LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

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PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

¿Cuáles son las 7 pruebas de la evolución?

 

 

Pruebas de la evolución

• Anatomía. Las especies comparten características físicas porque dichas características estaban presentes en un ancestro común (estructuras homólogas).
• Biología molecular. El ADN y el código genético reflejan la ascendencia compartida de la vida. …
• Biogeografía. …
• Fósiles. …
• Observación directa.

¿Cuáles son las teorias evolutivas que existen?

La Evolución

LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

Teorías para explicar el origen de la vida

La teoría creacionista

Las primeras explicaciones que el ser humano se planteó respecto al origen no ya de la vida solamente, sino también del universo, partían de su concepción religiosa del cosmos. Según este punto de vista, existían deidades antiguas, creadoras, mantenedoras y destructoras del universo, responsables de la creación de todo lo que existe y en especial de los seres vivos, entre los cuales el ser humano ocupaba el lugar del hijo favorito.

Este abordaje se halla contenido a su manera en todos los grandes textos religiosos, como la Biblia, el Corán, el Talmud, el Popol-Vuh, etcétera. En ellos, uno o varios dioses eran los encargados de crear a la humanidad a partir de elementos inanimados, como el barro, el maíz o la arcilla.

Al contrario de lo que podría pensarse, semejante punto de vista fue sostenido hasta prácticamente la Edad Moderna, por las grandes religiones monoteístas y sus respectivas iglesias, entre las cuales la Iglesia Católica jugó siempre un rol central en Occidente.

Según el dogma cristiano, la vida en la Tierra fue creada por Dios a lo largo de los siete días que demoró en hacer el universo todo por voluntad propia. Así creó también al ser humano: Adán, hecho de barro a su imagen y semejanza, y Eva, creada a partir de una costilla de Adán. Dios creó sus cuerpos y creó sus almas, y les permitió reproducirse para poblar y trabajar la Tierra, convirtiéndolos en señores del resto de los seres vivientes.

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La generación espontánea

La teoría de la generación espontánea surgió a medida que un pensamiento materialista y menos guiado por la ortodoxia religiosa cristiana se imponía en Occidente, luego del colapso del mundo feudal del Medioevo.

Sus raíces, sin embargo, se pueden hallar ya en diversos filósofos y naturalistas de la antigüedad, como Aristóteles (384-322 a. C.), pero sus principales defensores fueron pensadores como René Descartes (1596-1650), Francis Bacon (1561-1626), Isaac Newton (1643-1727) y el naturalista belga Jean Baptista van Helmont (1580-1644).

Según esta teoría, la vida se originaba constantemente en la Tierra, de manera espontánea, o sea, por sí misma, a partir de sustancias de desecho y excreciones, como el sudor, la orina, el excremento y la materia orgánica en descomposición.

Inicialmente esta teoría explicaba así la aparición de moscas, piojos, escorpiones y ratas y otros animales considerados pestes o plagas. Después fue confrontada con el hecho de que dichos animales se reproducían y ponían huevos.

Además, a partir de los primeros descubrimientos en materia evolutiva, la teoría de la generación espontánea sostuvo que sólo los microorganismos se generaban espontáneamente, y a partir de ellos evolucionaba el resto de la vida.

La generación espontánea fue difícil de rebatir por la ciencia, ya que en el fondo era una teoría que podía compaginarse con el creacionismo: si la vida aparecía espontáneamente, podría decirse que era la mano invisible de Dios la que lo hacía posible.

Recién con los experimentos de Pasteur fue posible refutar esta teoría. Este químico francés demostró la existencia de microorganismos en el aire que contaminaban las sustancias y las hacían fermentar. Así se comprendió la imposibilidad de que la vida se generara mágicamente.

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La teoría panspérmica

Se conoce así a la teoría que propone que la vida tiene un origen extraterrestre. Fue una explicación surgida a finales del siglo XIX, y que intentó responder a las dificultades para explicar el tránsito químico entre materia inanimada y viviente (lo que el creacionismo atribuía al “aliento divino” que insuflaba la vida).

Para ello, esta teoría afirma que la materia orgánica habría llegado al planeta en un cometa, meteorito o algún otro tipo de transporte espacial, ya sea accidental (panspermia natural) o voluntario (panspermia dirigida).

Esta postura ha sido muy criticada porque no responde realmente a la pregunta sobre el origen de la vida, sino que desplaza la interrogante hacia el espacio desconocido.

Además, no responde a cómo pudieron los microorganismos originales sobrevivir a las crueles condiciones del espacio exterior, si bien es cierto que algunas especies bacterianas podrían “revivirse” en condiciones idóneas, luego de haber estado sometidas a rigores medioambientales.

Esta teoría fue apoyada por el biólogo alemán Hermann Richter (1808-1876), el astrónomo británico Fred Hoyle (1915-2001) y especialmente el científico sueco Svante August Arrhenius (1859-1927), quien la popularizó al ganar el Premio Nobel de Química en 1903.

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La teoría de Oparín

A partir de los trabajos de Alexandr Oparin y de la comprensión del ADN y de los mecanismos de la herencia genética, las teorías sobre el origen de la vida se guían por un marco científico, especialmente bioquímico y geoquímico.

Las teorías científicas proponen la vida como resultado de una serie compleja e impredecible de reacciones químicas inorgánicas que permitieron el paulatino surgimiento de las primeras y primitivas formas de vida celular.

Oparin en su El origen de la vida en la Tierra explicaba que los mares primitivos del planeta eran una sopa cálida de sustancias orgánicas e inorgánicas, que iban vinculándose entre sí para formar compuestos cada vez más complejos y voluminosos.

Así se llegó eventualmente a la aparición de los coacervados: burbujas de sustancias primitivas que permitían a través de su membrana el paso de las sustancias deseadas y mantenían por fuera a las indeseadas, en una suerte de proto-célula.

A pesar de su obvia importancia para la creación de un modelo científico posterior, las teorías de Oparin, sustentadas en la teoría de la evolución de Darwin y su selección natural, fallaban en explicar los mecanismos mediante los cuales ocurrió el tránsito entre las formas orgánicas pero inanimadas de compuestos, y las primeras formas de vida como tal.

En años sucesivos se desarrollaron diversas hipótesis científicas al respecto:

• Hipótesis del Mundo de ARN. Según esta postura, la creación de los genes fue el primer paso hacia la vida, porque permite transmitir a las generaciones venideras la complejidad alcanzada.
• Hipótesis del Mundo de hierro-sulfuro. Supone que ese primer paso es la creación de un metabolismo para sistematizar la absorción de sustancias energéticas.

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Teoría quimiosintética de Oparin-Haldane

Teoría endosimbiótica de Margulis

¿Cómo se volvieron los eucariotas tan complicados? ¿Y de dónde vienen estos orgánulos semejantes a baterías?

Creemos que sabemos parte de la respuesta. Las células eucariotas pueden haber evolucionado cuando varias células se unieron en una sola. Comenzaron a vivir en lo que llamamos relaciones simbióticas. La teoría que explica cómo pudo haber ocurrido esto se llama teoría endosimbiótica. Un endosimbionte es un organismo que vive dentro de otro. Todas las células eucariotas, como la suya, son criaturas que están formadas por partes de otras criaturas.

Las mitocondrias, las importantes generadoras de energía de nuestras células, evolucionaron a partir de células de vida libre. Haga clic para más detalles.

La mitocondria y el cloroplasto son orgánulos que alguna vez fueron células de vida libre. Eran procariotas que terminaron dentro de otras células (células hospedadoras). Es posible que se hayan unido a la otra célula al ser ingeridos (un proceso llamado fagocitosis), o quizás fueron parásitos de esa célula huésped.

En lugar de ser digeridos por o matar la célula huésped, la célula interna sobrevivió y juntos prosperaron. Es como un propietario y un inquilino. La célula anfitriona proporciona un lugar cómodo y seguro para vivir y el orgánulo paga el alquiler al producir energía que la célula anfitriona puede utilizar. Esto sucedió hace mucho tiempo, y con el tiempo el orgánulo y la célula hospedadora han evolucionado juntos. Ahora uno no podría existir sin el otro. Hoy en día funcionan como un solo organismo, pero aún podemos encontrar evidencia del pasado de vida libre de los orgánulos si miramos de cerca.

¿Qué evidencia apoya la teoría endosimbiótica?

Ya en 1883, el botánico Andreas Schimper estaba observando los plástidos de las células vegetales utilizando un microscopio. Observó cómo se dividían los plástidos y notó algo extraño. El proceso se parecía mucho a la forma en que algunas bacterias de vida libre se dividían.

Durante los años 50 y 60, los científicos descubrieron que tanto las mitocondrias como los plástidos dentro de las células vegetales tenían su propio ADN. Era diferente del resto del ADN de la célula vegetal. Cuando los científicos observaron más de cerca los genes en el ADN mitocondrial y cloroplástico, encontraron que los genes se parecían más a los de los procariotas. Esto nos dice que los orgánulos están más estrechamente relacionados con los procariotas.

Los cloroplastos verdes en esta célula son ahora una parte crítica de las células vegetales, pero evolucionaron de un organismo completamente diferente al de la célula vegetal. Se cree que el cloroplasto ha evolucionado a partir de una cianobacteria que logró sobrevivir a las defensas de la célula.

Sabemos que múltiples membranas rodean a los orgánulos también. Si observamos las moléculas de esas membranas, se parecen a las membranas que rodean a los procariontes de vida libre de los días modernos.

Entonces, los orgánulos tienen su propio ADN y sus genes son muy similares a los genes de los procariotas de hoy en día. Tienen membranas que se parecen a las de los procariotas, y también parecen dividirse y replicarse de manera similar. Si una célula eucariota pierde un orgánulo, no puede rehacerla. Cada célula eucariota tiene que heredar al menos una copia de un orgánulo de su célula madre para que viva. Eso significa que la información genética necesaria para hacer los orgánulos no se encuentra en el ADN de la célula eucariota. Toda esta evidencia apoya la teoría de que los orgánulos provienen de fuera de la célula eucariota. Creemos que nos dice que una vez fueron procariotas de vida libre.

Las células eucariotas tienen muchas estructuras que no se encuentran en las células procariotas.

Una científica llamada Lynn Margulis reunió toda esta información y la publicó en 1967. Su artículo se llama “On the origin of mitosing cells” (Sobre el origen de las células mitosantes). Las células mitosantes son eucariotas. Hoy los científicos saben que su artículo es muy importante, pero pasaron muchos años antes de que aceptaran su teoría.

Pero nuestra historia de la evolución de las células eucariotas está lejos de ser completa. No hemos hablado en absoluto sobre las otras estructuras que podemos encontrar en las células eucariotas pero no en las células procariotas, y cómo evolucionaron. Estos incluyen el núcleo, el aparato de Golgi, el retículo endoplásmico, los lisosomas y el citoesqueleto.

¿De dónde vienen? La verdad es que todavía no estamos seguros. Podrían haber evolucionado con el tiempo dentro de las células eucariotas. O bien, también podrían ser el resultado de otros eventos endosimbióticos antiguos. Cómo evolucionaron es un problema que aún debe resolverse. 

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Teorías para explicar el proceso evolutivo

Fijismo y Creacionismo

A comienzo del siglo XIX la diversidad que existe entre las especies se justificaba como creaciones de Dios que se mantenían inmutables en el tiempo. Esto dio lugar a lo que se conoce como creacionismo (creación de Dios) y fijismo (las especies no varían a lo largo del tiempo). Las ideas de ambos conceptos surgieron de la interpretación literal del Génesis y otros libros sagrados. Entre sus grandes defensores cabe destacar Carl von Linneo a quien debemos la actual clasificación binomial de las especies y entre sus principales críticos, Richard Dawkins que contribuyó muy positivamente en el neodarwinismo (ver más adelante).

Teoría del Catastrofismo

Un hecho muy importante que desacreditó el fijismo fue el descubrimiento de fósiles (evidencias de seres vivos que ya no existían) dando paso a la teoría del catastrofismo que explicaba el porqué de los fósiles, pero defendía el fijismo.

Esta teoría fue propuesta por el naturalista Georges Cuvier, padre de la paleontología, en la que argumentaba que la desaparición de los seres vivos era consecuencia de alguna catástrofe natural, pero que esos seres vivos que vivieron en épocas pasadas se crearon y se mantuvieron sin cambios. Como consecuencia de la desaparición de especies por catástrofes naturales, este proceso de creación se repetía cada cierto tiempo.

Lamarckismo

Actualmente no es una teoría aceptada, pero fue la primera teoría que habló de evolución. Es conocida como transformación, lamarckismo o teoría de la herencia de los caracteres adquiridos y fue propuesta por Jean Baptiste de Lamarck y defendía que una especie se transformaba en otra a lo largo del tiempo. Defendía que:

1. Los cambios producidos en el entorno hacen que los seres vivos se adaptaran al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o su desuso de forma que los caracteres originales van siendo sustituidos lentamente por una serie de caracteres adquiridos.
2. Gracias a que los caracteres adquiridos son heredables permanecían de generación en generación.
3. Los organismos evolucionan de formas sencillas a formas complejas porque presentan una tendencia hacia la complejidad.

Darwinismo

Charles Darwin es considerado el padre de la evolución. Lamarck fue el primero en hablar sobre evolución, pero los conocimientos actuales de genética desmontaron su teoría ya que los caracteres adquiridos como el desarrollo muscular no se transmiten a la descendencia. Únicamente se heredan aquellos caracteres cuya información reside en los genes.

La teoría de la evolución o darwinismo no fue desarrollada únicamente por Darwin ya que Alfred Russel Wallace llegó a las mismas conclusiones que Darwin de forma paralela y su apoyo fue clave para que Darwin publicara su libro. Darwin realizó un viaje de 5 años alrededor del mundo en el cual realizó numerosas observaciones y recopiló mucha información con la que pudo elaborar su teoría. Toda esta información la recopiló en su libro El origen de las especies.

El Darwinismo defiende que la evolución no depende de los cambios del entorno sino del azar de la genética. A pesar de que la palabra mutación suele tener una connotación negativa, la evolución es posible gracias a ellas, a las mutaciones azarosas que ocurren en nuestro material genético.

Dentro de esa gran diversidad genética que existe entre los seres vivos, el entorno juega un papel muy importante conocido como selección natural (el medio selecciona a los organismos mejor adaptados en base a esa variación aleatoria). Dentro de una población, aquellos individuos con variaciones ventajosas que les confiera una mejor adaptación al medio sobrevivirán más, se reproducirán más y transmitirán cambios a la descendencia. Por lo contrario, los individuos con variaciones desventajosas tendrán menos probabilidad de sobrevivir y, por tanto, de reproducirse. De esta manera, de forma continua y gradual las especies van cambiando existiendo una lucha por la supervivencia.

Neodarwinismo

Esta teoría es la teoría actual de la evolución y unifica conocimientos de diferentes áreas de la biología como la genética, la paleontología, la bioquímica, la ecología y la genética de poblaciones. Fisher, Haldane, Wright, Dobzhansky, Mayr, Huxley, Simpson, Stebbins, Richard Dawkins, Futuyma, Gould y Smocovitis fueron grandes contribuyentes de esta teoría.

Los puntos en los que se basa el neodarwinismo o teoría sintética de la evolución son los siguientes:

1. No acepta la herencia de caracteres adquiridos (teoría de Lamarck) – Aportación de la genética mendeliana.

2. En individuos asexuales la única fuente de variabilidad genética es la aparición de mutaciones. En individuos con reproducción sexual, lo son las mutaciones y el proceso de recombinación génica y es la selección natural la que actúa sobre dicha variabilidad genética – Aportación de la genética mendeliana.

3. La selección natural conduce a cambios en el conjunto de alelos de una población, por lo que los alelos que confieran a los individuos que los portan un fenotipo ventajoso incrementarán su frecuencia en la población – Aportación de la genética de poblaciones.

4. Evoluciona la población, no los individuos, ya que el resultado de la reproducción es lo que lleva a la evolución – Aportación de la genética de poblaciones.

5. La evolución se produce de manera gradual tal y como defendía Darwin. La evolución es el resultado de pequeños cambios en las frecuencias de diferentes alelos de una población (frecuencias poblacionales), por lo que el proceso para que aparezca una nueva especie es muy largo – Aportación de la genética de poblaciones.

6. La especiación se produce cuando surgen mecanismos de aislamiento reproductor entre las poblaciones de una especie ya que se interrumpe el intercambio de genes entre ellas- Aportación de la biogeografía.

Para resumir la teoría actual de la evolución podríamos decir que a día de hoy se sabe que la variabilidad genética se debe a las mutaciones y al proceso de recombinación genética y que es el entorno el que actúa sobre esta variabilidad genética desencadenando el cambio evolutivo en un proceso conocido como selección natural.

Dentro del Neodarwinismo queremos destacar una obra que tuvo un gran impacto, El Gen Egoísta (1976) de Richard Dawkins que popularizó la evolución enfocada en los genes (Teoría del gen egoísta). Dicha teoría defiende que son los genes y no los individuos los agentes sobre los que opera la evolución.

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Teoría de Lamarck

Se llama Lamarckismo o Teoría de Lamarck a la teoría científica sobre la evolución de las especies, propuesta por el naturalista francés Jean-Baptiste Lamarck en su libro Filosofía zoológica de 1809. Esta es la primera teoría evolucionista de la historia, antecesora fundamental de la que propuso luego Charles Darwin en 1859.

En su obra, Lamarck hacía notar que las especies de seres vivos no eran inmutables, ni parecían haber sido creadas espontáneamente, como se afirmaba en su época, sino que probablemente habían evolucionado “por tanteos y sucesivamente” a partir de formas de vida mucho más simples.

Para explicar esta transformación proponía la existencia de un mecanismo (que hoy en día la biología considera imposible), y que suponía la capacidad de los seres vivos de trasladar a sus herederos las características adquiridas al adaptarse a nuevos entornos.

Recordemos que en esa época no se conocía como hoy la existencia y el funcionamiento de los genes. Tampoco se conocía el principio de la Barrera de Weismann, que establece que la información genética va de los genes a las células y no al revés, o sea, que los seres vivos no pueden editar a voluntad su código genético.

Y a raíz de este último principio, el Lamarckismo se consideró erróneo y fue desechado a comienzos del siglo XX. Posteriormente, sin embargo, fue recuperado y reevaluado por nuevas corrientes científicas que aspiran a demostrar que sus principios eran correctos.

La Teoría de Lamarck se conoció como “Transformismo”. Se apoyó sobre todo en la existencia comprobable de especies extintas en el estrato geológico, cuyas semejanzas estructurales con formas de vida contemporáneas eran notorias.

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