Evolución

INTRODUCCIÓN

En este powtoon podrás encontrar una breve introducción a la evolución; el cual brinda información sobre las eras de esta. 

La evolución es el gran principio unificador de la Biología, sin ella no es posible entender ni las propiedades distintivas de los organismos, sus adaptaciones; ni las relaciones de mayor o menor proximidad que existen entre las distintas especies. La teoría evolutiva se relaciona con el resto de la biología de forma análoga a como el estudio de la historia se relaciona con las ciencias sociales. (Barbadilla, A; 1999, 2010)

Los pilares que permiten que la Biología sea considerada como ciencia son la Teoría celular, las Leyes de la genética y la Teoría de la evolución. Actualmente, la evolución explica la mayoría de los patrones de cambio en la naturaleza y cómo ocurrieron, así como las evidencias de los mismos, provenientes del registro fósil, la anatomía, la bioquímica, la genética y la biología molecular, entre otras.

Los científicos de diferentes épocas han propuesto distintas teorías, a partir de relacionar hechos y principios de diversas ciencias, para comprender la biodiversidad existente en el planeta. A continuación conocerás tres teorías que han sido parteaguas en el tema de evolución: la Teoría de Lamarck, la Teoría de Darwin-Wallace y la Teoría sintética.

TEORÍA DE LAMARCK

AUTOR: Jean-Baptiste de Monet, llamado “caballero de Lamarck” (1744-1829), estudió Medicina y Botánica. Fue un renombrado taxónomo y en 1793, se le otorgó el nombramiento de profesor de Zoología en el Jardín de Plantes de París. Sus obras son:

• Flore française (1778) 
• L'Encyclopédie botanique (1783-1796)
• l'Illustration des genres (1783)
• Philosophie zoologique (1809)
• L'Histoire des animaux sans vertèbre (1815-1822)

APORTACIONES: En su época, los creacionistas sostenían que Dios creaba directamente las especies, mientras que Lamarck defendía que Dios crea la naturaleza y esta da lugar a las especies debido a su tendencia natural hacia la complejidad y a las adaptaciones causadas por las variaciones ambientales. La postura de Lamarck es materialista y mecanicista, frente al vitalismo dominante de la época, por lo que se le considera como el primer científico moderno que propone la teoría de los caracteres adquiridos.

TEORÍA: Esta es la primera teoría que presenta una estructura clara y coherente sobre la transformación. Tiene el mérito de admitir la existencia de una evolución de las especies a través del tiempo, de formas menos complejas a más complejas y trata de darle una explicación racional, aunque resultó equivocada.  

Lamarck, en la construcción de su teoría se basó en la escalera de la vida, en ella los seres vivos conocidos, se organizaban de lo simple a lo complejo y cada escalón representaba un nivel superior de organización de manera lineal.

Como gran observador, estudió y clasificó minuciosamente a los invertebrados tanto actuales como fósiles.

Correlacionando en el registro fósil, un parentesco entre el año y las especies: las más antiguas eran simples, mientras que las más recientes eran más complejas y parecidas a las actuales.

                                  Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

TRASCENDENCIA: Cuando Lamarck socializó su teoría no fue aceptada por todos los naturalistas de su época, uno de ellos, Georges Cuvier. Él y sus contemporáneos insistían en que las especies habían sido creadas de manera independiente y que eran inmutables, para probarlo hicieron varios experimentos.

El biólogo alemán August Weismann (1834-1914), también refutó experimentalmente la hipótesis de la herencia de los caracteres adquiridos y demostró que había una suerte de permanencia de las características genéticas que van pasando inalteradas de padres a hijos.

Uno de los experimentos de Weismann consistió en criar ratones durante 22 generaciones y a los recién nacidos les amputaron la cola, dándoles un carácter adquirido; el resultado fue que los ratones seguían naciendo con cola a pesar de haber sido sometidos a tal cambio. Al mostrar que los caracteres adquiridos por interacción con el medio (como la pérdida de cola) no se transmitían por herencia biológica no se podía comprobar la teoría de Lamarck.

Esta polémica de la trasmisión de los caracteres adquiridos perduró hasta el siglo XX, cuando el desarrollo de la genética refutó en forma definitiva el principio de la herencia de los caracteres adquiridos.

SÍNTESIS DE LA TEORÍA:

• El sentido de la transformación evolutiva va de las especies más sencillas, formadas por generación espontánea, a las más complejas.
• Tendencia natural hacia la complejidad.
• Las variaciones de las condiciones del medio ambiente provocan cambios en las funciones vitales de los seres vivos, lo cual conlleva que unos órganos se desarrollen y otros se atrofien. Es decir, las variaciones medioambientales causan las adaptaciones de los organismos.
• Desarrollo de adaptaciones al medio: «la función crea el órgano».
• Las modificaciones adquiridas por los organismos durante su vida, en su adaptación al medio, se transmiten a los descendientes.

                                    Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

TEORÍA DE DARWIN-WALLACE

A continuación revisarás otra teoría que ha contribuido a explicar la evolución: La Teoría de Darwin y Wallace:

Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

Charles Darwin fue un naturalista británico que no estaba de acuerdo con la teoría lamarckiana de la evolución. Según él, no existían pruebas suficientemente concluyentes para aceptar esta teoría.

En 1831 logró embarcarse a bordo de la fragata HMS Beagle en un viaje de exploración y descubrimiento alrededor del mundo que duró cinco años. Durante la travesía recolectó enormes cantidades de materiales y realizó incontables observaciones de la vida natural en muchos lugares sin  darse cuenta de que tenía todo lo necesario para formular una nueva teoría de la evolución.

A su regreso, en Inglaterra, comenzó a construir el gran rompecabezas que representaban todas las evidencias colectadas para estructurar una teoría que explica las relaciones entre los sistemas vivos a través del tiempo.

Darwin tardó más de veinte años en dar a conocer su nueva teoría, sentía pánico por la reacción de la sociedad frente a un pensamiento tan revolucionario para la época. En cartas que dirigía a sus amigos dejó este miedo reflejado al escribir: “... el simple hecho de pensar en la evolución era como confesar un asesinato”.

WALLACE

Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

En 1854 Alfred Russell Wallace realizó una expedición a Malasia e Indonesia. Era un naturalista dedicado al estudio de la distribución de la flora y fauna. Durante un ataque de paludismo que lo mantuvo en cama por unas semanas llegó a la conclusión de la que la selección natural impulsaba la evolución. Wallace, al igual que Darwin, había leído la obra de Malthus sobre la población humana.

En 1858 le escribió a Darwin sobre su hallazgo y le pedía opinión al respecto. Darwin quedó asombrado por la coincidencia entre las reflexiones de Wallace y su propio trabajo. Luego de veinte años de juntar pruebas y esbozar una y otra vez ensayos sobre la evolución (que nunca fueron presentados en sociedad) un joven, en un alejado rincón del planeta, estaba por arrebatarle sus ideas. Peor aún, este joven lo había elegido a él para aconsejarlo en cómo continuar con el trabajo.

Encerrado en este dilema moral le escribió a un científico amigo: “Jamás he visto una coincidencia tan asombrosa. Toda mi originalidad quedará hecha añicos...”.

Por consejo de sus amigos se organizó una presentación conjunta de sus hallazgos sobre la selección natural como el mecanismo impulsor de la evolución. Darwin y Wallace presentaron su trabajo en 1858 ante la Sociedad Linneana de Londres, un centro que reunía los científicos más respetables de la época.

APORTACIONES

Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Russel Wallace (1823-1913) establecieron la Teoría de la evolución por  selección natural. Esta teoría propone que todas las especies presentes actualmente, se han originado de otra especie ahora extinta, es decir, estas especies son los descendientes de ancestros primordiales, en la mayoría de los casos, más sencillos y extintos.

En general, la principal tendencia evolutiva biológica se ha dirigido a aumentar la especialidad y complejidad de estructura y función de los organismos; aunque en algunos  ha habido simplificaciones, a partir de ancestros más complejos. Aquellas especies cuyos descendientes poseen variaciones hereditarias que las adaptan a un medio dado, tienden a sobrevivir en generaciones sucesivas; mientras aquellas que no están bien adaptadas son eliminadas, fenómeno conocido comúnmente como selección natural .

                                     Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

Los procesos evolutivos biológicos y no biológicos aún continúan, aunque de una manera generalmente tan lenta en animales y plantas superiores en sus medios naturales, que es casi imperceptible en los pocos siglos en que el hombre ha registrado sus observaciones. Bajo circunstancias naturales, la evolución de la mayoría de los organismos  requiere varios cientos de siglos antes de que puedan determinarse los cambios, aunque se efectúen en su grado más rápido.

La Teoría de Darwin- Wallace se basa en tres principios: 

Superproducción de la naturaleza. La naturaleza es muy fecunda pues nacen muchos más animales y plantas de los que pueden llegar a sobrevivir. El ambiente no puede sostener a todos los individuos y se genera una lucha por la existencia, donde muchos mueren en forma precoz.

Variabilidad de la descendencia. Los individuos de una especie presentan pequeñas variaciones que los hacen diferentes entre sí. Las variaciones aparecen al azar y son transmitidas a los descendientes.

Selección natural. Los individuos con variaciones favorables están mejor adaptados al ambiente y tienen mayores probabilidad de supervivencia. Al vivir más tiempo pueden dejar un mayor número de descendientes que heredan sus variaciones favorables. Por lo tanto, el medio ambiente selecciona las variedades que son, accidentalmente, más adecuadas para sobrevivir.

Una forma de comprender la selección natural sería la siguiente: el hombre desde los primeros tiempos de la civilización ha buscado las plantas y animales que necesita para su supervivencia. En su búsqueda seleccionaba y hacía reproducir a los mejores ejemplares, con el tiempo obtenía nuevas variedades con características mucho más sobresalientes que las de los especímenes originales. Por ejemplo, el trigo o el maíz se han cultivado por diez mil generaciones para que sean más gustosos y nutritivos que sus escuálidos antepasados; han cambiado tanto que sin la intervención humana no pueden ni reproducirse. Otro caso es el de las ovejas. Diez mil años atrás, la lana, o más bien ese pelo duro que brindaban, con suerte llegaba al kilo, hoy en día pueden dar diez o quince kilos de una pelusa suave y uniforme.

Si la selección que realizó el hombre (selección artificial) puede provocar cambios tan grandes en un período de tiempo tan corto a escala geológica como en el caso de la col o los perros, la selección natural trabajando durante miles de millones de años puede generar, y de hecho lo hizo, toda la diversidad biológica que existe en el planeta.

En efecto, la teoría de Darwin y Wallace se basó en hechos establecidos de sobreproducción, constancia de tamaño de población, variaciones y semejanzas hereditarias entre padres y progenie.

TRASCENDENCIA

Debido a la gran cantidad de evidencias, la evolución ha quedado establecida como un hecho. Muchos de los aspectos evolutivos de forma y función, incluyendo el metabolismo, intervienen en la evolución de los seres vivos. En particular el examen, tanto del reino animal como vegetal, ha servido para demostrar cómo los miembros del mundo, así como los conocemos hoy en día, procedieron de ancestros primitivos siguiendo varias líneas de descendencia. De manera semejante, las mutaciones genéticas, la reproducción sexual, así como los productos de la evolución, han contribuido a que aumenten considerablemente las combinaciones genéticas posibles y por consiguiente nuevas variaciones biológicas.

                                    Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

SÍNTESIS DE LA TEORÍA

Dado que las especies tienen una elevada capacidad reproductiva, el hecho de que no aumente indefinidamente el número de individuos se debe a que los recursos alimenticios son limitados.

Los descendientes de los organismos que se reproducen sexualmente son distintos entre sí (excepto los gemelos univitelinos).

Unos organismos están mejor adaptados que otros a las características del ambiente para desarrollar las funciones vitales.

Cuando las condiciones medioambientales son adversas para los organismos, se establece entre ellos una lucha por la supervivencia, en la cual solo sobreviven los individuos más adaptados. De esta manera se produce la selección natural de los más aptos. Únicamente los individuos que sobreviven son los que pueden reproducirse y así transmitir sus caracteres a los descendientes. La selección natural, con el transcurso del tiempo, va transformando paulatinamente las especies.

Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México , 2015.

EL ESTUDIO DE LA EVOLUCIÓN 

Los estudios y afirmaciones acerca de la evolución generalmente se refieren a uno de dos aspectos distintos: las investigaciones acerca del hecho de la evolución y las que se refieren al mecanismo de la evolución. Las primeras abarcan las disciplinas biológicas, tales como la paleontología, la clasificación, la biología comparada, la biología de poblaciones,... que muestran de manera inequívoca el hecho de la evolución. Las segundas, las afirmaciones acerca del mecanismo de la evolución, son el objeto principal de estudio de la genética de poblaciones, y nos informan de los factores, fuerzas o procesos que producen el cambio evolutivo, es decir, los mecanismos naturales que causan la descendencia con modificación. Una analogía cotidiana que ilustra esta distinción es la del tiempo meteorológico. Las precipitaciones, los vientos, las gotas frías, los tifones, son las evidencias que constituyen las afirmaciones de hecho del tiempo atmosférico. Ahora bien, si queremos explicar el porqué se dan los diferentes fenómenos meteorológicos, entonces nos tenemos que introducir en el ámbito de las afirmaciones del proceso o de los mecanismos meteorológicos. Debemos proponer los factores, tales como las diferencias de temperatura entre distintas masas de aire, que producen los fenómenos meteorológicos.

LA EVIDENCIA DE LA EVOLUCIÓN

La evolución que se da en una escala reducida, en el interior de una especie y en el intervalo de unas pocas generaciones, se denomina microevolución. La macroevolución es la evolución a gran escala, y abarca periodos considerables de tiempo, y grandes procesos de transformación; en el caso más extremo comprendería toda la evolución de la vida. Se pueden efectuar experimentos y/o observaciones de poblaciones de especies actuales a pequeña escala y obtener evidencia directa de evolución. Hay muchos ejemplos en los que se detecta la evolución en acción, como el clásico caso del melanismo industrial que se comentará más adelante. La selección artificial efectuada por el hombre en el perro o el caballo son también claros ejemplos que muestran el potencial de modificación de una especie. Por su propia dimensión temporal, no podemos demostrar la macroevolución directamente, exceptuando los casos de creación de nuevas especies de plantas mediante cruzamiento de especies distintas por el hombre. Aunque la evidencia evolutiva que suministra el registro fósil, la biología comparada, y la biología molecular es indirecta, no por ello es menos concluyente a la hora de demostrar la comunidad de origen de todos los organismos. 

Gra 8. Evolución del hombre. (slidesharecdn)

EL REGISTRO FÓSIL

Los sedimentos que se han ido acumulando sobre la corteza de la tierra durante su historia geológica dejan una huella inestimable, generalmente en forma de huesos o esqueletos duros petrificados, de organismos muertos en el pasado: son los fósiles. El registro fósil es una ventana maravillosa a la historia de la vida. Si no existiera no podríamos inventarlo. Sin él, el vacío acerca de la evolución de la vida sobre la tierra sería insustituible. Podríamos especular, teorizar infinitamente, pero ¿quién podría haber imaginado que la Tierra estuvo dominada durante 150 millones de años por unos reptiles inmensos y fantásticos, los dinosaurios, que desaparecieron en un instante relativo de tiempo, si no hubieran existido fósiles de dinosaurios que nos lo contasen? La desintegración de los elementos químicos radiactivos que hay en las rocas ha permitido estimar que la Tierra se originó alrededor de hace 4600 millones de años. La Tierra, que era una esfera caliente, se enfría gradualmente, iniciándose un periodo de evolución química que culminará con la formación de las primeras células. En Australia y África se han encontrado sedimentos retenidos y fijados por bacterias de hace 3600 millones de años, lo que hace que esta fecha sea una estima mínima de la edad de inicio de la evolución biológica. La magnitud del tiempo en el que ha transcurrido la evolución se escapa completamente a nuestra comprensión, no podemos siquiera imaginar, limitados a la minúscula escala de nuestro tiempo vital, el potencial de transformación que suponen 3600 millones de años de evolución.

Gra 9. evidencias de fósiles. (fósil) 

EL TIEMPO GEOLÓGICO

El tiempo geológico se ha dividido en una serie de etapas jerárquicas, las eras, los períodos, y las épocas, que no siguen una cronología lineal, sino que es una crónica de los momentos claves de la historia de la vida. Las transiciones entre las cuatro eras, la Precámbrica, la Paleozoica, la Mesozoica y la Cenozoica representan grandes cambios en las fauna y flora de toda la Tierra. En el primer período de la era Paleozoica, el Cámbrico, hace 570 millones de años, aparecen de golpe en el registro fósil los animales pluricelulares que tienen partes duras, como las conchas, y exoesqueletos,... El final del Paleozoico coincide con la mayor extinción habida en la Tierra, en la que desaparecieron el 96% de las especies. Al final del Mesozoico, en la transición entre el período Cretácico y Terciario, se da la conocida extinción de los dinosaurios, junto a un 70% de las especies existentes.  

Gra 10. Eras geológicas, la evolución.(wordpress)  

referencias:

• Barbadilla, A (1999, 2010) La evolución biológica
• Fontdevila, A. y A. Moya. 2003. Evolución: origen, adaptación y divergencia de las especies. 
• Mosterín, J. (2005). La naturaleza humana. Espasa-Calpe.
• Universidad Nacional Autónoma de México . (2015). Portal académico . Recuperado el 8 de Diciembre de 2016, de http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia2/unidad1/evolucion/lamarck