Introducción Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. En el contexto de las ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas. A menudo existe cierta confusión entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. Se denomina hecho evolutivo al hecho científico de que los seres vivos están emparentados entre sí y han ido transformándose a lo largo del tiempo. La teoría de la evolución es el modelo científico que describe la transformación y diversificación evolutivas y explica sus causas. En los inicios del estudio de la Evolución biológica, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la selección natural como principal mecanismo de la evolución. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances genéticos posteriores; por eso es llamada síntesis moderna o teoría sintética. En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética, mutación, migración.
EL ORIGEN DE LA VIDA Hasta el momento actual la ciencia no ha sido capaz de dar una explicación sobre lo que es la vida, aparte de estudiar sus características y sus manifestaciones. Para explicar esto han existido dos grandes corrientes de pensamiento, la generación espontánea, idea que perduró hasta finales del siglo XIX, cuando L. Pasteur la rebatió, y, modernamente, la teoría del origen químico de la vida. •
La generación espontánea
Los primeros que se ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la cual surgían moscas de la carne podrida, gusanos del fango, ratones de la basura… Aunque esta idea pueda parecer muy infantil se mantuvo durante muchos siglos hasta el final de la Edad Media. Fue a finales del s. XVII cuando comenzó a cuestionarse la idea de la generación espontánea, especialmente a partir de los trabajos de Francesco Redi (1626-1698), que ideó un experimento sencillo y concluyente que
consistió en meter trozos de carne en frascos cerrados, y otros en frascos abiertos, viendo que la carne de los frascos cerrados no desarrollaba gusanos. Con este experimento Redi demostró que los gusanos no aparecían por generación espontánea, y que su presencia estaba relacionada con la posibilidad que tenían las moscas de llegar a la carne y los pescados. La fabricación del primer microscopio por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) permitió descubrir los "animáculos" o seres microscópicos, que fueron al final los que ayudaron a rechazar la idea de la generación espontánea, gracias a los experimentos de Louis Pasteur (1822-1895), quien, entre otras cosas, demostró, por un lado, que los microorganismos se encontraban por todas partes y provocaban la descomposición de los alimentos y muchas enfermedades humanas, y por otro lado demostró que la generación espontánea no existía; para ello realizó el siguiente experimento: "...Yo pongo en un frasco de vidrio uno de los siguientes líquidos, todos ellos muy alterables en contacto con el aire ordinario: agua de levadura de cerveza a la que se ha añadido azúcar, orina, jugo de remolacha, agua de pimiento. A continuación doblo el cuello del frasco, de forma que quede curvado en varias partes. Luego pongo a hervir el líquido durante varios minutos hasta que empieza a salir vapor por el extremo abierto; luego dejo enfriar el líquido. He de señalar que aún a pesar de sorprender a todos los que se ocupan de los delicados experimentos relacionados con la llamada generación espontánea, el líquido del frasco permanece inalterado definitivamente..."
Teorías de la evolución 1. Teorías fijistas o creacionistas •
Esta teoría fue postulada por el naturalista Carlos Von Linneo, e indica que los seres vivos son inmutables y no han cambiado desde que fueron creados por Dios.
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Los seres vivos que ya no existen, como por ejemplo los dinosaurios, Linneo explica, que desaparecieron por eventos catastróficos y los seres recientes los han reemplazados, por creación divina.
2. Teorías transformistas o evolucionistas Lamarckismo •
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Fue postulada, por Lamarck, conocida también como Lamarckismo y consiste en que los seres vivos van cambiando desde las especies más simples a las más complejas, siendo el hombre la culminación y la especie mejor adaptada. Señala además que un organismo va transformando sus órganos para adaptarse al medio ambiente. Es decir, aquel órgano que se usa con frecuencia será de gran tamaño y desarrollado, mientras que el que se usa menos será pequeño y menos desarrollado. Las características adquiridas, según Lamarck, son heredadas a los hijos y las futuras generaciones. Esta teoría se explica con el largo del cuello y las patas de las jirafas que con el tiempo crecían para alcanzar las hojas de los árboles. Según la Teoría de Lamarck, el pulgar de las personas deberá ser grande y muy desarrollado debido al uso frecuente y continúo de aparatos como el celular, control remoto y consolas de videojuegos.
Darwinismo •
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Su autor fue Charles Darwin. Consiste en que las especies se han originado por el mecanismo de la Selección Natural, es decir, aquellos organismos más fuertes sobreviven y los más débiles tienden a desaparecer. Al reproducirse los más fuertes, dejan mayor cantidad de descendientes. Para Lamarck, los descendientes de las jirafas nacían con cuellos más largos (carácter adquirido), los que siguieron alargándose a causa de los nuevos esfuerzos para alcanzar el follaje de los árboles. Como consecuencia de este continuo esfuerzo, las jirafas actuales tienen el cuello largo. Para Darwin las jirafas ancestrales presentaban variaciones en la longitud de su cuello. Al escasear el alimento a menor altura y a ras de
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suelo, sobrevivieron las jirafas de cuello más largo, que podían alcanzar las hojas de los árboles. Las jirafas de cuello largo, tuvieron mayor posibilidad de reproducirse, originando, más descendientes con esta característica. Es decir: La Selección Natural es una elección que hace el ambiente de aquellos individuos que poseen las características más adecuadas para vivir en él, y que tienen la capacidad de reproducirse y transmitir esta característica a sus descendientes.
Neodarwinismo •
La Teoría Neodarwinista surgió en la década de 1930 e intenta explicar cómo se producen los cambios genéticos (en la descendencia) y cómo se transmiten de generación en generación. Según el neodarwinismo, la variedad en la descendencia se explica así: Los cambios de caracteres en un individuo se producen por modificaciones de su ADN. Estas alteraciones del ADN reciben el nombre de mutaciones. Las mutaciones se producen siempre al azar. Como el ADN contiene la información genética, estos cambios producidos al azar se transmiten hereditariamente.
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Las mutaciones pueden ser favorables, desfavorables o indiferentes. Favorables: los individuos que la poseen están mejor adaptados al medio y, por la selección natural, tienden a consolidarse en perjuicio de los que no poseen tal mutación. Indiferentes: las mutaciones indiferentes hacen que cambien algunos caracteres de los individuos, pero no favorecen ni perjudican su adaptación al medio. Desfavorables: perjudican al individuo que las posean y puede incluso provocar su muerte.
Deriva genética La deriva genética o deriva génica se refiere a la variación a lo largo del tiempo de la presencia relativa de los genes en el conjunto de una población; así, si en una población pequeña un gen aparece sólo en el 10 por 100 de los casos es muy posible que en sucesivas generaciones el porcentaje de ese gen aumente hasta llegar al 100 por 100 de la población. La deriva genética da lugar a los cambios de las características de las especies en largos periodos de tiempo. Los efectos de la deriva genética son pequeños en la mayoría de las poblaciones naturales, pero pueden revestir especial importancia cuando tiene lugar la formación de una población a partir de muy pocos individuos o efecto fundador, o cuando las poblaciones quedan reducidas a muy pocos individuos, es decir, pasan a través de un cuello de botella. •
Efecto fundador: Es un proceso frecuente en algunas islas oceánicas, que son colonizadas por unos pocos individuos que genéticamente son poco representativos con respecto a la población de la que derivan.
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Cuello de botella: Se produce cuando una situación en la que, debido a condiciones ambientales adversas u otras circunstancias, la población se reduce drásticamente. Con posterioridad recupera su número, pero a partir de un corto número de individuos. Esta situación puede implicar la desaparición de determinados alelos aleatoriamente o que aumente la frecuencia de otros que en la anterior situación estaban menos representados.
PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN La evolución biológica es, posiblemente, el proceso más importante que afecta al conjunto de seres vivos que habitan en la Tierra, aunque este proceso no se de directamente sobre seres vivos determinados, ya que es un proceso que se prolonga mucho en el tiempo y tarda miles o millones de años en manifestarse; a pesar de ello, es un proceso imparable que comenzó con la aparición de la vida y desde entonces no ha perdido nada de vigor. Podemos tener una mayor certeza de la existencia de este proceso en el pasado, ya que según lo que acabamos de ver, la evolución no se puede demostrar en la actualidad por su extremada lentitud; esta certeza, sin embargo, la podemos obtener a partir de una serie de hechos que nos van a probar su existencia.
Pruebas Embriológicas Relacionadas con las pruebas anatómicas, el estudio de los embriones de los vertebrados nos da una interesante visión del desarrollo evolutivo de los grupos de animales, ya que las primeras fases de ese desarrollo son iguales para todos los vertebrados, siendo imposible diferenciarlos entre sí; sólo al ir avanzando el proceso cada grupo de vertebrados tendrá un embrión diferente al del resto, siendo tanto más parecidos cuanto más emparentadas estén las especies. Esto es lo que Haeckel resumió diciendo que la "ontogenia resume a la filogenia". Pruebas Bioquímica Por último, las pruebas más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; esto se ha hecho sobre todo con proteínas (por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN. Pruebas Biogeográficas El estudio de las áreas de distribución de las especies muestra que cuanto más alejadas y/o aisladas están dos áreas geográficas, más diferentes son las especies que las pueblan, aunque ambas áreas tengan unas condiciones ecológicas similares (como el ártico y la Antártida, o la región mediterránea y California). Pruebas Paleontológicas El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio, como las series de erizos de los acantilados ingleses, el paso de reptiles a aves a través del Archaeopterix, o la evolución de los caballos para adaptarse a las grandes praderas abiertas por las que corrían.