Qu es la seleccin natural y cmo es ella central a la teora de la
evolucin?La seleccin natural es cmo una especie evoluciona mediante
la adaptacin a su medio ambiente.La seleccin natural explica el
diseo en la naturaleza.
Charles Darwin estudi la variacin de los picos de pinzones en
las Islas Galpagos como evidencia de la seleccin natural.
Illustracin: BSCSFutuyma:La seleccin natural es el proceso por el
cual una especie se adapta a su medio ambiente. La seleccin natural
lleva al cambio evolucionario cuando individuos con ciertas
caractersticas poseen una tasa de supervivencia o reproduccin ms
alta que los otros individuos de la poblacin y pasan estas
caractersticas genticas heredables a su progenie. Puesto en forma
simple, la seleccin natural es la diferencia consistente en la
supervivencia y la reproduccin entre genotipos diferentes, o hasta
en genes diferentes, en lo que podramos llamar el xito
reproductivo. [Un genotipo es un grupo de organismos que comparten
un conjunto gentico especfico.]La seleccin natural es importante
porque es la idea central que surgi de los estudios de Charles
Darwin y de Alfred Russel Wallace, y que explica al diseo en la
naturaleza. Es el proceso que es responsable por la evolucin de las
adaptaciones de los organismos a su medio ambiente.El libro de
Darwin Sobreel Origen de las Especies por Medio de la Seleccin
Naturalcaus una gran controversia cuando fue publicado en 1859. Por
supuesto, la evidencia en apoyo a la evolucin y a la seleccin
natural se ha acumulado con el tiempo, y ahora la ciencia acepta
que la evolucin es un hecho y que la seleccin natural explica muy
bien como ocurre la evolucin adaptativa.Es la seleccin natural el
nico mecanismo de la evolucin?La evolucin tiene muchos
mecanismos.La deriva gentica involucra cambios al azar.La seleccin
natural es un tipo de cambio ms consistente y
adaptativo.Futuyma:No, ciertamente no. De entrada, sin variacin
gentica no puede haber evolucin. De manera que debe haber mutacin y
a menudo recombinacin para que se generen los diferentes genotipos
o las diferentes versiones de los genes, conocidas como alelos, los
cuales pueden o no colaborar en la habilidad de un organismo para
sobrevivir o para reproducirse. Uno no puede tener cambio evolutivo
sin las mutaciones, y quizs sin la recombinacin, las cuales dan
origen a la variacin gentica. Pero una vez que uno tiene variacin
gentica, existen bsicamente dos posibilidades principales: Primero,
que no hay una diferencia entre los diferentes genotipos o entre
los diferentes genes en su impacto sobre la supervivencia y la
reproduccin. En este caso, uno puede tener cambios aleatorios entre
un tipo y otro en la poblacin o en la especie hasta que
eventualmente un tipo reemplaza al otro. Esto es un cambio
evolucionario. Ocurre completamente al azar, por medio de
fluctuaciones aleatorias. Esto es lo que llamamos el proceso de la
deriva gentica. La deriva gentica es muy diferente a la segunda
posibilidad, la seleccin natural, la cual es el cambio mucho ms
consistente, predecible y confiable en las proporciones de un gen
versus otro, o de un genotipo versus otro. Por qu? Simplemente
porque existe una superioridad consistente entre, por ejemplo, un
genotipo versus otro en una caracterstica que afecta a
supervivencia o en otra caracterstica que afecta sus capacidades
reproductivas.Lleva la seleccin natural a especies nuevas, y si lo
hace, cmo lo hace?La seleccin natural juega un papel en el origen
de las nuevas especies.Futuyma:A veces si lleva a nuevas especies
pero no siempre. Una gran parte de la evolucin por seleccin natural
puede ocurrir sin la formacin de especies nuevas. La seleccin
natural es solo el proceso de adaptacin dentro de una especie y se
pueden observar muchos ejemplos de esto. Bajo ciertas
circunstancias, la seleccin natural juega un papel en el origen de
especies nuevas, con lo que quiero decir que divide el linaje de
una especie en dos linajes que no se entrecruzan. Por ejemplo, la
divisin de un linaje ancestral de los primates en un linaje que
eventualmente dio origen a los chimpancs y en otro que se convirti
en la lnea de los homnidos que result en nuestra propia especie. El
proceso de separacin y de aislamiento reproductivo, es decir, la
incapacidad de entrecruzarse uno con el otro, puede a menudo
involucrar a la seleccin natural, pero quizs no siempre.Algunos
consideran a la seleccin natural como la supervivencia del ms apto.
Cmo este eslogan puede llevar a concepciones errneas?Futuyma:La
supervivencia del ms fuerte o del ms apto es un eslogan muy
engaoso. Primero que todo, no es una descripcin adecuada de lo que
realmente ocurre en la naturaleza por dos razones:La supervivencia
del ms fuerte es un trmino engaoso. A veces no existe un tipo ms
apto. Pueden haber varios tipos diferentes que estn igualmente
adaptados por diferentes razones. Quizs ellos estn adaptados a
diferentes facetas del medio ambiente. Uno no va a reemplazar al
otro porque cada uno tiene su propio lugar en el ambiente. Ms an,
no es una funcin de supervivencia exclusivamente. La seleccin
natural es una diferencia en el xito reproductivo, el cual
involucra tanto la habilidad de sobrevivir hasta la edad
reproductiva como la capacidad de reproducirse.La nocin de la
supervivencia del ms apto tambin es desafortunada en que se puede
ver como un tipo de tautologa, es decir, un tipo de declaracin vaca
para aquellos que dicen que los ms aptos son los que sobreviven y
por eso no existe un verdadero contenido predictivo en la nocin de
la seleccin natural. Esto es simplemente falso.Cmo interpretan los
cientficos al azar y qu papel juega en la seleccin natural?La
evolucin involucra cambios impredecibles.Futuyma:Los filsofos y los
cientficos usan al azar solo en el sentido de la incertidumbre, o
sea, la capacidad de ser impredecible. El azar significa
esencialmente que uno no puede predecir el resultado de un evento
en particular. Por ejemplo, uno no puede predecir si su prximo beb
va a ser un hijo o una hija, a pesar de que uno puede especificar
la probabilidad de cada resultado. Azar no significa falta de
propsito o meta en la ciencia. Si lo fuera, uno podra decir que
absolutamente todo en el mundo natural ocurre al azar, pues
nosotros no vemos ningn propsito o meta en las tormentas, en las
corrientes ocenicas o en ninguna otra cosa. Ciertamente, la
evolucin s involucra al azar; involucra cambios no predecibles. Por
ejemplo, el origen de la variacin gentica por medio de las
mutaciones es un proceso que involucra una gran cantidad de azar.
La deriva gentica, el proceso al cual me refer anteriormente, es
una forma de azar.La seleccin natural provee predictabilidad.Sin
embargo, la seleccin natural por si misma es el nico proceso de la
evolucin que es la anttesis del azar. Es predecible. Dice que,
dentro de un contexto ambiental especfico, un genotipo va a ser ms
exitoso que otro en su supervivencia o en su reproduccin por
ciertas razones que tienen que ver con el medio ambiente o que se
relacionan con otros organismos dentro de la poblacin. Esto provee
capacidad de prediccin y consistencia. De esta manera, si uno tiene
poblaciones diferentes con la misma oportunidad de evolucin, uno
obtendra el mismo resultado.Puede la seleccin natural seleccionar
para las necesidades futuras de una especie?La seleccin natural no
puede preparar especies para necesidades futuras.Futuyma:No, porque
la seleccin natural no puede interpretarse como la Madre Naturaleza
a cargo de cuidarnos. Dado que la seleccin natural es un proceso
completamente impersonal que no es ms que una diferencia, de
generacin en generacin, del xito reproductivo de un genoma sobre
otro, no hay forma de que pueda ver hacia el futuro o resguardar
sobre la posibilidad de la extincin. Las caractersticas que los
organismos poseen hoy y que les dan una superioridad adaptativa
pueden llevarlos al desastre en el futuro.Podra darnos un ejemplo
de la seleccin natural en accin en el pasado reciente?El gusano de
la mosca de la manzana evolucion en respuesta a cambios an la
comida disponible.Futuyma:Existen tantos ejemplos de esto! Un
ejemplo es el gusano de la mosca de la manzana. Esta especie comenz
a convertirse en una plaga importante hace unos 100 aos en las
huertas de manzana de los estados de Nueva Inglaterra y Nueva York,
en el noreste de los Estados Unidos. Hoy en da es una amenaza en
todo el este de los Estados Unidos. Originalmente se alimentaba
solo de las frutas del espino (Crataegusspp., Rosaceae) pero luego
se adapt a la manzana y se ha convertido en una seria amenaza para
la industria.La resistencia a los pesticidas es debida al cambio
adaptativo.Quizs mucho ms crtico es un problema con el que la
agricultura tiene que lidiar constantemente: la evolucin de la
resistencia a varios insecticidas qumicos en cientos de especies de
insectos. Los insectos se hacen entonces ms y ms difciles de
controlar.La resistencia a los antibiticos tambin ilustra a la
seleccin natural.An ms cercana a nosotros, y ms seria, en la crisis
ms grande en la medicina: la resistencia a los antibiticos. El
hecho es que un nmero enorme de las bacterias y los virus ms
peligrosos han evolucionado hasta convertirse en resistentes a los
antibiticos y a otras drogas que antes eran efectivas en contra de
ellos. Un ejemplo obvio es el virus HIV, el cual, tal y como lo
conocemos, es capaz de evolucionar rpidamente la resistencia a las
drogas que una vez eran efectivas en su contra.El fallecido Stephen
Jay Gould escribi que si uno pudiera retroceder la cinta de la
historia evolutiva y volverla a tocar, los resultados no seran los
mismos [S.J. Gould,Wonderful Life, 1989]. Por qu?La historia
evolucionaria no puede suceder de la misma manera otra vez.Las
circunstancias ambientales no pueden ser repetidas.Futuyma:Bueno,
se puede decir casi con certeza que no sera lo mismo. Yo no creo
que nadie pueda decir cuan diferente sera, si ocurrira a lo largo
de las mismas lneas generales, o sera completa e inimaginablemente
diferente.Por supuesto, no sera lo mismo porque, primero que todo,
los procesos al azar estn involucrados en el proceso evolutivo. Por
ejemplo, el origen de nuevas mutaciones: mucha evolucin depende de
los cambios mutacionales particulares en los genes, cambios que son
extremadamente raros o poco posibles, pero que sin embargo, han
ocurrido en el momento apropiado, en la especie apropiada, en el
ambiente apropiado, pero que no necesariamente tenan que ocurrir de
esta manera. Es decir, existe poca predictabilidad.Adems, la
secuencia particular de los cambios ambientales que la Tierra ha
sufrido y a los cuales fueron expuestos los organismos durante
miles de millones de aos ha dejado una marca muy larga en las
especies que observamos hoy en da. Si la secuencia en los cambios
ambientales hubiera sido diferente, uno hubiera obtenido una
historia evolutiva diferente, llevando a organismos completamente
diferentes en el tiempo.Por qu la seleccin natural posa una amenaza
filosfica para algunas personas?La seleccin natural hace que el
argumento para un creador sea superfluo.Futuyma:El filsofo Daniel
Dennett llam a la seleccin natural La peligrosa idea de Darwin por
una buena razn: es un mecanismo natural muy simple que explica el
aparente diseo de las cosas vivientes. Antes de Darwin, las
adaptaciones y la exquisita complejidad de los organismos eran
adscritas a la creacin por parte de un diseador omnipotente y
benfico, es decir, a Dios, y de hecho, eran unos de los argumentos
ms importantes para apoyar la existencia de este diseador. El
concepto de la seleccin natural de Darwin (y de Wallace) hizo a
este argumento para un creador completamente superfluo. Logr para
la biologa lo que Newton y sus sucesores lograron para la fsica:
provey una explicacin completamente natural para el orden y la
apariencia de diseo. Hizo que las caractersticas de los organismos
fueran explicadas por procesos que pueden ser estudiados por la
ciencia, en vez de adscribirlos a milagros. El movimiento
contemporneo del diseo inteligente es simplemente una repeticin del
argumento predarwiniano, y por supuesto, no puede ser tomado en
serio como una explicacin cientfica de las propiedades de los seres
vivientes.La tabla defsiles de la evolucin humanamuestra los
principalesfsilesdescubiertos en relacin con laevolucin humana.
Existen miles de fsiles, por lo que este anexo no tiene el fin de
mostrarlos todos, sino solo aquellos descubrimientos que sean ms
significativos. Los fsiles estn ordenados aproximadamente por edad,
establecida por diversos mtodos de datacin. Los nombres cientficos
de las especies representan el consenso cientfico actual, y cuando
no hay un consenso claro, se indica.Muchos de los fsiles mostrados
no se consideran ancestros directos deHomo sapiens, sino que estn
emparentados con l o han sido importantes para el estudio de su
linaje evolutivo.
Escala en miles de ao
Observaciones de Darwin en los GalpagosDarwin conoca la teora de
Lamarck, pero no encontr en sus observaciones pruebas de la misma.
En las islas Galpagos encontr numerosas especies de pinzones que se
diferencian unas de otras por pequeas variaciones de un rasgo
comn.
Tambin dedic mucho tiempo a observar las tortugas gigantes.
Descubri que en cada isla viva una especie distinta de tortuga.
Todas estas especies se diferenciaban entre s principalmente por la
forma del caparazn.
Darwin pensaba que todos los pinzones de las islas descendan de
un antepasado comn y que, con el tiempo, se haban ido formando las
especies actuales. Lo mismo debera haber sucedido con las tortugas.
Las pequeas diferencias entre unas y otras especies de tortugas y
pinzones habran aparecido muy lentamente, a lo largo de cientos o
miles de aos.
Darwin saba que su teora evolutiva resultara muy polmica, por lo
que pas muchos aos recopilando datos y elaborando su libro, en el
que la expuso con detalle.
Explicacin de Darwin sobre la EvolucinLa teora que postul Darwin
sobre la evolucin del origen de las especies postula que todas las
especies de seres vivos surgen a partir de otras a travs de
mecanismos de seleccin natural. La teora se puede resumir en los
siguientes puntos:
1) Los seres vivos presentan variacin. Por ejemplo, todos
nosotros somos diferentes unos de otros, y Darwin observ que lo
mismo pasa con todos los seres vivos.
2) Algunas caractersticas de los seres vivos son heredadas de
padres a hijos. Por ejemplo, el color de tu piel es similar al de
tus padres, o tal vez al de tus abuelos. Y seguramente te pareces a
tus herman@s, o a tus prim@s.
3) La naturaleza selecciona a los individuos con la combinacin
de caractersticas que les permite sobrevivir mejor. As como los
humanos hacemos una seleccin de loas rboles que dan los frutos ms
grandes, o los perros con el pelo ms bonito, o las vacas que dan ms
leche, Darwin propuso que en la naturaleza los individuos con
determinadas combinaciones de caractersticas tienen una mayor
posibilidad de sobrevivir, pos ejemplo, un animal con un pelaje
grueso puede sobrevivir mejor en una regin fra que un animal con
poco pelo. A esto, Darwin lo llam "seleccin natural".
4) la seleccin natural de individuos con una determinada
combinacin de caractersticas ocurre en ambientes diferentes, de
modo que a travs de muchas generaciones, individuos de una especie
ancestral que se seleccionaron en ambientes diferentes dan origen a
nuevas especies.
Darwin y la adaptacin de los organismosAS PARTES DE LA
EVOLUCIN
Para entender un proceso, el cientfico normalmente lo divide en
diferentes partes. Quisiera entonces dividir la evolucin biolgica
en dos. El primer aspecto se refiere a la modificacin que sufre la
estructura de una poblacin porque los individuos se adaptan al
medio en el que viven. El segundo aspecto consiste en aquellos
mecanismos que producen especies nuevas, diferentes de las
anteriores.
Las siguientes dos partes de este libro analizarn cada uno de
los aspectos mencionados: la adaptacin y la especiacin. Existen
diferentes concepciones acerca de cmo se relacionan estos dos
procesos entre s. Darwin, por ejemplo, consider que la evolucin es
un fenmeno de adaptacin al medio (Figura 11), es decir, su
concepcin no inclua mecanismos de generacin de nuevas especies ms
que como una extensin del fenmeno de la adaptacion. La adaptacin a
medios diferentes hara que con el tiempo dos poblaciones se
hicieran cada vez ms distintas hasta formar eventualmente dos
especies. Esta concepcin puramente adaptativa de la evolucin fue
transformada en lo que se ha llamado durante este siglo el
neodarwinismo. Esto es, la inclusin del mecanismo mendeliano de
herencia transform al darwinismo en neodarwinismo. Como veremos en
el siguiente captulo el neodarwinismo tambin incluye mecanismos
que, como una extensin de la adaptacin, genera especies diferentes
(Figura 11(e)). Una visin alternativa de estos conceptos podra ser
que ambos aspectos de la evolucin son independientes uno del otro,
que la forma en la que las plantas y los animales se adaptan a su
ambiente no est relacionada con aquella que determina si aparecen o
no especies nuevas (Figura 11(c)). Otras concepciones posibles
consisten en alternativas que no ha seguido hasta ahora ninguna
escuela de investigacin e incluyen las que conciben a la evolucin
como un fenmeno de generacin de especies que no estn adaptadas a su
ambiente (Figura 11(b)) y aquellas que conciben a la especiacin
como un fenmeno previo a la adaptacin, es decir, que las especies
una vez originadas se adaptan a su ambiente (Figura 11(d)).
Figura 11. La evolucin puede ser concebida de varias maneras.
Para Darwin era resultado de la adaptacin (a) y en la actualidad se
considera que la especiacin es un producto de la adaptacin (b).
Otra alternativa propone que la adaptacin y la especiacin son
fenmenos desacoplados (c).
Y... POR DNDE EMPEZAMOS?
Para entender la adaptacin y la especiacin podramos seguir
cualquiera de las concepciones mencionadas. Podramos estudiar
primero la especiacin y luego la adaptacin o viceversa o
estudiarlas juntas. Pero quiz la manera ms til de hacerlo sea
aquella que sigue la forma como se ha generado el conocimiento,
esto es, rehaciendo histricamente los descubrimientos. En el caso
de la evolucin, el mecanismo propuesto por Darwin, que plantea que
los organismos se adaptan a su ambiente por medio de la seleccin
natural, fue el primer gran cambio en la concepcin del proceso
evolutivo. Por lo tanto estudiaremos primero el fenmeno y los
mecanismos de adaptacin y posteriormente los relacionados con el
fenmeno de la especiacin.
ADAPTACIN
El concepto de adaptacin puede tener varios significados. En
este libro lo definiremos como el acoplamiento de un organismo a su
medio ambiente.
No hay mejor prueba de que las especies estn adaptadas a su
ambiente que el hecho de que siempre que pensamos en algn organismo
lo relacionamos a un ambiente en particular. As, por ejemplo, a las
ballenas las asociamos al mar, a los nopales al desierto, a los
pinginos a ambientes muy fros y a las esponjas al fondo del
mar.
Sabemos, por otra parte, que las abejas colectan polen en
estructuras especiales que tienen en sus patas, que el ojo es un
sensor ambiental muy especializado que se atrofia en animales que
viven en ambientes sin luz, como le sucedi a los topos. Tambin
tenemos claro que las alas son estructuras que se usan para volar y
que las aletas controlan el movimiento de los peces en el agua. La
relacin de estas estructuras con respecto a la funcin que desempean
es una prueba de que los organismos estn adaptados al lugar en el
que viven.
UNA TEORA, CINCO HISTORIAS ADAPTATIVAS Y OTRA TEORA
La primera teora. El estudio de la adaptacin ha consistido en
entender ejemplos especficos de cmo los organismos sobreviven en su
medio natural. Existe sin embargo una condicin sin la cual el
concepto de adaptacin no tiene ningn significado. Esta es la idea
de que las poblaciones se reproducen a una velocidad mayor que los
recursos alimenticios de los que dependen. Darwin tom esta idea de
los trabajos de T. Malthus acerca de la poblacin humana. Malthus
argumentaba que mientras la poblacin humana creca en una proporcin
geomtrica (por ejemplo de dos individuos se producen cuatro, luego
de stos, ocho de ellos, diecisis y as sucesivamente) los alimentos
slo crecen en progresin aritmtica (la produccin en generaciones
sucesivas es 2, 3, 4, etc.). Esto significa que irremediablemente
llegar un da que existir escasez de recursos y por tanto una alta
mortandad de aquellos individuos que no alcancen a obtenerlos en
suficiente cantidad. Darwin razon que si este fenmeno (la
sobreproduccin) es universal y se aplica a todas las especies, no
todos los individuos que nacen sobreviviran. Darwin propuso, adems,
que los individuos que murieran seran aquellos que por sus
caractersticas estuvieran en desventaja respecto de otros de la
misma especie (por ejemplo, las guilas que son ms lentas para
obtener una presa moriran ms frecuentemente que aquellas que lo
hacen con mayor eficiencia). Este principio que combina la idea de
la mortalidad por escasez de recursos y la que propone que slo los
individuos mejor adaptados sobrevivirn se llama seleccin natural y
es el mecanismo que propuso Darwin para explicar la adaptacin de
los organismos a su ambiente. Es, sin duda, el concepto ms
importante de la teora de Darwin.
Adaptaciones estructuralesAdaptaciones estructuralesEn el curso
de la evolucin, los organismos han experimentado sucesivas
adaptaciones estructurales cuando el medio ambiente cambio o cuando
emigraron a un nuevo medio ambiente. Como resultado de las
readaptaciones sucesivas muchos organismos actuales poseen
estructuras o mecanismos fisiolgicos intiles e incluso nocivos, que
en un tiempo le brindaron ventajas manifiestas cuando el organismo
estaba adaptado a un medio diferente.
Las adaptaciones de diversas partes de la boca de algunas
animales a los alimentos que ingieren figuran entre las ms
sorprendentes que pueden citarse. Las partes bucales de algunos
insectos estn adaptadas para aspirar el nctar de ciertas especies
de plantas; en otros, la adaptacin es para chupar sangre por
picadura o para mascar vegetales. Los picos de varias clases de
aves y los dientes de algunos mamferos pueden adquirir gran
adaptacin para tipos peculiares de alimentos.
En muchos animales, la adaptacin especializada a cierto genero
de vida es simplemente la ultima fase de una cambiante sucesin de
adaptaciones. Por ejemplo tanto el hombre como el babuino, cuyos
inmediatos antecesores eran arborcolas, regresaron a la superficie
del terreno, de modo que se readaptaron a la marcha.
Tenemos como ejemplo el caso de los canguros trepadores de
Australia son descendiente de marsupiales de vida exclusivamente en
el suelo; de estos derivaron formas que por radiacin adaptativa
volvieron a los rboles y se desarrollaron miembros adaptados para
trepar. Algunos de estos marsupiales dejaron de nuevo los rboles y
se readaptaron a la vida del terreno, con alargamiento de las
extremidades posteriores como las conocemos hoy da en los canguros,
adaptados a la marcha a saltos. Algunos de estos canguros
recurrieron por tercera vez a los rboles, pero sus patas estaban ya
tan especializadas al salto que no podan asirse a un tronco, de
modo que hoy trepan abrazndose a ellos, a la manera de un oso.
MimetismoEl mimetismo es una habilidad que ciertos seres vivos
poseen para asemejarse a otros organismos (con los que no guarda
relacin) y a su propio entorno para obtener alguna ventaja
funcional.
El objeto del mimetismo es engaar a los sentidos de los otros
animales que conviven en el mismo hbitat, induciendo en ellos una
determinada conducta. Los casos ms conocidos afectan a la percepcin
visual, pero tambin hay ejemplos de mimetismo auditivo, olfativo o
tctil.
Probablemente el ejemplo ms popular es el del camalen, cuyos
colores de la piel cambian segn el entorno donde se desplace.
Aunque algunos cientficos consideran que no es un verdadero
mimetismo sino una coloracin crptica.
Camuflaje puede refererirse a:
Cripsis, estrategia biolgica de ocultacin por imitacin del
entorno o desdibujando la propia figura.
Evidencias de la EvolucinLas cinco evidencias de la evolucin
segn DarwinSi reprodujramos en cmara ultra rpida la historia de
nuestro planeta, veramos cmo surgen las grandes cadenas montaosas,
cmo los cerros se van desgastando y aplanando por la accin del
tiempo, cmo avanzan y retroceden los desiertos, cambia el curso de
los ros, y veramos tambin cmo cambian los animales. A algunos les
salen cuernos que utilizan para defenderse, otros se hacen ms giles
para escapar mejor, algunos que viven en el desierto desarrollan
jorobas donde almacenan agua, unos que viven en el agua se
aventuran en tierra firme buscando alimento, y otros que viven en
tierra se vuelven acuticos. Cambian el color de la piel para evitar
ser vistos, crecen, decrecen. Es la vida de la naturaleza. Lo
sabemos gracias a la Teora de la Evolucin de las Especies,
formulada por Charles Darwin en 1858 y publicada al ao siguiente.
Cules son en sntesis, los aspectos nuevos que propone esta
teora?
Fsil de trilobite. Se trata de un animal antiqusimo y por lo
tanto, no se parece a ninguno que conozcamos.
Caricatura de Darwin, en los aos en que su teora era motivo de
controversia.
Manuscrito de "El origen de las especies".
La seleccin natural se explica a travs de cinco planteamientos,
relacionados con disciplinas cercanas a la biologa:1) La primera
evidencia se relaciona con lapaleontologa, que es la ciencia que
estudialos fsilesde las especies animales y vegetales
desaparecidas, y dice as:Cuanto ms recientes sean los fsiles, tanto
ms se parecern a las especies actuales, y viceversa. Por ejemplo,
tomemos como referencia un fsil reciente como el mamut y uno ms
antiguo, como la trilobites: el mamut es perfectamente reconocible
como pariente del elefante, mientras que la trilobite nos parece un
animal rarsimo.2) La segunda evidencia se relaciona con
labiogeografa, o ciencia que estudia la distribucin geogrfica de
los seres vivos:Los animales habitan generalmente la misma regin
que sus antepasados. Esto explica que la fauna de frica sea
diferente de la de Amrica a pesar de que varias regiones tengan
climas similares. Podemos encontrar otro ejemplo en el hecho de que
slo encontramos canguros en Australia, a pesar de que hay climas
similares en otras regiones del mundo.3) La tercera tiene que ver
con lataxonoma, o ciencia que se ocupa de la clasificacin de los
seres vivos:Las especies se clasifican en gneros, y los gneros a su
vez se renen en familias. El parecido entre los seres vivos no es
fruto del azar, sino de la existencia de antepasados comunes. Y
esto, que vale para los individuos, es tambin vlido para las
especies.4) La cuarta prueba tiene que ver con lamorfologade los
animales. La morfologa es la parte de la biologa, que estudia la
forma de los seres orgnicos:Los rganos aparentemente muy diversos
entre una especie y otra pueden ser homlogos, es decir, construidos
exactamente con los mismos elementos, pero en proporciones
diferentes. As, la mano del ser humano y la pata del caballo han
sido construidas segn el mismo ensamblaje seo (metacarpo). Una tal
coincidencia no puede explicarse sino por la transmisin hereditaria
de un plan de construccin de miembros, a partir de un ancestro comn
lejano.5) Por ltimo, la quinta prueba tiene que ver con
laembriologa, o ciencia que estudia la formacin y desarrollo de los
embriones:Las etapas iniciales del desarrollo embrionario de
especies como los peces, mamferos y reptiles son muy similares, y
slo se diferencian en las etapas finales. La nica explicacin
posible es que un mismo plan de desarrollo ha sido transmitido en
el origen. Y si a travs de las eras geolgicas, lospeceshan
evolucionado enanfibios, que a su vez se transformaron enreptiles,
y luego en mamferos, es lgico encontrar en el desarrollo del embrin
del mamfero las etapas iniciales que recuerdan los embriones de
pez, anfibio y reptil. Esta prueba es particularmente importante ya
que en la hiptesis segn la cual las especies de mamfero habran sido
creadas individualmente, es inexplicable que sus embriones pasen
por un estado de organizacin que recuerde la adaptacin a la vida
acutica de los peces, presentando inclusofranjas branquiales. La
gnesis de un individuo ofrece de esta manera un resumen de la
evolucin de la especie.Evidencias de las especies) La primera
evidencia se relaciona con la paleontologa, que es la ciencia que
estudia los fsiles de las especies animales y vegetales
desaparecidas, y dice as:
Cuanto ms recientes sean los fsiles, tanto ms se parecern a las
especies actuales, y viceversa. Por ejemplo, tomemos como
referencia un fsil reciente como el mamut y uno ms antiguo, como la
trilobites: el mamut es perfectamente reconocible como pariente del
elefante, mientras que la trilobite nos parece un animal
rarsimo.
2) La segunda evidencia se relaciona con la biogeografa, o
ciencia que estudia la distribucin geogrfica de los seres
vivos:
Los animales habitan generalmente la misma regin que sus
antepasados. Esto explica que la fauna de frica sea diferente de la
de Amrica a pesar de que varias regiones tengan climas similares.
Podemos encontrar otro ejemplo en el hecho de que slo encontramos
canguros en Australia, a pesar de que hay climas similares en otras
regiones del mundo.
3) La tercera tiene que ver con la taxonoma, o ciencia que se
ocupa de la clasificacin de los seres vivos:
Las especies se clasifican en gneros, y los gneros a su vez se
renen en familias. El parecido entre los seres vivos no es fruto
del azar, sino de la existencia de antepasados comunes. Y esto, que
vale para los individuos, es tambin vlido para las especies.
4) La cuarta prueba tiene que ver con la morfologa de los
animales. La morfologa es la parte de la biologa, que estudia la
forma de los seres orgnicos:
Los rganos aparentemente muy diversos entre una especie y otra
pueden ser homlogos, es decir, construidos exactamente con los
mismos elementos, pero en proporciones diferentes. As, la mano del
ser humano y la pata del caballo han sido construidas segn el mismo
ensamblaje seo (metacarpo). Una tal coincidencia no puede
explicarse sino por la transmisin hereditaria de un plan de
construccin de miembros, a partir de un ancestro comn lejano.
5) Por ltimo, la quinta prueba tiene que ver con la embriologa,
o ciencia que estudia la formacin y desarrollo de los
embriones:
Las etapas iniciales del desarrollo embrionario de especies como
los peces, mamferos y reptiles son muy similares, y slo se
diferencian en las etapas finales. La nica explicacin posible es
que un mismo plan de desarrollo ha sido transmitido en el origen. Y
si a travs de las eras geolgicas, los peces han evolucionado en
anfibios, que a su vez se transformaron en reptiles, y luego en
mamferos, es lgico encontrar en el desarrollo del embrin del
mamfero las etapas iniciales que recuerdan los embriones de pez,
anfibio y reptil. Esta prueba es particularmente importante ya que
en la hiptesis segn la cual las especies de mamfero habran sido
creadas individualmente, es inexplicable que sus embriones pasen
por un estado de organizacin que recuerde la adaptacin a la vida
acutica de los peces, presentando incluso franjas branquiales. La
gnesis de un individuo ofrece de esta manera un resumen de la
evolucin de la especie.
Evolucin convergente
Evolucin convergente, evolucin independiente de un mismo carcter
o de caracteres similares en dos o ms especies que pertenecen a
lneas evolutivas independientes (por carcter no se entiende en este
caso la personalidad, sino cualquier atributo fsico o de conducta
de un organismo). Estas lneas evolutivas independientes parten de
formas ancestrales distintas del carcter estudiado que, poco a
poco, convergen en una forma nica.
Casi todos los ejemplos de convergencia se pueden interpretar en
trminos de adaptacin a condiciones similares, sea el medio ambiente
de los organismos o su forma de vida, como ocurre con las
adaptaciones al movimiento. Las exigencias fsicas del vuelo limitan
drsticamente las formas posibles del rgano encargado de mantenerlo.
La capacidad de volar se ha desarrollado de manera independiente en
murcilagos, aves e insectos, adems de en grupos ahora extinguidos y
conocidos por sus fsiles, como los reptiles llamados pterosaurios.
Todos estos animales han desarrollado alas por evolucin
convergente. Asimismo, todos los animales que se deben mover en el
agua afrontan similares limitaciones fsicas impuestas por el medio,
y tanto los mamferos acuticos, como los delfines, y los peces han
desarrollado cuerpos con la misma y eficaz forma hidrodinmica.La
evolucin convergente se aprecia tambin en adaptaciones a la
alimentacin. Varios grupos distintos de mamferos han evolucionado
de manera independiente para alimentarse de hormigas: los osos
hormigueros de Amrica del Sur, el oricteropo o cerdo hormiguero de
frica oriental y meridional, el pangoln de frica y Asia y el
marsupial hormiguero y el equidna de Australia. Todos ellos han
desarrollado mediante evolucin convergente garras poderosas para
abrir hormigueros y termiteros y una cabeza provista de un hocico
tubular alargado con una lengua muy larga para capturar los
insectos dentro de sus nidos. Se observa tambin convergencia en la
fisiologa y anatoma de la digestin. Como se sabe, las vacas
digieren el material vegetal rumindolo (vase Rumiante); esta
capacidad de fermentacin del material vegetal en el estmago tambin
la han adquirido por convergencia un grupo de monos llamados
colobinos que se alimentan de hojas. La convergencia llega hasta
detalles de las enzimas utilizadas en la digestin. Los colobinos y
los rumiantes segregan en el estmago (a diferencia de otros
mamferos) la enzima lisozima, que digiere las bacterias encargadas
de fermentar los productos vegetales. La secuencia de aminocidos de
las lisozimas de colobinos y rumiantes presentan similitudes nicas
que son ejemplos de evolucin convergente a nivel molecular; esta
convergencia molecular refleja probablemente la funcin comn que
desempea la enzima en ambos grupos de mamferos.
Caracteres Homlogos y Anlogos
Cuando dos especies comparten un carcter, como los ojos en el
ser humano y el chimpanc, o las alas en aves y murcilagos, puede
ser por una de dos razones: o el carcter estaba presente en el
antepasado comn de las dos especies y stas lo comparten simplemente
porque lo han heredado (en este caso se habla de homologa de
caracteres; los ojos del hombre y el chimpanc son homlogos); o el
carcter no se encontraba en el antepasado comn, sino que se ha
adquirido por evolucin convergente (en este caso se habla de
caracteres anlogos).
Es importante saber distinguir entre caracteres homlogos y
anlogos al reconstruir la filogenia o diversificacin evolutiva de
los organismos (vase Cladstica). Se supone que dos especies tienen
un parentesco prximo si se parecen mucho; pero esta hiptesis slo es
vlida si el parecido responde a homologa, no a analoga o
convergencia. A veces es posible detectar la convergencia
examinando los caracteres con detalle. Las alas de aves, murcilagos
e insectos son superficialmente parecidas, pero sus estructuras
internas son muy distintas: en los insectos, las alas tienen unas
estructuras de sostn llamadas nervios, mientras que en aves y
murcilagos la estructura de las alas es sea; adems, las alas estn
sujetas por huesos diferentes en aves y murcilagos; en efecto, los
huesos de las alas de las aves corresponden por homologa a los del
segundo dedo de otros vertebrados; en el caso del murcilago,
corresponden a los dedos dos a cinco.
Evolucin Paralela
A veces la evolucin convergente puede diferenciarse de la
paralela. En ambos casos, un mismo carcter evoluciona de manera
independiente a lo largo de dos linajes. En la evolucin paralela,
el estado ancestral de las dos especies era el mismo; en la
convergente era distinto (vase la ilustracin). En la evolucin
paralela, las dos especies pueden evolucionar de forma
independiente hasta llegar a un nuevo estado comn. Raramente se
puede diferenciar la evolucin paralela de la convergente en casos
reales, porque la diferencia se refiere a estados ancestrales de
los caracteres, que por lo general son desconocidos. No obstante,
el mimetismo de las mariposas sudamericanas de la flor de la pasin
es probablemente consecuencia de una evolucin paralela; se trata de
dos especies de mariposas que exhiben la misma disposicin de
colores; ambas son venenosas para los pjaros y comparten la
coloracin, de tal modo que la una se parece a la otra. La
disposicin de los colores vara segn las regiones, pero en cada una,
las dos especies parecen iguales. La ventaja del mimetismo obliga a
las dos especies a seguir en cada sitio una evolucin paralela.
Evolucin Divergente
La radiacin adaptativa o evolucin divergente es un proceso que
describe la rpida especiacin de una o varias especies para llenar
muchos nichos ecolgicos. Este es un proceso de la evolucin cuyas
herramientas son la mutacin y la seleccin natural.La radiacin
adaptativa ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en
un nuevo ecosistema, o cuando hay especies que logran sobrevivir en
un ambiente que le era hasta entonces inalcanzable. Por ejemplo,
los pinzones de Darwin de las islas Galpagos se desarrollaron de
una sola especie de pinzones que llegaron a la isla. Otros ejemplos
incluyen la introduccin por el hombre de mamferos predadores en
Australia, el desarrollo de las primeras aves que repentinamente
tuvieron la capacidad de expandir su territorio por el aire, o el
desarrollo del lungfish durante el Devnico, hace cerca de 300
millones de aos.
La dinmica de la radiacin adaptativa es tal que, dentro de un
corto perodo de tiempo, muchas especies se derivan de una o varias
especies ancestros. De este gran nmero de combinaciones genticas,
slo unas pocas pueden sobrevivir con el pasar del tiempo. Tras el
rpido desarrollo de muchas especies nuevas, muchas o la mayora de
ellas desaparecen tan rpidamente como aparecieron. Las especies
sobrevivientes estn casi completamente adaptadas al nuevo ambiente.
El auge y cada de las nuevas especies est actualmente progresando
muy lentamente, comparado con el brote inicial de especies.
Hay tres tipos bsicos de radiacin adaptativa. Estas
son:1.Adaptacin general. Una especie que desarrolla una habilidad
radicalmente nueva puede alcanzar nuevas partes de su ambiente. El
vuelo de los pjaros es una de esas adaptaciones generales.2.Cambio
ambiental. Una especie que puede, a diferencia de otras, sobrevivir
en un ambiente radicalmente cambiado, probablemente se ramificar en
nuevas especies para cubrir los nichos ecolgicos creados por el
cambio ecolgico. Un ejemplo de radiacin adaptativa como resultado
de un cambio ambiental fue la rpida expansin y desarrollo de los
mamferos despus de la extincin de los
dinosaurios.3.Archipilagos.Ecosistemas aislados tales como islas y
zonas montaosas, pueden ser colonizados por nuevas especies las
cuales al establecerse siguen un rpido proceso de evolucin
divergente. Los pinzones de Darwin son ejemplos de una radiacin
adaptativa que ocurri en un archipilago.
