EVOLUCIÓN BIOLOGÍA

¿QUÉ ES EVOLUCIÓN?

La evolución, son todos los cambios que sufren los organismos vivos, y que con el transcurso del tiempo, la naturaleza se encarga de la selección, se le llama así al proceso de supervivencia de aquellos organismos mejor adaptados al ambiente.

· Selección.- Pretende explicar la desaparición, (por la acción del tiempo y medio), de especies animales o vegetales y su sustitución por las mejor adaptadas.

Jean-Baptiste Antonie Pierre de Monet, caballero de Lamarck.

          

Lamarck fue el primer naturalista moderno que descartó el concepto de las especies  fijas y consideró la especie como poblaciones cambiantes, también fue el primero que afirmó de forma explicita que los organismos complejos han evolucionado a partir de otros más simples. A él debemos el nacimiento del término “biología” para designar la ciencia de los seres vivos. La primera teoría  de la evolución fue la de Lamarck (1809).

·       Concluyó que los organismos más complejos descienden de los menos complejos.

Su hipótesis contiene tres postulados:

· Ley del uso y desuso.- Para adaptarse a un medio nuevo, los organismos deben modificar el grado de uso de sus órganos. El uso continuo de un órgano produce su crecimiento. Un desuso prolongado de un órgano provoca que se debilite. Con dependencia de las exigencias del ambiente y su debido uso o desuso, los órganos en los seres vivos se hacen más fuertes o más débiles.

· Automejoramiento de las especies- Los organismos son capaces de cambiar la forma, proporciones, color, agilidad y ocupación como respuesta a cambios específicos del ambiente.

· Herencia de los caracteres adquiridos.- Las características adquiridas por los padres se heredan a los hijos.

Charles Robert Darwin

Charles Darwin fue en realidad el fundador de la moderna teoría de la evolución.

Darwin rechazó a Lamarck porque encontraba que la Philosophie Zoologique y otros escritos de Lamarck carecían de los datos específicos para efectuar su propia síntesis.

Muchos de los fenómenos que integraron su síntesis final fueron observados durante su viaje alrededor del mundo en el Beagle. En cada etapa de su viaje se le hacía evidente la distribución geográfica de plantas y animales, pero comprendió especialmente su significado tras visitar las islas Galápagos. Pudo darse cuenta otra vez del significado del cambio en las condiciones de vida en la diferenciación de las poblaciones (comparando poblaciones de <<pinzones de Darwin>>) y de la importancia del aislamiento geográfico para el origen de las especies (observando las tortugas).

Una de las características  de la carrera de Darwin  que mas nos llamó la atención es que nunca publicó su <<Essay of 1844>>, que contiene todos los elementos esenciales de <<El Origen de las Especies>> (1859)

La teoría de Darwin, descansa en cinco premisas:

       1.- Los organismos provienen de organismos similares a ellos; en otras palabras, hay cierta estabilidad en el proceso de la reproducción.

       2.- En la mayoría de las especies, el número de descendientes que sobreviven y se reproducen en cada generación es menor que el número inicial de descendientes.

      3.- En cualquier población existen variaciones entre individuos y algunas de estas variaciones son heredables.

          4.- El número de individuos que sobreviva y se reproduzca dependerán de la interacción entre las variaciones heredables individuales y el ambiente. Algunas variaciones capacitan a ciertos individuos para vivir mas tiempo y dejar mayor descendencia que otros en un ambiente determinado. Darwin llamó a estas variaciones “favorables” y sostuvo que estas tendían a ser cada vez mas frecuentes de una generación a la otra.

      5.- Dado un tiempo suficiente, la selección natural,  actuando sobre dos poblaciones  organismos de una misma especie, puede producir una acumulación de cambios tal que esas poblaciones terminen constituyendo dos especies diferentes.

Hasta que no existió una teoría coherente de la herencia, no pudo comprenderse la base de la selección natural. La teoría de la pangénesis de Darwin fue una anomalía desafortunada. Fue casi su única aventura en el campo de la pura especulación. Darwin hubiese formulado la teoría de la pangénesis si hubiese conocido los experimento de Mendel.

La ignorancia por parte de Darwin de las leyes de la herencia, le impidió resolver completamente la relación entre selección natural y los efectos del uso y desuso. Siempre fue incapaz de contestar las críticas de Fleeming Jenkin que sostenía que si los caracteres hereditarios eran transmitidos por partículas contenidas en líquidos miscibles, los efectos iniciales de la selección natural se verían anulados.

Aunque desde el punto de vista moderno no puede considerarse a Darwin como un experimentador de la primera línea, no puede negarse que la experimentación constituyó una parte integral de su método científico.

Neodarwinismo o Teoría Sintética.

La teoría que formuló Darwin tenía un punto débil:

La falta total de un mecanismo que explicara de un modo coherente el proceso de la herencia. Los avances posteriores en el campo de la genética hicieron factible responder a tres interrogantes que Darwin dejó abiertas.

1.    Cómo se trasmiten los caracteres hereditarios de generación en generación.

2.    Porque los caracteres hereditarios no se mezclan sino que se mantienen fijos desapareciendo una generación y reapareciendo en la siguiente.

3.    Como surge la variabilidad en la que actúa la selección natural.

La publicación de Dobzhansky Genetics and the Origin of Species (Genética y el Origen de las Especies), se revisaban los trabajos ya aparecidos de genética de poblaciones y eran integrados con la teoría cromosómica de la herencia elaborada por la escuela de Morgan. La teoría sintética ha sido reconocida ampliamente como la explicación más plausible de las causas de la evolución y ha alcanzado un amplio desarrollo.

La genética molecular en los años 50 afectó en grado considerable a la moderna teoría sintética, sin alterar su naturaleza fundamental. Uno de los defectos fue carecer de cualquier base teórica de la herencia de las adaptaciones adquiridas o tendencias evolutivas ortogenéticas internamente directas.

La noción de la herencia de características adquiridas fue demolida con el reconocimiento de la segregación molecular de la línea germinal, en la forma de moléculas de ADN que no pueden alterar su estructura de forma adaptativa como respuesta a estímulos específicos procedentes del medio ambiente.

La genética molecular ha proporcionado al científico nuevas y valiosas herramientas. La más utilizada consiste en el uso de alozimas como marcadores de la variabilidad genética, la secuenciación comparativa de proteínas como método para analizar las relaciones filogenéticas y la comparación de la secuencia de nucleótidos del ADN mediante el método de anillo o hibridación.

Ha podido establecerse la complejidad de la acción de la selección natural mediante experimentos, demuestran que los caracteres fenotípicos sobre los que la selección ejerce su acción primaria son a menudo el resultado de interacciones epistáticas de muchos genes.

La historia reciente de las ciencias biológicas ha demostrado cada vez más que En Biología, nada tiene sentido si no se considera bajo el prisma de la evolución (Dobzhansky, 1973 a).

Pruebas de la evolución.

Evidencia Fósil.- La aparición de fósiles con formas intermedias, como el Archaeopterix, representa una de las pruebas de la evolución que Darwin estuvo buscando. Otra prueba de la evolución es cuando surge el estudio del linaje de una serie  de caballos fósiles en los que cambios graduales se encuentran.

El registro fósil contiene abundante información. Uno de sus patrones más sorprendentes es una sucesión de formas de vida, yendo de las simples a las complejas. Los fósiles pueden vincularse con el paso del tiempo debido a que presentan similitudes en su forma a pesar de los cambios aparentes, por tanto los registros fósiles sustentan la idea de un ancestro común.

Anatómicamente similares debido a que se han heredado de un ancestro común y reciben el nombre de estructuras homólogas. En contraste, las estructuras análogas que asumen la misma función pero no están construidas de manera similar, no comparten a un ancestro común.

Estructuras sin función se heredaron de los antepasados.- Las estructuras vestigiales se presentan debido  que los organismo heredan su anatomía de sus ancestros; son rastros de la historia evolutiva de un organismo; por ejemplo la mayoría de las aves poseen alas bien desarrolladas que utilizan para volar. Sin embargo otras especies de aves (por ejemplo, la avestruz), cuentan con alas muy reducidas y no vuelan.

Evidencia embrionaria; Es la comparación del desarrollo embrionario de diferentes vertebrados, proporcionando una evidencia de su parentesco básico. En su desarrollo inicial, todos los embriones de los vertebrados son idénticos entre sí, tienen bolsas branquiales, una gran cabeza y una cola. La formación de los principales órganos internos, tales como el corazón, el cerebro y el intestino, también es similar por un tiempo.  

El embrión al final demuestra un cambio muy distinto, debido al crecimiento de las extremidades especializadas.

Evidencia bioquímica.- Una de las características particularmente útil de las comparaciones moleculares es que pueden revelar el parentesco de organismos que no poseen estructuras anatómicas en común.

Además de las moléculas que tienen en común todos los seres vivos, ciertos procesos bioquímicos que se comparten universalmente demuestran la herencia común de todos los organismos:

-Todas las células emplean ADN
-Utilizan el ARN y el mismo código genético para traducir información genética a proteínas.
-Utilizan el conjunto de 20 aminoácidos para formar proteínas.
-Utilizan el ATP como portador de la energía celular.

Tal parece que la vasta diversidad biológica es posible gracias a pequeñas diferencias en los mismos genes. El resultado ha sido los tipos tan divergentes de organismos.

Evidencia biogeográfica.- La biogeográfica es el estado de la gama y distribución de plantas y animales en diferentes lugares del mundo. Tal distribución concuerda con la hipótesis de que las formas que guardan una relación, evolucionan en un lugar y luego se dispersan hacia otras regiones accesibles.

Asimismo, en algún momento de la historia de la Tierra, Sudamérica, la Antártica y Australia estaban originalmente conectadas por lo que surgieron varias especies que actualmente se encuentran en estos países.

La distribución de organismos sobre la Tierra se puede explicar si se supone que las formas relacionadas evolucionan en una región. Después se diversifican y se distribuyen en otras áreas accesibles.

Neodarwinismo o Teoría Sintética

Esta teoria se formuló en las décadas de los 30 y 40 (en el siglo XX ) por G. Simpson, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, y otros.

Es la combinación de la teoría de la evolución de Darwin con los principios de la genética mendeliana.

·         Se centra en las poblaciones como las unidades de la evolución e incluye la mayor parte de las ideas de Darwin; funde la genética de poblaciones con la teoría de la selección natural.

·         La variabilidad genética ocurre dentro de una población determinada en la que existe un gran número de genomas diferentes, surge por las mutaciones aleatorias y la recombinación genética.

·         La frecuencia de alelos cambia por las migraciones, la selección natural y la deriva genética.

·         Las especies surgen del aislamiento reproductivo de las poblaciones, producido por la aparición de barreas, ecológicas... entre otras.

·         La selección natural son combinaciones genéticas que no se adaptan favorablemente al ambiente y son eliminadas, mientras que las favorables se transmiten a su descendencia y  harán que aumente considerablemente el nivel de población.

Cada organismo tiene distintos caracteres, por lo que también tendrá diferentes opciones de supervivencia y manera de reproducirse, por lo que, según el neodarwinismo, los organismos que estén mejor adaptados a su medio ambiente, tendrán mayor descendencia y mayor cantidad de caracteres ventajosos.

Neutralismo:

El neutralismo es una interacción biológica entre dos especies o poblaciones,en la cual ninguno de los individuos reciben beneficios ni perjuicios.

 

Equilibrio puntuado:

Esta teoría fue propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972, establece que la mayor parte del tiempo de existencia de una especie esta permanece estable o con cambios menores.

Como resultado de las teorías de la evolución tenemos:

TEORÍAS SOBRE LA EVOLUCIÓN
Fijismo ó creacionismo	*No creían que los seres creados por dios necesitaran cambios o adaptaciones. *Dice que dios nunca permitiría la extinción de los seres vivos. *Cree que todos los animales existentes fueron salvados por el Arca de Noé. *Con respecto a los fósiles dicen que son falsos. *Niega la evolución.
Catastrofismo (George Cuvier)	*Nada era fijo *Los cambios geológicos y biológicos se debían a cambios repentinos y violentos como lo son las catástrofes.
Transformismo	*Proceso evolutivo para explicar las transformaciones de los seres vivos. *La naturaleza todos los días forma organismos directamente desde los más simples hasta los más complejos. *No existe la inmutabilidad de las especie, éstas tienen una constancia relativa y no son tan antiguas como la naturaleza. *El proceso evolutivo es lineal. *Tanto plantas y animales tienen procesos evolutivos independientes.
Darwin-Wallace	*Es la combinación de la teoría formulada por Charles Darwin y de Alfred Rusell Wallace. *Es la teoría evolutiva que la ciencia acepta actualmente, pero ha sido enriquecida con conocimientos actuales. *Sobreproducción, esto quiere decir que las especies producen más descendencia de la que puede sobrevivir o llegar a la madurez. *Constancia del tamaño de la población, debido a que no sobreviven cierto número de especies la población es constante. *Variación, aunque todos los miembros de una especie son semejantes, siempre hay características que  hace único a cada miembro de esta. *Selección natural.
Neodarwinismo	*Es la combinación de la teoría de la evolución con los principios de la genética. *La unidad sobre la que actúa la población no es el individuo, sino es: la población. *En las poblaciones hay “variabilidad” entre los individuos. *Ausencia de una explicación para la aparición de distintas variedades en los individuos (puede actuar la selección natural).

Los siguientes links complementarán tus conocimientos sobre la evolución biológica, esperamos  que te gusten y te resulten interesantes:

·         Este vídeo es una animación de una serie estadounidense muy famosa: The Simpsons, trata de cómo evoluciona el hombre en las diferentes eras geológicas, los cambios que se tienen en el ambiente tanto en los animales y plantas para que finalmente tengamos como resultado al homosapiens. Este documental lo podemos encontrar en: http://www.youtube.com/watch?v=faRlFsYmkeY  (consultado en día 13-03-212 a las 21:45 hrs).

·         Este vídeo te muestra como es que fueron los primeros homínidos, las dificultades en las que se veían involucrados al enfrentarse a un ambiente en evolución, las riñas entre diversos grupos, y como es que sufren por la perdida de los familiares mas cercanos mostrando así un comportamineto mas humanoide. Este documental lo podrás encontrar en: http://tu.tv/videos/caminando-con-cavernicolas-cap-1-histori (consultado el día 14-03-2012 a las 18:16 hrs).

·         Hace 2 millones de años en África existían especies de hombres-mono como los Paranthropus boisei y los Homo habilis. Cada una aprovechaba el medio en donde vivía de forma diferente y desarrollaron sus propias estrategias de supervivencia. Muestra la vida y organización de estos grupos primitivos.Nos narra la historia desde los tiempos en que los protohumanos eran los cazados hasta convertirse en cazadores. Este documental lo podrás encontrar en: http://tu.tv/videos/caminando-con-cavernicolas-cap-2-histori (consultado el día 13-03-2012 a las 17:20 hrs).

·         Este vídeo es una animación que nos muestra algunas de las características que tenia el homoergaster para la caza como lo es el trabajo en equipo ,la plantificación y la comprensión de su entorno para obtener a su presa,este ultimo es  muy importante ya que también de este dependía su vida. También nos narra como fue que  el homoergaster se fue convirtiendo en el homoerctus y cambiando sus modos de caza.Este documental lo podemos encontrar en: http://tu.tv/videos/caminando-con-cavernicolas-cap-3-histori (consultado el día 14 -03-2012 a las 15:00 hrs).

·         Este es un documental de manera practica nos ayuda a ver el entorno en el que el hombre primitivo vivió, marcándonos la manera en la que una tribu se dividió en dos partes  y ambas  tomaron rumbos diferentes.

Nos muestra la forma en la que se adaptaron cada una a ambientes diferentes, que características poseían para sobrevivir en situaciones extremas y como poco a poco se fue desarrollando de manera favorable su cerebro. Este vídeo nos hace ver de cierta forma la teoría de Darwin, ya que nos habla de la ADAPTACIÓN de cada tribu. Este documental lo podrás encontrar en: http://tu.tv/videos/caminando-con-cavernicolas-cap-4-histori (consultado el día 13-03-2012 a las 21:30 hrs).

Bibliografía:

*Mader Sylvia S. Biología. Novena edición. Edit. McGraw-Hill Interamericana. México D.F 2008 pp. 284, 285-297.

*Curtis et al. Invitación a ala biología. Sexta edición. Editorial Panamericana. Buenos Aires 2006. pp. 237,238

*Campbell, Neil.A. et al . Biología: Conceptos y Relaciones. Tercera edición. Editorial Pearson Educación, México 2001. Pp. 262-263.

*Audesirk T. et al. Biología. La vida en la Tietrra. Sexta edición. Pearson Educación de México. Mpexico 2003. Pp. 282-288.

*Curtis Helena, et al. Invitación a la Biología. Sexta edición en español. Editorial Médica Panamericana. México pp. 241