La evolución
biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del
tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre
la Tierra a partir de un antepasado común.
La evolución como
una propiedad inherente a los seres vivos ya no es materia de debate entre
los científicos. Los mecanismos que explican la transformación y
diversificación de las especies, en cambio, se hallan todavía bajo intensa
investigación. Dos naturalistas, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace, propusieron en forma independiente en
1858 que la selección natural es
el mecanismo básico responsable del origen de nuevas variantes genotípicas y, en última instancia, de nuevas
especies.Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de
Darwin y Wallace con las leyes
de Mendel y otros avances
posteriores en la genética; por eso se la denomina síntesis moderna o
«teoría sintética».
Según esta teoría,
la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las
generaciones. Este cambio puede ser causado por diferentes mecanismos, tales
como la selección natural, la deriva genética, la mutación y
la migración o flujo genético.
La teoría sintética recibe en la actualidad una aceptación general de la
comunidad científica, aunque también algunas críticas. Ha sido enriquecida desde
su formulación, en torno a 1940, gracias a los avances de otras disciplinas
relacionadas, como la biología molecular, la genética del desarrollo o la paleontología. De
hecho, las teorías de la evolución, o sea, los sistemas de hipótesis basadas
en datos empíricos tomados sobre organismos vivos para explicar
detalladamente los mecanismos del cambio evolutivo, continúan siendo
formuladas.
² 1.- ANTECEDENTES DE LA TEORÍA
EVOLUTIVA.
Sin embargo, el
hombre no siempre tuvo esta visión de la vida y de su mundo. Enseguida se
mencionan las teorías fijistas y transformistas como antecedentes de la
teoría evolutiva.
§
1.1.- FIJISMO
Esta teoría
sostiene que el mundo es estático y que las plantas y animales son
inmutables, es decir, que jamás han cambiado. A esta postura casi siempre se
le asocia con una concepción vitalista que señala que la vida se originó por
la acción de una fuerza o principio espiritual existente en el ser vivo
llamado entelequia, alma, principio o
fuerza vital.
Así mismo el
vitalismo es asociado con una concepción creacionista,
según la cual el mundo y los seres vivos fueron creados por Dios hace unos
cuantos miles de años y que, no han presentado cambios importantes.
Entre los más
destacados defensores del fijismo se encuentran Linneo, Buffon y Cuvier.
°
Linneo (1707
– 1778 ). Considerado padre de la Taxonomía, elaboró un Sistema de
clasificación y un Sistema de Nomenclatura Binominal. Afirmaba que las
especies eran constantes e invariables “Existen precisamente tantas especies cuantas fueron creadas en
el comienzo. Esta idea de la inmutabilidad de los organismos quedó arraigada
por varios siglos en la cultura de los pueblos.
°
Georges Louis Lecrec conde de Buffon : partidario del origen por generación
espontánea. Al principio apoyó la
teoría fijista, pero al profundizar en sus estudios fue convenciéndose del
cambio de las especies por influencia del ambiente. Su obra Historia
natural con 44 volúmenes). Se
considera como el pionero de las ideas evolucionista al manifestar que la
tierra y el clima habían presentado profundos cambios a través de grandes
períodos de tiempo; que la flora y la fauna se originaron graduelmente; que
especies como caballos, cebras y asnos pudieron derivar del mismo
tronco. Algunas veces Buffon fue
ambiguo respecto a sus ideas, por temor a ser perseguido por los religiosos
de su tiempo que no estaban de acuerdo con el transformismo.
°
Georges Cuvier . se considera el fundador de la anatomía
comparada. Establece el principio de la correlación o conexión que señala que
los órganos de los seres vivos no funcionan aisladamente, sino acomo
integrantes de una unidad. Al descubrir semejanzas entre fósiles de animales
de épocas pasadas y los órganos que tienen actualmente elaboró su teoría de
creaciones sucesivas que supone que el
proceso de la vida ocurrió mediante violentos intervalos de cataclismos y
grandes catástrofes, los cuales provocaron la eliminación de la vida, según
Cuvier, después de cada cataclismo se creaban nuevas especies con mayor grado
de perfección que las anteriores.
§
1.2.- TRANSFORMISMO
Postula que los
seres vivos actuales proceden de las primeras formas vivientes que se
originaron en nuestro planeta, mismas que han experimentado una serie de
cambios durante millones de años mediante un proceso gradual de evolución,
diversificándose en las especies que poblaron la Tierra en sus distintas
etapas. Se le asocia, generalmente,
con la concepción mecanicista, la cual afirma que la vida es el producto de
un fenómeno de la materia, es decir, que se ha originado por un proceso
mecánico como consecuencia de reacciones fisicoquímicas.
En el siglo XVIII la oposición entre fijismo y
transformismo fue ambigua. Algunos autores, por ejemplo, admitieron la
transformación de las especies limitada a los géneros, pero negaban la
posibilidad de pasar de un género a otro. Otros naturalistas hablaban de
«progresión» en la naturaleza orgánica, pero es muy difícil determinar si con
ello hacían referencia a una transformación real de las especies o se
trataba, simplemente, de una modulación de la clásica idea de la scala naturae.
El exponente más destacado de esta
teoría fue Jean Baptiste caballero de
Lamarck (1744 – 1829). La teoría transformista de Lamarck se fundamentaba
en los siguientes principios:
~
Los organismos más
simples se forman por generación espontánea, esto es, a partir de material
inanimado.
~
Los seres vivos
poseen una tendencia interna para adaptarse a los cambios que presenta el
medio.
~
Los seres vivos, en
su proceso de adaptación al ambiente, crean nuevas necesidades que propician
en ellos la aparición de nuevos órganos.
~
El uso o desuso de
los órganos motiva su desarrollo, reducción o desaparición, esto es que la función crea al órgano. Los
caracteres que los organismos adquieren – caracteres adquiridos - , son
heredados a las siguientes generaciones.
Con el fin de
defender el principio del uso y desuso de los órganos Lamarck citaba, entre
otros, los sigtes casos:
…..Las serpientes
perdieron sus 4 patas porque a través de sucesivas generaciones adoptaron la
práctica de deslizarse por el suelo alargando su cuerpo para pasar siempre
por lugares muy estrechos….....a las jirafas les creció más el cuello y las
patas delanteras por la necesidad de
obtener alimento de las ramas más altas de los arboles.
Aunque la teoría
transformista no posee una fundamentación científica válida – por carecer de
pruebas experimentales –, se reconoce la aportación de Lamarck a la biología,
por los siguientes aspectos:
ü Fue el primero en
presentar una teoría más detallada sobre el transformismo o mutabilidad de
los S:V. (formuló la primera teoría de la evolución).
ü Supuso que la base
del proceso evolutivo de los S V era su adaptación al ambiente.
§ 1.3.- DARWINISMO ( EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN
NATURAL)
No fue sino hasta
la publicación de El
origen de las especies de
Charles Darwin cuando el hecho de la evolución comenzó a ser ampliamente
aceptado. Una carta de Alfred Russel Wallace, en la cual revelaba su propio
descubrimiento de la selección natural, impulsó a Darwin a publicar su
trabajo en evolución. Por lo tanto, a veces se comparte el crédito con
Wallace por la teoría de la evolución (a veces llamada también teoría
de Darwin-Wallace).
Históricamente,
este estado del pensamiento evolutivo está representado por la publicación en
agosto de 1858 de un trabajo conjunto de Darwin y Wallace, al que siguió en
1859 el libro de Darwin El
origen de las especies,
el cual específicamente se refiere al principio de la selección natural como el motor más importante del
proceso evolutivo. Debido a que Darwin aceptó el principio lamarckiano
de la herencia de los
caracteres adquiridos como una
fuente de variabilidad biológica, es adecuado denominar a este período del
pensamiento evolutivo como el de
«Lamarck-Darwin-Wallace».
El trabajo de 1858
contenía «una muy ingeniosa teoría para explicar la aparición y perpetuación
de las variedades y de las formas específicas en nuestro planeta» es decir, LA HIPÓTESIS DE LA SELECCIÓN NATURAL, la
cual contenía cinco afirmaciones fundamentales:
1.
Todas las especies
tienen la capacidad de procrear a un mayor
número de descendientes del que logra alcanzar la madurez. : todos los
organismos producen más descendencia de la que el ambiente puede sostener;
2.
Todos los seres
vivos presentan variación aunque pertenezcan a la misma especie: existe una
abundante variabilidad intraespecífica para la mayoría de los caracteres;
3.
Entre los
integrantes de las poblaciones opera una competencia. Esta competencia es la
lucha por la sobrevivencia, debido a la cual muchos individuos son
eliminados. la competencia por los
recursos limitados lleva a la lucha «por la vida» (según Darwin) o «por la
existencia» (segúnLWallace);
4.
Los individuos
cuyas variaciones propician una mejor adaptabilidad a su medio, tienen mayor
posibilidad de subsistir y reproducirse. Esto genera un proceso de selección
natural entre los organismos y favorece a los mejor adaptados al ambiente.
5.
Se produce
descendencia con modificaciones heredables; y como resultado, se originan
nuevas especies.
A diferencia de
Wallace, Darwin apoyó sus argumentos con una gran cantidad de hechos,
elaborados en su mayoría a partir de experimentos de cruzamientos y del
registro fósil. También aportó observaciones detalladas y directas de los
organismos en su hábitat natural.
Treinta años más
tarde, el codescubridor de la selección natural publicó una serie de
conferencias bajo el título de «Darwinismo» que tratan los mismos temas que
ya había tratado Darwin, pero a la luz de los hechos y de los datos que eran
desconocidos en tiempos de Darwin, quién falleció en 1882. Un
análisis comparativo detallado de las publicaciones de Darwin y Wallace
revela que las contribuciones de este último fueron más importantes de lo que
usualmente se suele reconocer.
Neodarwinismo.
Neodarwinismo es un término acuñado en 1895 por el
naturalista y psicólogo inglés George John Romanes (1848-1894) en su obra Darwin
and after Darwin.
El término describe
un estado en el desarrollo de la teoría evolutiva que se remonta al citólogo
y zoólogo germano August Weismann (1834-1914), quien en 1892 proveyó evidencia
experimental en contra de la herencia lamarckiana y postuló que la reproducción sexual en cada generación crea una nueva y
variable población de individuos. La selección natural, entonces, puede
actuar sobre esa variabilidad y determina el curso del cambio evolutivo. Por
lo tanto, el neodarwinismo —o sea, la ampliación de la teoría de Darwin—
enriqueció el concepto original de Darwin, haciendo foco en el modo en que la
variabilidad se genera y excluyendo la herencia lamarckiana como una
explicación viable del mecanismo de herencia. Wallace, quien popularizó el
término «darwinismo» para 1889 incorporó plenamente las nuevas
conclusiones de Weismann.
² SÍNTESIS EVOLUTIVA MODERNA
Este sistema de
hipótesis del proceso evolutivo se originó entre 1937 y 1950. En
contraste con el concepto neodarwiniano de Weismann y Wallace, la teoría
sintética incorporó hechos de campos diversos de la biología, como la genética,
la sistemática y la paleontología. Por
esta razón, la frase «teoría neodarwiniana» no debe confundirse con la
«teoría sintética».
Los términos
«síntesis evolutiva» y «teoría sintética» fueron acuñados por Julian Huxley en su libro Evolución:
la síntesis moderna (1942), en el
que también introdujo el término Biología evolutiva en vez de la frase «estudio de la
evolución». De hecho Huxley fue el primero en señalar que la evolución
«debía ser considerada el problema más central y el más importante de la
biología y cuya explicación debía ser abordada mediante hechos y métodos de
cada rama de la ciencia.
La llamada
«síntesis evolutiva moderna» es una robusta teoría que actualmente
proporciona explicaciones y modelos matemáticos sobre los mecanismos
generales de la evolución o los fenómenos evolutivos, como la adaptación o la especiación. Como cualquier teoría científica, sus
hipótesis están sujetas a constante crítica y comprobación experimental
En la época de Darwin los científicos
no conocían cómo se heredaban las características. Actualmente, el origen de
la mayoría de las características hereditarias puede ser trazado hasta
entidades persistentes llamadas genes, codificados en moléculas lineales
de ácido
desoxirribonucleico (ADN)
del núcleo de las células. El ADN varía entre los miembros de una
misma especie y también sufre cambios o mutaciones, o variaciones que se producen a través de
procesos como la recombinación
genética.
² 2.- LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN
Hay dos mecanismos
básicos de cambio evolutivo: la selección natural y la deriva genética. La selección natural favorece a los genes
que mejoran la capacidad de supervivencia y reproducción del organismo. La
deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos, provocado por muestreo aleatorio de los
genes de una generación a la siguiente.. La importancia relativa de la
selección natural y de la deriva genética en una población varía dependiendo
de la fuerza de la selección y del tamaño poblacional efectivo, que es el
número de ejemplares de esa población capaces de reproducirse. La selección natural suele predominar en
las poblaciones grandes, mientras que la deriva genética predomina en las
pequeñas.
◥ 2.1
- SELECCIÓN NATURAL
La selección natural es el proceso por el cual las
mutaciones genéticas que mejoran la capacidad reproductiva se vuelven, y
permanecen, cada vez más frecuentes en las sucesivas generaciones de una
población. Se la califica a menudo de «mecanismo autoevidente», pues es la
consecuencia necesaria de tres hechos simples: (a) dentro de las poblaciones
de organismos hay variación heredable, (b) los organismos producen más
descendientes de los que pueden sobrevivir, y (c) tales descendientes tienen
diferentes capacidades para sobrevivir y reproducirse.
El concepto central
de la selección natural es la aptitud biológica de un organismo. La aptitud, ajuste o adecuación se
trata de la medida de la contribución genética de un organismo a la
generación siguiente.
Otra definición…
……..Es un fenómeno esencial de la evolución con carácter de ley
general y que se define como la
reproducción diferencial de los genotipos en
el seno de una población biológica.
La formulación clásica de la selección
natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o
dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos
según sean sus peculiaridades. La selección natural fue propuesta por Darwin
como medio para explicar la evolución biológica.
La selección natural puede ser expresada
como la siguiente ley general, tomada de la conclusión de El origen de las especies:
Existen organismos que se reproducen y
la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones
de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una
población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con
características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente)
morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con
características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente.
Darwin, El Origen de las especies
·
TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL
Existen 4 tipos, a veces considerados 3 de selección natural,
clasificados según los individuos que sobreviven en cada tipo de selección:
1.- SELECCIÓN NATURAL
DIRECCIONAL:
2.- SELECCIÓN
NATURAL ESTABILIZADORA:
3.- SELECCIÓN
NATURAL DISRUPTIVA O DIVERSIFICADORA:
4.- SELECCIÓN
SEXUAL
◥ 2.2 . - DERIVA GENÉTICA
Se ha considerado que las causas de la
variabilidad genética en las poblaciones son:
•
La influencia del
ambiente
•
Las mutaciones
•
Las recombinaciones
génicas
•
Deriva génica o genética
•
Flujo genético
Ø La influencia del ambiente
Las variaciones
somáticas (corporales) – también llamadas fenotípicas por poseer rasgos
físicos que son observables en el individuo causados por influencias del
ambiente –, generalmente son de tipo adaptativo. Esto significa que tales
variaciones contribuyen a que el organismo mantenga un mejor acomodo en su
medio, es decir, que le facilite sobrevivir en él. Así, es frecuente observar
que tanto plantas como animales presentan cambios fenotípicos dependiendo de
las condiciones ambientales donde viven.
Estas variaciones no se heredan; un ejemplo es el desarrollo muscular
que adquieren algunas personas que realizan ejercicios intensos a diario.
Ø
Las mutaciones
La mutación es un
cambio permanente y transmisible en el material genético —usualmente el ADN o el ARN— de una célula, que puede ser producido por «errores de
copia» en el material genético durante la división celular y por la exposición a radiación,
químicos o la acción de virus. Las mutaciones aleatorias ocurren
constantemente en el genoma de todos los organismos, creando nueva
variabilidad genética. Las
mutaciones pueden no tener efecto alguno sobre el fenotipo del organismo,
pueden ser perjudiciales o beneficiosas.
La tasa de mutación
de un gen o de una secuencia de ADN es la frecuencia en la que se producen
nuevas mutaciones en ese gen o en esa secuencia en cada generación. Cada
especie tiene una tasa de mutación propia que ha sido modulada por la
selección natural para que la especie pueda enfrentarse de un modo más o
menos óptimo a los compromisos contrapuestos de estabilidad-cambio que le
impone su ambiente. Los virus, por ejemplo, presentan una alta tasa de
mutación, lo que puede ser una ventaja adaptativa ya que deben evolucionar
rápida y constantemente para sortear a los sistemas inmunes de
los organismos que afectan.
Las mutaciones cromosómicas —también denominadas, aberraciones
cromosómicas— son una fuente adicional de variabilidad hereditaria.
Ø
Recombinación genética
La recombinación
genética es el proceso mediante el cual la información genética se
redistribuye por transposición de fragmentos de ADN entre dos cromosomas
durante la meiosis —y más raramente en la mitosis—.
Los efectos son similares a los de las mutaciones, es decir, si los cambios
no son deletéreos se transmiten a la descendencia y contribuyen a incrementar
la diversidad dentro de cada especie.
La recombinación
permite que aún los genes que se hallan juntos en el mismo cromosoma puedan
heredarse independientemente. No obstante, la tasa de recombinación es baja
—aproximadamente dos eventos por cromosoma y por generación—. Como resultado,
los genes que se hallan físicamente cercanos entre sí tienden a heredarse en
forma conjunta, un fenómeno que se denomina ligamiento.
Ø
Genética de
poblaciones (deriva génica)
Son los cambios
ocurridos al azar en la frecuencia de los genes de una población
Como se ha descrito
previamente, desde un punto de vista genético la evolución es un cambio
intergeneracional en la frecuencia de los alelos dentro de una población que
comparte un mismo patrimonio genético.
Una población es un grupo de individuos de la misma
especie que comparten un ámbito geográfico. Por ejemplo, todas las polillas
de una misma especie que viven en un bosque aislado forman una población. Un
gen determinado dentro de la población puede presentar diversas formas
alternativas, que son las responsables de la variación entre los
diferentes fenotipos de los organismos. Un ejemplo puede
ser un gen de la coloración en las polillas que tenga dos alelos: uno para
color blanco y otro para color negro. El patrimonio o acervo genético es el conjunto completo de los alelos
de una población, de forma que cada alelo aparece un número determinado de
veces en un acervo génico. La fracción de genes del patrimonio genético que
están representadas por un alelo determinado recibe el nombre de frecuencia alélica, por ejemplo, la fracción de polillas en
la población que presentan el alelo para color negro. La evolución tiene
lugar cuando hay cambios en la frecuencia alélica en una población de
organismos que se reproducen entre ellos, por ejemplo, si el alelo para color
negro se hace más común en una población de polillas.
Ø
Flujo genético
Cuando los leones machos
alcanzan la madurez sexual, abandonan el grupo en el que nacieron y se
establecen en otra manada para aparearse, lo que asegura el flujo génico entre
manadas.
El flujo genético es
el intercambio de genes entre poblaciones, usualmente de la misma especie. El
flujo génico dentro de una especie se puede producir por la inmigración y
posterior cruzamiento de individuos de otras poblaciones o, simplemente, por
el intercambio de polen entre poblaciones diferentes. La
transferencia de genes entre especies involucra la formación de híbridos o la transferencia
horizontal de genes
Las separaciones
físicas en el tiempo, espacio o nichos ecológicos específicos que puede
existir entre las poblaciones naturales restringen o imposibilitan el flujo
génico. Además de estas restricciones al intercambio de genes entre
poblaciones existen otras —denominadas mecanismos de
aislamiento reproductivo— las cuales son el
conjunto de características, comportamientos y
procesos fisiológicos que impiden que los miembros de dos especies diferentes
puedan cruzarse o aparearse entre sí, producir descendencia o
que la misma sea viable o fértil. Estas barreras constituyen una fase
indispensable en la formación de nuevas especies ya que mantienen las características
propias de las mismas a través del tiempo debido a que disminuyen, o
directamente impiden, el flujo genético entre los individuos de diferentes
especies.
Dependiendo de la
distancia en la que dos especies han divergido desde su ancestro común más
reciente, todavía puede ser posible que las mismas sean interfértiles, como
es el caso del apareamiento entre la yegua y el asno para producir la mula. Tales híbridos son generalmente estériles, debido a
las diferencias cromosómicas entre las especies parentales y a la incapacidad
de los mismos de aparearse correctamente durante la meiosis.
En este caso, las especies estrechamente relacionadas pueden cruzarse con
regularidad, pero los híbridos serán seleccionados en contra. Sin embargo, de
vez en cuando se forman híbridos viables y fértiles, los que pueden presentar
propiedades intermedias entre sus especies paternales, o poseer un fenotipo
totalmente nuevo.
La hibridación es, sin embargo, un mecanismo
importante de formación de nuevas especies en las plantas, ya que la poliploidía —la
duplicación de todo el juego de cromosomas de un organismo— es tolerada más
fácilmente en las plantas que en los animales, y
restaura la fertilidad en los híbridos interespecíficos debido a que cada
cromosoma es capaz de aparearse con un compañero idéntico durante la meiosis.
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R B II. EVOLUCION
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