es anterior: las teorías darwinistas son evolucionistas, pero aportan el concepto de selección natural, algo completamente nuevo en la teoría de la evolución.

Las concepciones evolucionistas de Darwin constituyen un complejo sistema teórico, un conjunto de teorías relacionadas, más que una teoría singular. El núcleo de esas concepciones sigue conservando toda su validez, a pesar de su natural insuficiencia y de algún error significativo, sobre todo en su explicación de la herencia a través de pangénesis. En el darwinismo hay tres ejes teóricos que explican distintos aspectos de la realidad biológica.

• El transformismo, que es la noción de que las estirpes van cambiando sus características a lo largo del tiempo de una manera fundamentalmente gradual. Lo que ahora designa el término evolucionismo fue señalado durante mucho tiempo, hasta bien entrado el siglo XX, como transformismo.
• La noción de que las estirpes se diversifican, por adaptación a ambientes o modos de vida diferenciados, ramificándose; el otro aspecto del mismo fenómeno es que todas las especies están emparentadas, aunque en grados distintos, y en último término todas las especies tienen su origen común en un remoto antepasado común único. De esta convicción deriva la de que es obligado intentar clasificar las especies por su parentesco (filogenia), criterio que debe pasar por encima de cualquier otro. Darwin desconfiaba de que este ideal fuera alcanzable, aunque el desarrollo reciente del análisis filogenético lo está aproximando.
• La adaptación al ambiente que motiva el cambio evolutivo, según había sido ya propuesto con anterioridad por otros autores, como Lamarck, debía tener su mecanismo en la selección natural, concebida como resultado de dos factores. Estos son, por un lado, la variabilidad natural hereditaria de los individuos de una especie y, por otro, la tasa diferencial de éxito reproductivo, dependiente también de la tasa de supervivencia, entre las distintas variantes genéticas presentes en la población.

Las formulaciones que Darwin hace de sus teorías fueron influidas en un alto grado por un lenguaje aprendido de sociólogos o publicistas (politólogos) como Malthus y Spencer, Como el propio Wallace reconoció, la lectura de Malthus fue decisiva para la formulación de la teoría de la selección natural. Las ideas malthusianas se conocían y discutían en los ambientes intelectuales de la época. Conceptos como competencia, lucha por la vida y sobrepoblación, que aparecen en Ensayo sobre el principio de la población de Malthus, sirvieron tanto a Wallace como a Darwin para dar forma a sus teorías.

En un viaje de ida y vuelta, sus ideas acerca de la selección natural y las relaciones interespecíficas fueron trasladadas abusivamente, según se conviene hoy unánimemente, a las relaciones sociales, alimentando una posición política e ideológica, más que teórica, que buscaba justificar las desigualdades sociales y el laissez faire en las leyes de la naturaleza. Se llamó a esa tendencia darwinismo social, pero tiene poco que ver con las ideas de Darwin, incluso con las relativas a lo social.

Selección natural

La selección natural es un mecanismo esencial de evolución propuesto por Charles Darwin y Alfred Russel Wallace y generalmente aceptado por la comunidad científica como el principal mecanismo de la formación de especies (especiación), su adaptación al medio y su transformación.

El concepto clásico de la selección natural se basa en que las condiciones de un medio ambiente (o "naturaleza") determinan (o seleccionan) la eficacia de ciertas particularidades en algunos organismos para su supervivencia y reproducción. El mecanismo propuesto por Darwin parte de dos premisas. La primera es que entre los descendientes de un organismo hay una variación aleatoria, no determinista, que es en parte heredable. La segunda premisa es que esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produce los fenómenos evolutivos.

La selección natural puede ser expresada como la siguiente ley general (tomada de la conclusión de El origen de las especies):

1. Si existen organismos que se reproducen, y
3. Si la cría hereda características de sus progenitores, y
4. Si existen variaciones de características y
5. Si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento
6. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (determinadas por el medio ambiente) morirán y
7. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán.

El resultado de la repetición de este esquema a lo largo del tiempo es la evolución de las especies.

En la moderna Teoría Sintética de la evolución, la selección natural no es la única causa de evolución, aunque sí la que tiene un papel más destacado. El concepto de selección natural se define ahora de un modo más preciso: como la reproducción diferencial de los genotipos en una población. Desde el momento en que existen diferencias en éxito reproductivo de las distintas variantes genéticas, existe selección natural. Por ejemplo: si los individuos más verdosos en una población de insectos-hoja aportan unos tres descendientes a la siguiente generación, y los individuos marrones aportan como media 1,5 descendientes, está habiendo selección a favor de los verdes. Las diferencias en éxito reproductivo pueden ocurrir por diversas causas (diferente fertilidad, riesgo de muerte por depredadores, atractivo sexual, capacidad para explotar los recursos alimenticios, etc.) Generalmente, existe una correlación entre la eficacia reproductiva de los portadores de un genotipo y la adaptación al medio que éste les otorga. Por tanto, los rasgos que confieren ventajas adaptativas comúnmente son seleccionados a favor y propagados en las poblaciones (En algunos casos, un genotipo podría otorgar éxito reproductivo sin aportar mayor adaptación al medio, y sería seleccionado igualmente).

La teoría de la selección natural aportó por primera vez una explicación científica satisfactoria para múltiples enigmas científicos del mundo biológico, especialmente el de la "apariencia de diseño" que existe en los seres vivos. Permitió, por tanto, que la Biología pudiera prescindir de los elementos divinos y sobrenaturales y se convirtiera así en una auténtica ciencia.

Hoy en día, la evolución por selección natural se estudia en diversos tipos de organismos, mediante experimentos de laboratorio y de campo, y se desarrollan métodos para averiguar qué genes han estado recientemente sometidos a la acción de la selección natural y con qué intensidad.

Críticas a la teoría darwiniana

La teoría fue muy discutida. Se encontraron 3 problemas:

 Para que la acción de la selección natural sobre las variaciones de los individuos fuera eficiente se requeriría un largo periodo de tiempo. Hay que recordar que en aquella época la antigüedad de la Tierra se cifraba en unos 6000 años.

 Falta de una teoría complementaria sobre la herencia. No estaba claro cuál era el fundamento de esa variabilidad. No tenía ningún apoyo y tuvo que recurrir a la idea lamarckiana de la herencia de los caracteres adquiridos. Sin embargo, Mendel formulaba por aquella época (1866) su trabajo; el problema es que no sería redescubierto hasta 1900.

 El principio de la selección natural, ¿explicaba la evolución del hombre? Darwin no decía nada abiertamente, pero daba una idea de que, como todos los animales, el hombre procedía de la evolución. En 1881 publica El origen del hombre, donde propone que no existe diferencia fundamental entre la psicología del hombre y la del animal. De existir, la diferencia es de grado (cuantitativa), no de nivel (cualitativa). Los seres humanos comparten con los animales procesos básicos: aspectos cognitivos, emocionales, motivacionales. Estas analogías chocaron con la concepción cartesiana, con la dicotomía tradicional.

Darwin pone de manifiesto el argumento de que los rasgos conductuales afectan definitivamente a la aptitud.

Conclusión: Si Copérnico había puesto a la Tierra en su sitio, ahora la teoría de Darwin nos situaba a los hombres como un paso evolutivo más al admitir que todos los organismos habían surgido a partir de otros más antiguos.

Wallace

Wallace mantuvo con Darwin una relación epistolar. En esas cartas le expuso a Darwin sus teorías sobre la evolución, sin embargo, Darwin a él no. Parece ser que a él también se le había ocurrido el mecanismo de la selección natural de las especies.

En definitiva, tanto Darwin como Wallace establecieron una serie de premisas básicas para entender la evolución que son válidas hoy día. 1859, año de publicación de El origen de las especies, es la fecha de cambio de paradigma: empieza la época de la "nueva biología". Se generaliza la creencia de que unas especies podrían provenir de otras. La de Darwin es una teoría unificadora que se marcó 2 objetivos:

 Demostrar que la evolución es un hecho real.

 Argumentar que el mecanismo primario y básico es la selección natural.

Argumentos:

 El registro fósil indica que los organismos van evolucionando con el tiempo: los fósiles de las capas más recientes se asemejan a los de las más antiguas, pero con ligeras modificaciones. En contra de las sucesivas catástrofes y creaciones, los fósiles parecen mostrar que no fue así, que no hubo varias creaciones.

 Encontró semejanzas anatómicas entre especies muy diferentes: parecía que la misma estructura anatómica se había adaptado a sus respectivos ambientes.

 La domesticación. Parece que los animales domésticos han evolucionado a partir de otros animales de carácter salvaje.

Desde entonces no se cuestiona que las especies actuales tengan su origen en otras que existieron hace millones de años.

En la segunda parte de su obra, una vez que demuestra que la evolución es posible, quiere presentar el mecanismo de este cambio: la selección natural. Se basa en el esfuerzo que pone la Naturaleza (despilfarro biológico) en que se conserven las especies. Si la plena capacidad reproductiva tuviera éxito, la población tendría un crecimiento exponencial con consecuencias terribles. No todos los organismos pueden sobrevivir pero, ¿cuáles son los que lo hacen? Éstos no se eligen al azar, de ser así no cabría el progreso, se seleccionan los más aptos, los que mejor adaptados a su medio. Si es cierto que existen organismos más aptos, habría potencial para la evolución. La aptitud se mide, para Darwin, por el número de individuos que se dejan a la generación siguiente y que llegan a la edad reproductiva.

Con que hubiera una leve variabilidad era suficiente: los más adaptados tendrían mayor probabilidad de sobrevivir y, por tanto, de reproducirse y transmitir sus caracteres. A medida que los que poseen ciertas características beneficiosas sobreviven y los que poseen características perjudiciales desaparecen, la población va progresando. Con el tiempo se llegan incluso a dar especies diferentes. Cualquier ventaja proporciona al individuo mayor probabilidad de dejar descendencia.

Cuando en una especie se forman distintos grupos, estos van cambiando, progresando. Llega un momento en que las diferencias acumuladas son tantas que hay que considerarlos como especies diferentes.

Mayr resume en 1977 la postura de Darwin en 3 observaciones y 2 conclusiones:

 Sin presiones ambientales todas las especies tienden a reproducirse en progresión geométrica. Todas las especies son capaces de sobreproducción.

 En condiciones naturales, aunque a veces existen fluctuaciones temporales, el tamaño de las poblaciones permanece relativamente estable.

Conclusión 1ª: No todos los cigotos llegarán a ser individuos adultos que sobrevivan y se reproduzcan. Aunque también señala la competición interespecífica, hace su énfasis en la intraespecífica, entre animales que precisan los mismos recursos (se trata de una competición muy sutil, sin luchas abiertas. Los animales más agresivos no necesariamente son los que más descendencia dejan).

 No todos los individuos que existen en una especie son iguales (unicidad del individuo).

Conclusión 2ª: Aquellos individuos cuyas variaciones son más favorables con relación a las condiciones del medio en el que viven tendrán más probabilidad de sobrevivir (y en consecuencia de dejar descendientes).

El ambiente va eliminando las variaciones desfavorables y conservando las favorables. Los cambios van a producirse bajo la acción selectiva del ambiente.

Deriva genética

La deriva genética o deriva génica, es una fuerza evolutiva que actúa junto con la selección natural cambiando las características de las especies en el tiempo. Es un efecto estocástico que emerge del rol del muestreo aleatorio en la reproducción. Como la selección, actúa sobre las poblaciones, alterando la frecuencia de los alelos (frecuencia alélica) y la predominancia de los caracteres sobre los miembros de una población, y cambiando la diversidad del grupo. Los efectos de la deriva se acentúan en poblaciones de tamaño pequeño (como puede ocurrir en el efecto de cuello de botella), y resultan en cambios que no son necesariamente adaptativos.

Se trata de un cambio aleatorio en la frecuencia de alelos de una generación a otra. Normalmente se da una pérdida de los alelos menos frecuentes, resultando una disminución en la diversidad genotípica de la población.

Flujo genético

El flujo genético (también conocido como migración) es la transferencia de genes de una población a otra.

La migración hacia o desde una población puede ser responsable de importantes cambios en las frecuencias del acervo genético (el número de individuos con un rasgo particular). La inmigración puede resultar en la introducción de nuevo material genético al acervo genético establecido de una especie o población particular y, a la inversa, la emigración provoca una pérdida de material genético.

Hay un número de factores que afectan al ritmo del flujo genético entre poblaciones diferentes. Uno de los factores más significativos es la movilidad, y los animales tienden a ser más móviles que las plantas. Una mayor movilidad tiende a darle más potencial migratorio a un individuo.

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN

Evidencia morfológica

Los fósiles son importantes para estimar cuándo se desarrollaron varios linajes. Como la fosilización es infrecuente, ya que usualmente requiere que se depositen partes duras (como huesos) y se produzca la muerte cerca a un sitio donde se estén depositando sedimentos, el registro fósil solo proporciona información disgregada e intermitente sobre la evolución de la vida. La evidencia fósil de esa vida está esparcida antes de la evolución de los organismos con partes corporales duras, como las conchas, los huesos y los dientes, pero existe en forma de antiguos microfósiles, y la fosilización de viejas madrigueras y algunos pocos organismos de cuerpo blando.

No obstante, se ha encontrado evidencia fósil de organismos prehistóricos a lo largo y ancho de la Tierra. La edad de los fósiles suele poder deducirse del contexto geológico en el cual se encontraron; y su edad absoluta se puede verificar con radiometría. Algunos fósiles se parecen a organismos actuales, mientras que otros son radicalmente diferentes. Los fósiles se han usado para determinar en qué momento se desarrolló un linaje, y puede usarse para demostrar la continuidad entre dos linajes diferentes a través de los "fósiles transicionales". La paleontología investiga la evolución en su mayoría a través del análisis de los fósiles.

La filogenia, el estudio de la ascendencia de las especies, ha revelado que las estructuras con similar organización interna pueden desempeñar funciones divergentes. Las extremidades de los vertebrados son un ejemplo común de esas "estructuras homólogas". Un órgano o estructura vestigial puede existir con propósitos limitados o inexistentes en un organismo, pero con un propósito claro en otro. Las muelas del juicio y el apéndice vermiforme de los humanos son ejemplos comunes (a pesar de que, en este último caso, se sabe que posee funciones relacionadas con el sistema inmune, si bien no es indispensable).

Evidencia genética

La comparación de secuencias génicas revela que los organismos filogenéticamente cercanos poseen un mayor grado de similaridad de secuencia que los filogenéticamente distantes. Por ejemplo, se observa aproximadamente un 1,2% de divergencia (basada en sustituciones) entre secuencias de ADN humano neutras y las del pariente vivo más cercano de la especie Homo sapiens, es decir, el chimpancé; mientras que la cifra es de un 1.6% comparándolas con las del gorila y un 6.6% para el babuino. La comparación de secuencias está considerada una medida tan robusta que con frecuencia se utiliza para corregir errores en el árbol filogenético, en casos donde escasean otro tipo de evidencias.

Por otra parte, existe otra fuente de evidencia para la descendencia común, proveniente de lo que se han llamado relictos génicos . Los pseudogenes son regiones de ADN homólogas con respecto a un gen de un organismo relacionado, pero que han dejado de ser activas y parecen estar sujetas a un proceso continuado de degeneración.

Dado que los procesos metabólicos no dejan fósiles, la investigación en torno a la evolución de los procesos celulares básicos es realizada por medio de comparaciones entre organismos actuales. Numerosos linajes han divergido en diferentes estadios de desarrollo, de modo que se hace teóricamente posible determinar en qué momento aparecieron ciertos procesos metabólicos mediante la comparación entre rasgos de los descendientes de un ancestro común

Evidencias embriológicas

Ley biogenética fundamental. En 1821 el anatómico y embriólogo Meckel observó que los animales superiores recorrían, durante su desarrollo embrionario, las formas inferiores de la serie animal, y en 1864 Friz Müller afirmó que existía un paralelismo entre la ontogenia y la filogenia. La significación de este paralelismo no fué bien comprendida hasta que Ernesto Haeckel la plasmó en su famosa ley biogenética fundamental: <<La ontogenia es una corta recapitulación de la filogenia>>, o de otra manera: <<La serie de formas que el organismo individual recorre desde la célula-huevo hasta adquirir el estado definitivo, es una corta repetición de la larga serie de formas que los antepasados de ese organismo o las formas originarias de su estirpe han recorrido desde los más remotos tiempos de la llamada creación orgánica, hasta el presente.>>

Evidencias paleontológicas

La paleontología, o ciencia que estudia los seres que vivieron en épocas anteriores, ha demostrado los siguientes hechos que apoyan la filogenia:

1º Que en el curso de la historia de la Tierra han ido apareciendo animales y vegetales cada vez más complicados. Así, en el tipo de los vertebrados, los peces aparecen en el silúrico, los anfibios en el carbonífero, los reptiles en el pérmico, las aves en el jurásico, los mamíferos implacentarios en el triásico, los placentarios en el eoceno y el hombre en el cuaternario. Y lo mismo en el reino vegetal: los helechos aparecen en el devónico superior, los lepidodendros y calamites en el carbonífero, las gimnospermas en el pérmico y las angiospermas en el cretácico.

2º Que existen series de formas, aparecidas sucesivamente en el tiempo, que es necesario considerar como series evolutivas. Una de las mejor conocidas es la serie evolutiva del actual caballo, encontrada en los estratos terciarios de América del Norte.

3º Finalmente, ha demostrado la paleontología que grupos de animales (y de vegetales) hoy día perfectamente distintos, estuvieron representados en otra época por seres de caracteres mixtos o intermedios. El ejemplo más curioso de estas formas intermedias es el Archaepteryx lithographica, ave fósil del jurasico que tenía caracteres reptilianos y constituye el tipo intermedio entre los reptiles y las aves propiamente dichas.

Evidencias de fisiología comparada y bioquímica

Pruebas de fisiología comparada y bioquímica, implican el estudio de proteínas ya que las proteínas de un animal pueden ser no propias para otro. En los animales inferiores las especies difieren unas de otras en menos caracteres de esta forma los tejidos transplantados tienen una mayor frecuencia de éxitos que en individuos superiores.

EVOLUCIÓN DE LA ANATOMÍA COMPARADA

Analogía y homología. Adaptación y convergencia. – La anatomía comparada ha llegado a la conclusión de que, cuando se comparan animales o vegetales diferentes, es necesario distinguir dos clases de órganos: análogos, o fisiológicamente equivalentes, y homólogos, o equivalentes desde el punto de vista morfológico, es decir, constitucional. Los primeros son órganos que realizan la misma función. Por ejemplo: las aletas de los peces, las de los reptiles nadadores y las de los cetáceos; o bien, nuestras piernas, las patas de los cuadrúpedos y las de los insectos. Los segundos son órganos que, tengan la misma o diferente función, poseen una constitución semejante, reconocen un mismo origen y tienen una posición equivalente. Por ejemplo, las aletas laterales de los cetáceos; nuestros brazos; las alas de los murciélagos; las patas anteriores de los mamíferos, de los reptiles y de los anfibios, y las alas de las aves, todos los cuales se componen de las mismas piezas esquelétis, si bien diferentemente desarrolladas en consonancia con las diferentes misiones que realizan.

Se ha observado que los órganos análogos suelen tener un aspecto muy semejante aun cuando entre ellos no exista homología alguna. Así, las patas anteriores, cavadoras, del topo, son parecidísimas a las patas anteriores también cavadoras, del alacrán cebollero o grillo-topo, y los filodios del brusco, destinados a realizar la función clorofílica, parecen talmente hojas, a pesar de ser, morfológicamente ramas.

Los órganos análogos suelen llamarse también convergentes, expresándose de ese modo que su parecido es efecto de una adaptación convergente a la misma función. Este hecho permite definir la analogía como una semejanza fisiológica debida a la misma adaptación, y la homología como una semejanza morfológica debida a un mismo origen.

La adaptación convergente a un mismo género de vida por animales (o vegetales) de distinta organización, se traduce, generalmente, por la adopción de un aspecto semejante. Así ocurre con los cetáceos, ciertos reptiles nadadores fósiles y los tiburones, y con el topo t grillo-topo.

El estudio de los órganos homólogos – que al fin y al cabo no otra cosa es la anatomía comparada – suministra un cúmulo de datos que hablan en favor de la teoría evolucionista.

1º Formas intermedias. Al hablar de las pruebas paleontológicas indicamos ya qué se entiende por formas intermedias y citamos el ejemplo del desaparecido Archaeopteryx. En el mundo viviente actual hay también grupos intermedios interesantes. Citaremos cuatro tan sólo: el género Peripatus, que ocupa una posición intermedia entre los gusanos anélidos y los miriápodos; los monotremas, que tienen caracteres intermedios entre los reptiles y los mamíferos; los dipnoos, que son intermedios entre los peces y los anfibios, y el género Mastigamoeba, un protozoo que posee a la vez un flagelo y pseudópodos y es, por tanto, el puente de unión entre los flagelados y los rizópodos.

2º Cambio de función de los órganos. Cuando un animal se adapta secundariamente a un nuevo género de vida, no se le forman, en general, nuevos órganos adecuados a la nueva función, sino que utiliza los que ya tenía, transformándolos de la manera adecuada. Así, la adaptación al vuelo de los reptiles antepasados de las aves consistió en transformar en ala el primer par de patas. La adaptación de los peces a la respiración aérea se realiza convirtiéndose en pulmón la vejiga natatoria. Los mamíferos forman sus glándulas mamarias a expensas de las sudoríparas. La primera hendidura branquial de los peces origina el conducto auditivo y la trompa de Eustaquio del oído de los vertebrados terrestres, etc.

3º Órganos rudimentarios. Cuando determinados órganos del cuerpo se robustecen sufriendo una hipertrofia, absorben gran cantidad de alimento y en consecuencia, otros órganos situados en su vecindad se debilitan y empequeñecen, es decir, sufren una atrofia y pueden incluso llegar a desaparecer. Cierto que esto es sólo una suposición teórica, pero en su favor habla el hecho de que muy frecuentemente se encuentran juntos elementos progresivos y regresivos. Así el desarrollo filogenético de la pata del caballo consiste en una hipertrofia o desarrollo progresivo del dedo medio y en una atrofia o desarrollo regresivo de los otros. Cuando un órgano se ha atrofiado hasta el punto de perder su utilidad se dice que es un órgano rudimentario.

En todos los animales, singularmente en los de organización elevada, se encuentran órganos en fases más o menos avanzadas de atrofia. En el hombre señala Wiedersheim nada menos que 90, entre los cuales citaremos: los músculos de la oreja; el plegue semilunar del ángulo interno de los ojos, que es el residuo de la membrana nigtitante de las aves y reptiles; el coxis (rudimento de la región caudal de la columna vertebral de nuestros antepasados dotados de rabo); el apéndice vermiforme, que es el residuo del gran intestino ciego de nuestros antepasados herbívoros; las muelas del juicio, que en el hombre salen tardíamente y para eso de una manera incompleta, mientras los monos antropomorfos las poseen bien desarrolladas; etc.

Un ejemplo sumamente curioso de órgano rudimentario lo tenemos en las extremidades posteriores de las ballenas, representadas por unos pequeños huesos homólogos de la pelvis, fémur y tibia, englobados en los tejidos y sin hacer saliente al exterior. Cosa parecida ocurre en un gran número de animales, siendo notable el caso de ciertas grandes serpientes que presentan rudimentos de sus patas posteriores. En los lagartos se conocen varias familias en cuyas especies se pueden seguir la reducción y atrofia progresiva de las patas hasta su desaparición total. Citaremos para terminar, que en los animales oscurícolas (los que viven perpetuamente en tinieblas) los ojos se atrofian hasta hacerse rudimentarios.

Los órganos rudimentarios son de gran importancia teórica, porque prueban que los organismos no están organizados finalísticamente, sino que poseen piezas superfluas.

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

Las pruebas acumuladas a favor de la evolución por todas las disciplinas biológicas han aumentado con el avance científico, llegando a ser aplastantes. En particular, la biología molecular, la más recientes y expansiva de las disciplinas biológicas, ha confirmado de manera contundente la evolución y muchos detalles de su historia. Pasamos a ver algunos ejemplos de las evidencias que demuestran la evolución.

El registro fósil. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras.

LOS FÓSILES

Cuando un organismo muere, sus restos son prácticamente destruidos por las bacterias y los agentes físicos. Rara vez algún resto blando deja su huella, pero a veces ocurre (algunas medusas han dejados "huellas" de más de 500 millones de años). Del mismo modo, en raras ocasiones las partes duras, como huesos, dientes, conchas, etc. enterradas en el lodo, son protegidas por este de la acción bacteriana. Estos restos petrifican (mineralizan, fosilizan) en asociación con las rocas vecinas en las que están incrustados.

Los métodos de datación radiactiva dan una edad para la Tierra de 4.500 millones de años, y los primeros fósiles datan de 3.600 millones de años, correspondientes a la actividad de bacterias y cianobacterias (los llamados estromatolitos).

Los primeros fósiles de animales datan de 700 m. a., y la mayoría de los phyla actuales aparecieron hace 570 m. a. Los primeros vertebrados aparecieron hace 400 m. a. y loa mamíferos lo hicieron hace 200 m. a.

El ámbar, popular por su utilización como argumento cinematográfico en una película de gran difusión, es también un fósil. En este caso se han fosilizado resinas de árboles que, en su discurrir por el tronco, a veces atrapaban insectos, que quedaban incluidos permanentemente en ellos. Como el de la fotografía. El registro fósil, sin embargo, es incompleto: de la pequeñísima parte de organismo que han dado lugar a fósiles, sólo una fracción de ellos ha sido descubierta, y menor aún es el número de ejemplares estudiado por los paleontólogos.

En muchos casos se ha reconstruido el registro fósil completo de algún animal. Es el caso del caballo.

LA EVOLUCIÓN DEL CABALLO

El registro conocido comienza con Hyracotherium, del tamaño de un perro, con varios dedos en cada pata y dentición para ramonear, que aparece hace 50 millones de años, y finaliza con Equus, el caballo actual, mucho más grande, con solo un dedo por pata y con dentadura apropiada para pastar. Se conservan muchas formas intermedias, así como otras formas que evolucionaron hacia otras ramas que no han dejado descendientes actuales.

Otro ejemplo, es el de la mandíbula de los reptiles. Está formada por varios huesos; la de los mamíferos es de una sola pieza; los otros huesos de la mandíbula de los reptiles evolucionaron hasta convertirse en los que ahora forman parte del oído de los mamíferos. Esto puede parecer inverosímil, ya que es difícil imaginar las funciones intermedias de estos huesos. En respuesta a esto, se han descubierto dos tipos de terápsido (reptil de forma parecida a la de los mamíferos actuales) con una doble articulación mandibular: una compuesta de los huesos que persiste en la mandíbula mamífera y la otro por los huesos cuadrado y articular que, eventualmente, dieron lugar al martillo y al yunque del oído de los mamíferos.

 LA MANDÍBULA DE LOS REPTILES

Semejanzas anatómicas. El proceso de evolución consiste en la transformación de unos organismos en otros, que, por ser esta gradual (al menos, en una de las concepciones del cambio evolutivo), permite reconocer las relaciones de parentesco entre especies descendientes de una mismo antepasado. Especies con un ancestro común reciente son anatómicamente más semejantes entre sí que respecto a otras especies más alejadas. A medida que transcurre el tiempo las semejanzas anatómicas se van diluyendo y pueden llegar a ser irreconocibles. Sin embargo, en el nivel molecular, las semejanzas son reconocibles aunque hayan transcurrido millones de años.

Aquí se incluye los estudios anatómicos sobre órganos homólogos, es decir, órganos con diferentes funciones pero que revelan la misma estructura anatómica y, por consiguiente, el mismo origen.

ÓRGANOS HOMÓLOGOS

Desarrollo embrionario y atavismos. Todos los vertebrados, desde los peces hasta las lagartijas y el hombre, se desarrollan de manera bastante similar en las etapas iniciales de su ontogenia, y se van diferenciando cada vez más a medida que el desarrollo embrionario va avanzando al estado adulto.

¿Cómo explicar este hecho? La respuesta es que estos patrones han sido heredados de su ancestro común, es decir, existen unos genes comunes que regulan el desarrollo embrionario y cuyos efectos van diferenciándose conforme este avanza. Por ejemplo, los embriones humanos y de otros vertebrados terrestres presentan aberturas branquiales, y los embriones humanos presentan durante su cuarta semana de desarrollo una cola bien definida.

Algunos rudimentos embrionarios persisten como vestigios, o atavismos, en el organismo adulto, como el caso del rudimento de cola en el hombre. El órgano rudimentarios más conocido en el hombre es el apéndice vermiforme, que es un vestigio sin función de un órgano que se desarrolla completamente en mamíferos como el conejo u otros herbívoros, en los que el cecum y su apéndice son grandes y almacenan celulosa para digerirla con bacterias.

Biogeografía. Una de las observaciones que convenció a Darwin de la evolución de las especies fue su distribución geográfica, como en el caso de los pinzones de las Galápagos. Otro ejemplo estudiado es el de las moscas Drosophila, de las que existen unas 1500 especies, 500 de ellas en las islas Hawai. Hay también en estas islas más de 100 especies de moluscos terrestres que no existen en ninguna otra parte del mundo.

La inusual diversidad de especies en algunos archipiélagos se explica con facilidad como producto de la evolución. Estas islas se encuentran muy alejadas de los continentes y de otros archipiélagos, por lo que muy pocos colonizadores pudieron llegar a ellas. Pero las especies que llegaron encontraron muchos nichos ecológicos desocupados, sin especies competidoras o depredadoras que limitaran su multiplicación. En respuesta a esta situación, las especies se diversificaron con rapidez, en un proceso que se llama radiación adaptativa (diversificación de especies que ocupan nichos ecológicos preexistentes).

En referencia a este punto, y con respecto al caso de los pinzones de las Galápagos, quizá una sola pareja de ellos, o una pequeña bandada, llegó a la isla. Se asentaron allí, alimentándose de semillas y bayas igual que hacían en tierra firme. Y lo que es más importante: allí no existían depredadores ni se daba competencia alguna por los alimentos. Además, existía una amplia variedad de nichos ecológicos, sobre todo porque los insectos se habían reproducido masivamente por las mismas causas.

Los valles, las elevadas formaciones rocosas y los propios límites de las costas favorecieron la separación de poblaciones. Así, tras una rápida proliferación, empezó a dejarse sentir una competencia por el alimento, los pinzones se dividieron en grupos y se separaron unos de otros.

De este modo, en aislamiento genético, comenzó un proceso de especialización que, a su vez, dio lugar a nuevos procesos de separación. Algunos grupos permanecieron en el suelo y otros se alojaron en las ramas de los árboles; muchos se transformaron en insectívoros y otros hasta utilizan púas de cactus par escarbar en las grietas en busca de larvas. Alguna pareja se "atrevió" a cruzar a las islas vecinas, convirtiéndose en "fundadora" de nuevas poblaciones que sufrirían los mismos procesos.

Así fue como llegaron a formarse las 13 especies actuales de pinzones que habitan en las Islas Galápagos, que actualmente constituyen una subfamilia propia: Geospiza.

Biología molecular. Existe una gran uniformidad en los componentes moleculares de los seres vivos. Tanto en las bacterias y otros microorganismos como en organismos superiores (vegetales y animales), la información está expresada como secuencias de nucleótidos, que se traducen en proteínas formadas por los mismos veinte aminoácidos.

Esta uniformidad de las estructuras moleculares revela la existencia de ancestros comunes para todos los organismos y la continuidad genética de estos.

Imaginemos el siguiente supuesto: una determinada población de una especie sufre una escisión de un número pequeño de sus componentes. Lo que en un principio era un patrimonio genético común (la mezcla hacía "homogéneo" ese patrimonio") va a convertirse en el comienzo de un divergencia, ya que conel tiempo, la nueva población va acumulando cambio que la harán diferente de la primera. La divergencia guardará correlación con el tiempo de su separación. Podemos usar esta divergencia para averiguar el parentesco entre dos especies. Bien es cierto que no todo el ADN evoluciona a la misma velocidad: las secuencias no codificante lo hacen más deprisa. Por eso es importante elegir el ADN adecuado.

Las evidencias de evolución reveladas por la biología molecular son aún más concisas, ya que el grado de similitud entre secuencias de nucleótidos o de aminoácidos puede ser determinado con precisión. Por ejemplo, el citocromo c de humanos y chimpancés está formado por 104 aminoácidos, exactamente los mismos y en el mismo orden. El citocromo del mono Rhesus sólo difiere del de los humanos en un aminoácido de los 104; el del caballo en 11 aminoácidos; y el del atún en 21. El grado de similitud refleja la proximidad del ancestro común, lo cual permite reconstruir la filogenia de estos organismos.

La secuenciación de ADN ha demostrado que el chimpancé es nuestro pariente actual más cercano: su ADN difiere del nuestro en sólo un 2,5%.

Eras Geológicas

Las eras geológicas se dividen de la siguiente manera:

-Precámbrico.

-Paleozoico,

-Mesozoico,

-Cenozoico (que a la ves se divide en…),

-Terciario,

-Cuaternario.

Las Eras Geológicas son distintas etapas en las cuales evolucionan distintos tipos de vida, según el pasar del tiempo, para adaptarse al medio en el que nosotros actualmente nos encontramos. Por eso podemos decir que la Geología, es la ciencia que trata de la historia de la tierra y la constitución, origen y formación de los materiales que la componen.

Precámbrico:

Era geológica más antigua (hace más de 30 millones de años) que abarca todos los tiempos anteriores al primario, y terreno correspondiente a esta.

Algas Verdeazuladas: En aguas tropicales poco profundas, las matas de algas llegan a constituir unas formaciones curvadas llamadas estromatolitos, cuyos fósiles se han encontrado en rocas formadas durante el precámbrico

Posteriormente se han ido añadiendo más subdivisiones y en la actualidad los científicos tienden a dividir el precámbrico en un periodo prearcaico, el Eón arcaico y el Eón proterozoico

En alguna fase temprana del precámbrico, la corteza se diferenció en las rocas 'si málicas', oscuras y pesadas, que revisten las gigantescas fosas en las que comenzaron a formarse los primeros océanos, y las rocas 'siálicas', que flotan sobre el sima y forman los continentes, la corteza se dividió en placas tectónicas, y dio lugar a la deriva continental. Los primeros océanos se convirtieron en el hogar de las bacterias y algas aerobias de reciente aparición. Se cree que estas formas tempranas de vida marina fueron las responsables de la generación de oxígeno, preparando el camino para la evolución de criaturas marinas dependientes de este durante el precámbrico.

Paleozoico:

Esta era empezó hace unos 750 millones de años y terminó hace unos 250 millones de años aproximadamente. La evolución de la vida puede investigarse gracias a los restos fósiles encontrados en los estratos de rocas. A comienzos del paleozoico, los continentes se asentaban principalmente en al sur del ecuador y fueron aceptados por las glaciaciones.

Futa Yallon, Guinea

La cima de la región de Futa Yallon, de piedra arenisca, se formó en el paleozoico. Por sus laderas desciende las aguas del río Gambia, que tiene aquí sus nacientes.

Mesozoico:

Esta era se puede caracterizar como la era de los reptiles gigantes, ya que su apogeo se produjo en ella. Las primeras aves y mamíferos aparecieron también durante esta era, a menudo es considerada la más interesante para el estudio de la geología y la paleontología. El principal cambio en el movimiento continental fue la degradación del supercontinente Pangea; América del Norte se separo de África, y América del Sur y la India se separaron con la Antártida. Mientras que Europa siguió desplazándose hacia el Norte. (Abajo un pterosaurio que vivió en la etapa del mesozoico)

Pterosaurio: animal (dinosaurio) que vivió en la etapa del mesozoico.

Cenozoico:

Última, y más breve de explicar, era geológica; comenzó hace unos 65 millones de años y llega hasta nuestros días. Se subdivide en terciario y cuaternario. Al describir las características del terciario se emplean los nombres de los periodos más cortos en los que éste se subdivide: paleoceno, eoceno, oligoceno, mioceno y plioceno.

Vio la luz el mundo moderno, con sus rasgos geográficos característicos y sus animales y plantas.

Patagonia Extraandina: Está integrada por áreas de historia geológica diversa; así, incluye pequeños afloramientos de rocas precámbricas, cubiertas por sedimentos marinos y terrestres del paleozoico y mesozoico y rocas efusivas del mesozoico y cenozoico.

Terciario:

Como dije antes, esta etapa se subdividió en cinco partes:

-Paleoceno

-Eoceno

-Oligoceno

-Mioceno

-Plioceno.

Este fue un período de grandes fluctuaciones térmicas desde el eoceno tropical hasta los periodos glaciales del pleistoceno. Los vertebrados dominantes eran los mamíferos, que se encontraban en fase de diversificación creciente.

Cuaternario:

Comenzó cuando finalizó el período terciario, hace 1,64 millones de años, y comprende hasta nuestros días. El cuaternario se divide en Pleistoceno, la primera y más larga parte del período que incluye los periodos glaciales, y época postglacial, también llamada holoceno que llega hasta nuestros días.

Los estratos que contenían entre un 90 y un 100% de especies vivas fueron asignados a este periodo. Los sistemas montañosos alcanzaron su altura y configuración aproximadas por acción de la erosión durante el pleistoceno tardío.

El pleistoceno se caracterizó por la extensión del hielo en forma de glaciares sobre más de una cuarta parte de la superficie terrestre del planeta.

Evolución craneana humana.

Autor:

Actinida