La evolución

Una vez que ya sabemos cómo se pudo originar la vida, nos queda otro enigma por resolver: ¿cómo es posible que en la actualidad haya distintas especies y variedad entre estas? A lo largo de la historia este tema no fue fácil de resolver, sobre todo porque tenemos que tener en cuenta en que las mentalidades eran muy diferentes más que nada porque estaban muy condicionadas por la religión. Por eso vamos a hacer un breve resumen de como hemos llegado hasta la teoría de la evolución.

Canis lupus

Al igual que ocurrió con la respuesta al origen de la vida, hasta llegar a las teorías evolucionistas se fueron dando varios pasos. Las primeras teorías que hubo eran las llamadas teorías fijistas o creacionistas, que se basaban en la creencia de que todos los seres vivos eran creados por Dios y permanecen fijos e inmutables desde el momento de la creación. Entre los científicos que defendían esta teoría encontramos a  Karl Linneo (1707-1778), quién desarrolló el sistema binomial de nomenclatura y un sistema de clasificación para los seres vivos. Para Linneo, como ocurría con otros taxonomistas, cada especie tenía una estructura y función “ideales” y también ocupaban un lugar concreto dentro de la scala naturae, una escalera secuencial de formas de vida. Los organismos más simples se encontraban en la parte inferior y los más complejos en la superior, el ser humano se encontraba en la parte más alta. Estas ideas se remontan a los trabajos realizados por los filósofos griegos como Platón (427-347 a.C.) y Aristóteles (384-322 a.C.)

 

Georges Cuvier

Georges Cuvier (1782-1832), un zoólogo muy distinguido, fue el primero en utilizar una anatomía comparativa para la clasificación de los animales y también fundó la ciencia de la paleontología. Cuvier era defensor de la teoría fijista y se enfrentaba a ciertos problemas cuando observaba en alguna región una sucesión de formas de vida en los diferentes estratos de la corteza terrestre. Entonces Cuvier propuso la hipótesis de que cada nueva forma de vida aparecía como motivo de una serie de catástrofes locales o regionales que posteriormente eran  repobladas por especies cercanas a la zona.  Algunos de los seguidores de Cuvier llegaron a sugerir que habían existido catástrofes mundiales y que después de estas Dios creaba nuevos grupos de especies.

Por lo tanto según la teoría catastrofista  a lo largo de la historia de la Tierra se han produjeron grandes catástrofes que habían provocado la extinción de muchas especies, de las cuales solo quedaban sus restos fósiles. Las que habían sobrevivido permanecían igual que en el momento de su creación.

Lamarck

 El primer biólogo en creer en la existencia de la evolución y en relacionar la biodiversidad con la adaptación al ambiente fue Jena-Baptiste de Lamarck (1744-1829). Quizá Lamarck no hubiera llegado a esta conclusión, como le pasó a Cuvier, de no haber sido porque él estudió unos fósiles de moluscos a diferencia de Cuvier que eran de vertebrados. Una vez que Lamarck terminó su estudio llegó a la conclusión de que los organismos más complejos descendían de los menos complejos. En esto sí que acertó pero Lamarck se equivocó al afirmar que esa complejidad cada vez mayor era resultado de una fuerza natural.

Para explicar el proceso de adaptación Lamarck recurrió a la idea de la herencia de características adquiridas, según la cual el ambiente podía originar cambios hereditarios. Uno de los ejemplos que dio, el cual le hizo famoso, es el de las jirafas, pues según Lamarck el cuello largo de las jirafas se desarrolla con el tiempo, ya que lo estiraban para alcanzar el alimento en lo alto de los árboles y después transmitían esta característica a su descendencia. Esta hipótesis nunca fue probada experimentalmente y hoy en día sabemos que esto no ocurre así, pues porque unos de nuestros padres a lo largo de su vida realicen mucho ejercicio y desarrolle una fuerza mayor, no significa que nosotros tengamos que poseer esa fuerza. Pero entonces ¿cómo se han producido estos cambios?

Desarrollo del cuello de las jirafas

Charles Darwin

Charles Darwin (1809-1882), apasionado de las ciencias naturales, se embarcó en un viaje a bordo de un navío de la marina británica, HMS Beagle, y su misión era ampliar el conocimiento de los recursos naturales en tierras lejanas. El capitán del Beagle tenía la esperanza de que Darwin encontrara evidencias que respaldaran la creación según la biblia. Sin embargo Darwin reunió observaciones que permitieron cambiar la forma de pensamiento, cambiando la historia de la biología para siempre.

El viaje duraría cinco años y la embarcación atravesaría el Hemisferio sur del planeta, donde la vida es más abundante y variada. Darwin durante el viaje comenzó a recoger fósiles, a pesar de que no era su objetivo. Aceptó que la Tierra era muy antigua  y comenzó a pensar que había pasado tiempo suficiente para que la descendencia mostrara modificaciones. Por lo tanto, los seres vivos presentes podían descender de formas extintas por el estudio de los fósiles. Todo indicaba que las especies no permanecían fijas en el tiempo sino que cambiaban.

En el viaje Darwin no puedo evitar el comparar las especies de aquellas tierras con las que ya conocía. Por ejemplo encontró liebres en Patagonia que tenían las patas y las orejas más largas pero con la cara similar a los conejitos de Indias. ¿Acaso la liebre de Patagonia era similar al conejo porque viven en un ambiente similar? Los dos animales se alimentan de los mismo y tienen una estructura similar ¿se debe esto a que tenían un antepasado común? También estudió las tortugas de las Islas Galápago y observó que algunas tortugas tenían el cuello más largo y se preguntó si esto podía tener alguna relación con la vegetación de la zona. Las tortugas que tenían el cuello más largo habitaban en zonas cuya vegetación era más escasa y seca, por lo que el cuello alto facilitaba alcanzar los cactos. Mientras que en las regiones más húmedas, con vegetación más abundante al ras de suelo las tortugas presentaban un cuello más corto.

 Tortuga de cuello largo con una vegetación más escasa y seca.










 Tortuga de cuello corto, con una vegetación más húmeda y abundante

Darwin casi se pasa por alto el estudio de los pinzones y es algo clave en su teoría. Se fijó en que los pinzones de las Islas Galápago eran muy similares a los continentales, pero que tenían diferentes picos, en función del tipo de alimentación que tenían. Entonces Darwin se planteó la hipótesis de que todas las variedades de pinzones que él había visto podían descender de un tipo de pinzón continental, es decir, que todos los pinzones tenían un ancestro común.

Varierdad de los pinzones

Cuando Darwin regresó de su viaje reflexionó en su estudio y llegó a la conclusión de que las adaptaciones se desarrollaban con el paso del tiempo y empezó a buscar un mecanismo que esto lo hiciera posible. A final es de 1850 propuso como mecanismo la selección natural. Los puntos básicos de la teoría de Darwin son:

-          Los individuos de una población presentan pequeñas diferencias entre ellos, variabilidad.

-          Estas diferencias posibilitan que cada individuo tenga una determinada capacidad para adaptarse al medio ambiente y poder transmitir sus características a la descendencia.

-          En una población se producen más individuos por generación de los que el ambiente puede sostener, por lo que los individuos tienen que “luchar por la supervivencia”.

-          Los individuos con características más ventajosas, “los más aptos”, tendrán más posibilidades de transmitir a su descendencia las características que le han hecho sobrevivir y reproducirse. Los rasgos se volverán más comunes en la población y esta evolucionará. De la misma forma que la naturaleza selecciona a las especies que están mejor adaptadas, eliminará a las que están peor adaptadas.

-          El cambio ocurre de forma lenta y continua

La publicación  de El origen de las especies por Darwin, trajo consigo varias consecuencias. Como era evidente la Iglesia no compartía esta teoría, ya que iba en contra de lo divino, y el ámbito científico no lo acepto desde el primer momento. Además se acusó a Darwin de sugerir que el hombre venía de los primates y esto hizo que su teoría tardara más en aceptarse. En estos momentos Mendel (padre de la genética moderna) ya había publicado sus estudios pero tardaron en darse a conocer en la comunidad científica. De no haber sido así, es decir, que las publicaciones de Mendel se hubieran conocido antes en toda la comunidad científica, Darwin no hubiese tenido tantos problemas con su teoría ya que esta parte era una laguna en su teoría de la evolución.

La selección natural se basa en cambios originados de una forma genética y no como una anticipación a necesidades futuras. La extinción puede ocurrir cuando las adaptaciones previas dejan de ser adecuadas para un ambiente modificado.

  Caricatura de Darwin en la revista Hornet. Darwin es representado con características similares a la del primate como consecuencia de su supuesta observación de la evolución del simio al hombre actual.

El neodarwinismo o la teoría sintética de la evolución tiene su origen entre los años 1920 y 1950 como consecuencia de unir la evolución de Darwin, la teoría de los caracteres hereditarios de Mendel y los avances actuales en el campo de la genética y la biología molecular. Estos últimos explican los mecanismos de las mutaciones como causa del aumento de la variabilidad. La variabilidad genética de la población puede ocurrir por mutaciones que afectan al material genético y cuando durante la fecundación se une al azar un solo gameto de origen materno y otro paterno entre los miles o millones disponibles.

Los organismos que porten genes con características favorables en un determinado ambiente podrán reproducirse y transmitir sus genes, que irán apareciendo con más frecuencia dentro de la población en las siguientes generaciones.

Del estudio de los fósiles que se tiene hasta el momento derivan dos formas de entender la evolución, ya que faltan muchas formas de vida que debieron existir y no han aparecido. Por eso unos científicos defienden el gradualismo que propone que la evolución es lenta y se produce a ritmo constante. Otros están a favor del saltacionismo, según el cual la evolución se produce “a saltos”, es decir, en periodos cortos a partir de pequeñas poblaciones aisladas y en momento de crisis.

                         

De una forma breve, aquí os dejo las pruebas que hay a favor de la evolución de las especies.

· Pruebas paleontológicas:

Están basadas en el estudio comparativo de los fósiles. Según la edad del estrato donde se encuentra podemos saber de qué época son. En ocasiones los fósiles de una especie nos permite ver su evolución en el tiempo.

En el caso del caballo se ha podido seguir el proceso de evolución mediante los fósiles. Como se ve en la imagen en sus principios era del tamaño de un zorro que tenía cuatro dedos en las patas delanteras. Los cambios han tendido a aumentar el tamaño general del animal y a reducir el número de dedos hasta el tamaño actual.

· Pruebas anatómicas:

 Se basa en el estudio de la forma y de la función de los órganos tanto en seres vivos como en fósiles.

-          Órganos homólogos: tienen la misma estructura interna pero su función es diferente. Lo que nos indica es que tienen un antepasado común pero que se han diferenciado al adaptarse a diferentes ambientes.

-          Órganos análogos: presentan una forma semejante por realizar la misma función pero una estructura interna muy diferente lo que nos indica un origen diverso.

-          Órganos vestigiales: son aquellos órganos que se han ido atrofiando y que no realizan ninguna función en la actualidad. Esto significa que tienen un parentesco evolutivo con aquellos que en la actualidad si que presentan esos órganos funcionales, pero que han ido evolucionando en distintas formas de vida.

· Pruebas embriológicas:

Estas pruebas consisten en estudiar el desarrollo de los distintos embriones y compararlo. Los embriones en las primeras etapas del desarrollo son muy parecidos, pero a medida que van creciendo las diferencias se van acentuando.

Proceso de maduración de diversos embriones de vertebrados

· Pruebas bioquímicas:

En este caso se estudian las secuencias de aminoácidos de las proteínas o las secuencias de las bases nitrogenadas dentro del DNA de diferentes especies. El grado de coincidencia entre en DNA y la proteína de distintas especies nos van a dar el grado de similitud que determina el parentesco evolutivo de las mismas. A mayor coincidencia más proximidad evolutiva.

En definitiva la evolución es el principio unificador de las ciencias biológicas, pues explica tanto la unidad como la biodiversidad de la vida en la Tierra además de mostrar como los seres vivos comparten características comunes, porque provienen de un ancestro común. La evolución explica la evolución de las especies a formas de vidas específicas.

Finalmente, me gustaría resaltar el hecho de que en la actualidad no todo el mundo está a favor de la teoría de la evolución, que hay países que no la explican en la educación de una forma abierta.