EVOLUCIÓN

Históricamente, la explicación más común del origen de las especies ha sido la Creación divina de cada especie en su forma actual y se creía que las especies no habían cambiado significativamente desde su creación. Los indicios aportados por la diversidad de las cosas animadas, por los fósiles y por la geología pusieron en tela de juicio esta opinión, aunque no se propuso un mecanismo convincente de la evolución de las especies actuales a partir de otras más antiguas. A partir de mediados del siglo XX, los científicos llegaron a la conclusión de que las especies tienen su origen en el cumplimiento de leyes naturales, como resultado de cambios en la constitución genética de las poblaciones de organismos. Este proceso recibe el nombre de evolución.

En síntesis la evolución es la descendencia de los organismos modernos, con modificaciones, de formas de vida ya existentes; en términos estrictos son los cambios genéticos de población de organismos a lo largo del tiempo, que lleva a la aparición de diferencias entre ellas.

La evolución en 5 minutos

LOS PRIMEROS NATURALISTAS PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN

LOS CONCEPTOS DE LAMARCK

Uno de los primeros en proponer un mecanismo de evolución fue el naturalista francés Jean Baptiste Lamarck (1744 – 1829). A Lamarck le impresionó la progresión de las formas del registro fósil. Los fósiles más antiguos tienden a ser más simples, en tanto que los fósiles más jóvenes tienden a ser más complejos y más parecidos a los organismos actuales. En 1801 Lamarck propuso la hipótesis de que los organismos evolucionan mediante la herencia de características adquiridas, un proceso por el que los organismos vivos sufren modificaciones en función del uso o desuso de algunas de sus partes y heredan estas modificaciones a sus descendientes.



Fig. 1 Lamarck.

Lamarck propuso que todos los organismos poseen un impulso innato hacia la perfección, una necesidad de ascender en la escala de la Naturaleza. De acuerdo con su hipótesis, ésta progresión o evolución, para usar el término, depende de dos fuerzas principales.

La primera es la herencia de las características adquiridas. Los órganos en los animales se hacen más fuertes o más débiles, o menos importantes, por su uso o desuso, y estos cambios, de acuerdo con la propuesta de Lamarck, se transmiten de los padres a la progenie. En su ejemplo más conocido, Lamarck planteó la hipótesis de que los antepasados de las jirafas estiraban el cuello para alimentarse de las hojas que crecían a gran altura en los árboles y, en consecuencia, su cuello se alargaba un poco. Sus descendientes habrían heredado este cuello más largo y se habrían estirado aún más para alcanzar hojas todavía más altas. Con el tiempo, este proceso pudo haber dado origen a las jirafas modernas, con un cuello en verdad muy largo.

Fig. 2 Diferencia de estaturas.

Fig. 3 Evolución de los cuellos de las jirafas.

La segunda fuerza igualmente importante en el concepto de la evolución de Lamarck fue un principio creador universal, un esfuerzo inconsistente y ascendente en la escala natural que impulsaba a cada criatura viva hacia el hombre.

Los conceptos de Lamarck se pueden resumir en:

• La influencia del medio, los cambios medioambientales provocan nuevas necesidades en los organismos.
• La ley del uso y desuso, para adaptarse al medio modificado, los organismos deben modificar el grado de uso de sus órganos. Un uso continuado de un órgano produce su crecimiento. Un desuso prolongado provoca su disminución.
• Ley de los caracteres adquiridos, las modificaciones creadas por los distintos grados de utilización se transmiten hereditariamente. Esto significa que a lo largo los órganos muy utilizados se desarrollan mucho, mientras que los que no se utilizan tendrán que desaparecer.

Su teoría tiene el mérito de ser la primera teoría científica de la evolución, ésta basada en los siguientes principios:

• Todos los organismos tienden hacia su perfeccionamiento por medio de una fuerza interior: el impulso vital.
• Las alteraciones del entorno producen nuevas necesidades en los diferentes organismos.
• Dadas las necesidades, los organismos se ven obligados a utilizar determinados órganos con mayor o menor intensidad. Los órganos tienen que desarrollarse o atrofiarse, por el uso o desuso.

Aunque la teoría de Lamarck quedó relegada, para mediados del siglo XIX algunos biólogos comenzaban a convencerse de que la mejor manera de explicar el registro fósil y las similitudes entre las formas fósiles y las especies modernas era suponer que las especies actuales habían evolucionado de otras especies existentes en el pasado. Sin embargo, aún había que responder a la pregunta: ¿Pero, cómo? En 1858 Charles Darwin y Alfred Russel Wallace, trabajando cada uno por su cuenta, aportaron pruebas convincentes de que la fuerza motriz del cambio evolutivo era la selección natural.

DESARROLLO DE LA TEORÍA DE DARWIN

Charles Darwin era hijo de un médico de reconocido prestigio y nieto de Eramus Darwin, científico de ideas evolucionistas. A los 16 años comenzó sus estudios en medicina, pero los abandono 2 años después porque las operaciones quirúrgicas le resultaban insoportables. Estudió Teología en Cambridge, y allí trabó amistad con Charles Lyell y con J. S. Hehslow, botánico y naturalista de prestigio y a través de este consiguió un lugar en el velero reconocido del Beagle. La persona que más influyó en Darwin, según se cree, fue Charles Lyell (1797 -1875), un geólogo que le llevaba doce años de edad. Uno de los libros que Darwin llevó consigo en el viaje fue el primer volumen de los “Principios de Geología” de Lyell recién publicado y el segundo le fue enviado durante su viaje en el Beagle.

Fig. 4 Charles Darwin.

EL VIAJE DEL BEAGLE

Éste fue entonces el clima intelectual en el cual Charles Darwin se hizo a la mar desde Inglaterra. Mientras que el Beagle descendía a lo largo de la costa de Sudamérica, atravesaba el Estrecho de Magallanes y ascendía por la costa del Pacífico, Darwin viajaba por el interior del continente. Exploró los lechos fósiles de América del sur y coleccionó ejemplares de los numerosos tipos de plantas y animales que encontró.

Fig. 5 Recorrido en el Beagle.

Fig. 6 Embarcación Beagle.

Se impresionó fuertemente durante su largo y lento viaje a lo largo de una y otra costa por el cambio constante de las variedades de organismos que vio. Las aves y otros animales de la costa oeste, por ejemplo, eran muy diferentes de los de la costa este, e incluso, a medida que él descendía lentamente por la costa occidental, una especie sería reemplazada por otra.

Los más interesantes para Darwin fueron los animales y plantas que encontró en un grupo árido de islas, pequeñas y deshabitadas, las Galápagos que tomaron este nombre por sus notables habitantes, las tortugas galápagos o gigantes.

Fig. 7 Tortuga Galápago.

También había un grupo de pájaros del tipo de los pinzones, 13 especies en total, que diferían entre sí por los tamaños y formas de sus cuerpos y picos, y particularmente por el tipo de alimento que ingerían. En realidad tenían muchas características que se veían sólo en tipos completamente diferentes de pájaros del continente.

Fig. 8 Diferentes clases de picos de los pinzones.

A su regreso de las islas Galápagos, escribió en apenas seis meses su Diario de investigaciones, considerado como uno de los mejores libros de viaje y de todos los tiempos y se puso posteriormente a trabajar en tres obras relacionada con sus estudios geológicos.

LA TEORÍA DE DARWIN-WALLACE

Darwin era un lector asiduo y voraz; poco después de su regreso tomó conocimiento de un tratado sociológico breve, pero muy comentado, escrito por el reverendo Thomas Malthus, que apareció en 1798. En este ensayo, advertía que la población humana estaba incrementándose tan rápidamente, que en poco tiempo sería imposible alimentar a todos los habitantes de la Tierra. Darwin vio que la conclusión de Malthus, que la disponibilidad de alimentos y otros factores mantienen a la población de raya, es válida para todas las especies, no sólo para la humana. El proceso por el cual los sobrevivientes son “elegidos” fue llamado por Darwin selección natural.

La selección natural de acuerdo con Darwin, era un proceso análogo al tipo de selección practicado por los criadores de ganado, en la selección natural los humanos elegimos especímenes de plantas o animales para reproducirlos sobre la base de las características que nos parecen favorables.

Las variaciones que aparecen en cada población natural y se heredan entre los individuos son una cuestión de azar. No las produce el ambiente, una fuerza creadora ni el esfuerzo inconsistente del organismo. A diferencia de sus predecesores que habían considerado a las variaciones como perturbaciones del diseño, mientras Darwin vio que las variaciones son la trama real del proceso evolutivo. Las especies surgen, cuando las diferencias entre los individuos dentro de un grupo, se convierten gradualmente en diferencias entre grupos, a medida que éstos se separan en el espacio y en el tiempo. Cuando la numerosa descendencia se enfrenta a las condiciones del medio ambiente, generalmente serán los que más se reproduzcan, los que consigan hacer pasar en mayor porción sus características a la siguiente generación.

El mecanismo darwiniano de la selección natural consiste en cuatro observaciones sobre el mundo natural:

♫ Sobreproducción. Cada especie produce más descendientes de los que sobrevivirán hasta la madurez.

♫ Variación. Existe variación entre la descendencia. Es importante recordar que la variación necesaria para la evolución por selección natural es genética y puede ser transmitida a la descendencia.

♫ Competencia. Los organismos compiten entre si por los limitados recursos disponibles para ellos. “Lucha por la existencia”.

♫ Supervivencia para la reproducción. Los individuos que poseen la combinación más favorable de características tienen mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse.

De este modo, el proceso de la selección natural causa de un incremento de los genes favorables y un decremento de los desfavorables en una población, lo que da por resultado que las características de esa población sean las mas adecuadas para las condiciones locales.

Hasta 1856 comenzó a escribir su obra definitiva: El origen de las especies por selección natural. Cuando ya había escrito 10 capítulos, recibió una carta de un joven naturalista Alfred Russell Wallace (1823 – 1912), en donde le exponía que publicara su manuscrito de 20 folios, de modo muy semejante al suyo, las ideas sobre la evolución. Wallace había llegado a las mismas ideas que Darwin. El origen de las especies fue publicado el 24 de noviembre de 1859 y el mundo occidental no fue el mismo desde entonces. La obra se esperaba con tanto interés, que la primera edición de 1200 ejemplares se agotó el mismo día que salió.

La aceptación de argumentos de Darwin revolucionó la ciencia de la biología. Ninguna revolución en el pensamiento científico ha tenido tanto efecto sobre la cultura humana como ésta. Una razón es, por supuesto, que la evolución está en contra con la interpretación literal de la Biblia. Otra dificultad es que parece disminuir la importancia de los seres humanos.

Fig. 9 Darwin y la evolución.

Charles Darwin y la evolución

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN

PALEONTOLOGÍA

Quizá la evidencia más directa en apoyo de la evolución proviene de las ciencias de la geología y la paleontología. La geología es el estudia de la tierra y su historia. La paleontología es la ciencia del descubrimiento, la identificación y la interpretación de los fósiles. El término fósil se refiere no solo a las partes del cuerpo de un organismo que puede preservarse, sino también a cualquier impresión o huella dejada por organismos antiguos.

Si la parte corporal ha sido atrapada en sedimentos sin descomponerse del todo, al fósil se le llama compresión. En las compresiones aun queda algo de materia orgánica. Si la presión y el calor son elevados durante la formación de la roca en que el organismo esta incrustado, toda la materia orgánica puede vaporizarse. En este caso todo lo que queda es una impresión.

Fig. 10 Evidencia fósil.

FÓSILES

A medida que se exploraban nuevos territorios, las excavaciones que se hacían para construir caminos, minas y canales mostraron que muchas rocas se presentan en capas. En algunos casos se encontraban rocas o fragmentos de formas extrañas incrustadas en una de estas capas, estos son llamados fósiles.

Los fósiles conocidos aportan innumerables pruebas de la evolución: generalmente, las formas más simples preceden de las más complejas, no aparecen reptiles hasta la era secundaria ni grandes mamíferos hasta la extinción de los anteriores. Los fósiles de homínidos no aparecen hasta los últimos millones de años. La aparición de fósiles con formas intermedias entre los grupos, como el Archaeopterix, representa una de las pruebas de la evolución que Darwin estuvo buscando.

Otra prueba irrefutable de la evolución de las especies surge del estudio del linaje de una especie de caballos fósiles, en los que se muestran cambios graduales. Éstos cambios se han interpretado, a las luz de las doctrinas evolucionistas, como una serie de adaptaciones sucesivas y graduales, de estos al cambio climático. Las series fósiles de este tipo prueban la evolución gradual de acuerdo con las teorías sintéticas del hecho evolutivo y constituye las llamadas series filéticas.

Fig. 11 Fósiles del Archaeopterix evidencia de Darwin.