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¿Qué es la evolución?
Evolución: el cambio en las características heredables de las poblaciones a lo largo de varias generaciones.
Especiación: proceso evolutivo por el que las poblaciones se convierten en especies diferentes.
¿Cómo se produce la evolución de las especies?
Los individuos de las poblaciones poseen una serie de características que son el resultado de la interacción entre sus genes y el medio ambiente. Las diferencias en las características de la población se producen debido a fuentes de variabilidad tanto genéticas como ambientales. Por ejemplo, las mutaciones son una fuente de variabilidad genética.
Mutación: Una mutación genética es un cambio heredable en la secuencia del ADN que puede dar lugar a un polipéptido alterado.
La evolución actúa sobre esta variación de los rasgos observables. Diferentes procesos evolutivos, como la selección natural, el apareamiento selectivo o la deriva genética dan lugar a que algunos rasgos sean más comunes y otros más infrecuentes.
Selección natural: proceso natural por el que se selecciona a los individuos, con base en su mejor adaptación a las condiciones ambientales abióticas o bióticas del momento. Es decir, los mejor adaptados sobreviven, tienen descendencia y, por consiguiente, sus características genéticas se perpetúan.
Apareamiento selectivo: es la tendencia de un individuo de una especie a seleccionar ciertas características en el momento de escoger una pareja para tener descendencia.
Deriva genética: es un fenómeno en el cual las frecuencias génicas van fluctuando de manera aleatoria. Al ser un proceso aleatorio, a veces puede hacer que predomine un alelo, sin que sea necesariamente beneficioso o haya sido escogido a través de un proceso de selección natural.
En una población de zorros del Ártico, los individuos con el pelaje más blanco podrán camuflarse mejor en la nieve, lo que supone un menor riesgo de depredación. Esto significa que un mayor número de estos individuos podrá sobrevivir, reproducirse y, por tanto, alcanzar una mayor aptitud. Este es un ejemplo del proceso de selección natural.
Fig. 1. El zorro ártico, con su pelaje, se integra en su hábitat.
Como resultado, con el tiempo, las poblaciones se vuelven más aptas y mejor adaptadas a su entorno. A medida que las poblaciones se especializan cada vez más a sus entornos específicos, pueden convertirse en especies distintas. Este proceso es conocido como especiación.
Toda la vida en la Tierra comparte un ancestro común conocido como LUCA, que se corresponde a las siglas en inglés de Last Universal Common Ancestor (Último Ancestro Común Universal) y que vivió hace unos 3.500-3.600 millones de años. Desde ese único organismo, miles de millones de años de evolución y especiación han dado lugar a la increíble diversidad de vida que podemos observar hoy en día.
Charles Darwin, el padre de la teoría de la evolución
La teoría de la evolución por selección natural se atribuye, en gran medida, a Charles Darwin. La expuso en su libro El origen de las especies, aunque también fue concebida de forma independiente por Alfred Russel Wallace.
Darwin basó esta teoría en varias observaciones:
- Los rasgos observables —como la morfología, la fisiología y el comportamiento— varían entre los individuos. En otras palabras, existe una variación fenotípica dentro de las poblaciones.
- Estos rasgos variables confieren una aptitud diferencial, lo que significa que conducen a diferentes niveles de éxito en términos de supervivencia y reproducción.
- Los rasgos son heredables, es decir, se transmiten de padres a hijos.
Darwin sostenía que los miembros de una población tienen más probabilidades de ser reemplazados por la descendencia de los padres que tienen rasgos favorables y son más capaces de sobrevivir y reproducirse. Con el paso del tiempo, las poblaciones cambian gradualmente para adaptarse mejor a su entorno.
¿Cuáles son las pruebas de la evolución?
Hay diferentes tipos de pruebas que apoyan la teoría de la evolución:
1. Pruebas taxonómicas
Las similitudes entre especies nos permiten agruparlas a través de la taxonomía.
Taxonomía: es la ciencia que estudia la clasificación de los seres vivos.
2. Pruebas biogeográficas
Existen diferencias en la distribución de las especies en distintas zonas geográficas. Cuanto más antiguo sea el origen de la separación geográfica, mayor diferencia habrá entre las especies presentes en zonas separadas. Esto se debe a los distintos procesos evolutivos de las especies en cada zona geográfica.
3. Pruebas palentológicas
Disponemos de un amplio registro fósil de los organismos extintos que vivían en la Tierra. El estudio de los fósiles nos ha permitido deducir cómo era la vida en la Tierra y comprender mejor cómo evolucionó y se diversificó. Por supuesto, el registro fósil no está completo. La forma en que se crean los fósiles significa que los organismos de cuerpo blando pueden no estar representados con precisión en nuestros registros. También hay muchas formas intermedias entre tipos de organismos que aún no hemos descubierto o de las que no hay fósiles.
4. Pruebas anatómicas
Otra de las pruebas de la evolución es la similitud entre diferentes especies, en términos de extremidades u órganos. Aquí vamos a conocer la diferencia entre órganos homólogos y vestigiales, y sus significados evolutivos.
Órganos homólogos
Estos órganos son de origen común y, por lo tanto, tienen una misma estructura interna adaptada a cada especie. Dependiendo de la especie, pueden ser diferentes en su función o forma.
En el caso de los mamíferos, todos tenemos los mismos huesos en el brazo. Pero un brazo de un humano es muy diferente al de un perro y mucho más distinto al de un delfín. En cada caso, la estructura interna que compartimos ha evolucionado para cumplir diferentes funciones.
Fig. 2: Estructuras homólogas entre vertebrados.
Órganos vestigiales
Estos órganos no son vitales; es decir, su ausencia no tendría efectos negativos. Por ejemplo, en el caso de los humanos, el apéndice tuvo una función en el pasado y ahora lo conservamos.
- Las gallinas y las avestruces, que son pájaros que no vuelan y aún así tienen alas. Esto nos indica que en un momento tuvieron un antepasado común con los pájaros que vuelan.
- Los delfines, que aún conservan los huesos de los dedos en sus aletas.
5. Pruebas embriológicas
Muchas especies, que parecen distintas, en su edad adulta tienen embriones muy similares. Esto nos indica la presencia de un antepasado común.
Fig. 3: Similitud entre embriones de vertebrados, una de las evidencias de la evolución.
6. Pruebas bioquímicas
En primer lugar, la estructura del código genético es muy similar en todos los organismos. Nuestro ADN está compuesto por las mismas bases nitrogenadas (A, C, T y G) y compartimos una proporción significativa de nuestro ADN con nuestros parientes taxonómicos más cercanos. Cuanto más cerca está una especie de otra, más similar tiende a ser su información genética.
Para determinar el grado de similitud entre dos especies, se usa el ADN mitocondrial o el ARN ribosómico.
Ejemplos de evolución biológica
Cría selectiva
Hay muchos ejemplos de plantas y animales cuya evolución ha sido guiada por el ser humano mediante la cría selectiva: los perros, los animales de granja domesticados y los cultivos agrícolas, entre otros. Darwin utilizó la cría selectiva como prueba fehaciente de la evolución —en este caso, a través de la selección artificial— cuando presentó por primera vez su teoría al público.
Evolución en tiempo real
También podemos observar la evolución en tiempo real. Por ejemplo, organismos que evolucionan rápidamente, como las bacterias, siguen evolucionando y adaptándose a los antibióticos que utilizamos contra ellas. Ahora hay muchas cepas de superbacterias, que se han adaptado para resistir y sobrevivir a compuestos (medicamentos) antimicrobianos (antibióticos).
Tipos de evolución
Existen varios tipos de evolución, dependiendo de los patrones del proceso evolutivo en los distintos organismos. Los principales tipos de evolución son:
- Evolución divergente
- Evolución convergente
- Evolución paralela
Fig. 4: Diferentes tipos de evolución.
Evolución divergente
La evolución divergente es el proceso evolutivo por el que los grupos que descienden de un mismo ancestro común acumulan diferencias genéticas, lo que finalmente conduce a la especiación. Esto puede ocurrir como respuesta a cambios en el entorno de los dos grupos, como cambios en las condiciones abióticas o la introducción de nuevas interacciones bióticas.
Condiciones abióticas: factores del entorno —como la temperatura, el pH, la humedad, etc.— que modulan las condiciones de vida de los organismos.
Condiciones bióticas: conjunto de factores que modulan las condiciones de vida de una especie. Estos factores, a diferencia de los abióticos, son biológicos. Un ejemplo podría ser la presencia de depredadores o la cantidad de competición intra o interespecífica.
Evolución convergente
La evolución convergente es el proceso evolutivo por el que grupos que no están estrechamente relacionados —es decir, que no descienden de los mismos ancestros directos— evolucionan de forma independiente y obtienen características similares, en respuesta a presiones selectiva similares. En otras palabras, a través de la evolución convergente, diferentes grupos llegan por separado a la misma solución para problemas similares.
La presión selectiva o de selección es el conjunto de factores ambientales abióticos o bióticos que determinan qué fenotipo es el más adecuado. Por ejemplo, si de repente la temperatura baja, habrá una presión de selección a favor de animales con un pelaje más grueso.
Las aves, los insectos voladores y los mamíferos voladores han llegado al fenotipo convergente de las alas como solución al problema de la movilidad, a pesar de que no exista un ancestro común cercano para todos estos animales alados. De hecho, la anatomía de las alas parece muy diferente de un grupo a otro; sin embargo, la mayoría de las alas funcionan con base en los mismos principios, debido a la física del vuelo.
Evolución paralela
La evolución paralela se refiere al proceso evolutivo por el que dos grupos que comparten un rasgo similar evolucionan otro rasgo en un entorno similar.
Para entender cómo puede ocurrir esto, imaginemos dos grupos de plantas similares que se encuentran en lugares diferentes, pero que están expuestas a condiciones ambientales muy similares. Dado que se enfrentan a las mismas condiciones, podrían desarrollar adaptaciones similares de forma totalmente independiente. Por ejemplo, si estuvieran en un entorno árido, podrían desarrollar una cutícula cerosa y tallos capaces de almacenar agua.
La evolución paralela se confunde, a menudo, con la evolución convergente. Lo importante es tener en cuenta que en la evolución convergente dos grupos llegan al mismo fenotipo desde puntos de partida diferentes, mientras que en la evolución paralela ambos grupos arrancan desde el mismo punto de partida.
Evolución humana
La evolución humana es el proceso de especiación que se ha dado hasta nuestra especie actual: Homo sapiens. La línea evolutiva humana proviene de los simios y empezó entre 7 y 13 millones de años atrás, en el continente africano.
Algunas características de nuestra especie son:
- Bipedismo: caminamos erguidos, con sólo dos extremidades. El bipedismo ha traído consigo muchos cambios a nivel esquelético, como en la pelvis o en el lugar de inserción de la columna vertebral en el cráneo.
- Cerebración: nuestro cerebro ha aumentado en tamaño.
Actualmente la población humana ha llegado a un punto en el que tiene cierto control sobre el medio que la rodea y, de alguna manera, la selección natural no actúa con tanta fuerza sobre ella. Por ejemplo, ahora tenemos antibióticos para curar todo tipo de infecciones; en un pasado, sin estas medicinas, muchos más individuos de la población hubiesen muerto sin dejar descendencia.
La evolución - Puntos clave
- La evolución se define como el cambio en las características heredables de las poblaciones a lo largo de varias generaciones.
- La teoría de la evolución por selección natural se atribuye a Charles Darwin, aunque Alfred Russel Wallace también la desarrolló de forma independiente.
- Diferentes procesos evolutivos dan lugar a que los rasgos favorables sean más frecuentes y los desfavorables más infrecuentes. Algunos de estos procesos evolutivos son: la selección natural, el apareamiento selectivo o la deriva genética.
- Hay varios tipos de evolución dependiendo de los patrones evolutivos. Estos tipos incluyen la evolución divergente, la evolución convergente y la evolución paralela.
- Hay muchas pruebas de la evolución de diferente naturaleza, que incluyen: pruebas taxonómicas, pruebas biogeográficas, pruebas paleontológicas, pruebas taxonómicas, pruebas embriológicas y pruebas bioquímicas.
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Preguntas frecuentes sobre La evolución
¿Cómo surge la teoría de la evolución?
Charles Darwin expuso la teoría de la evolución por selección natural en su libro "El origen de las especies" en 1859.
¿Quién fue el inventor de la teoría de la evolución?
La teoría de la evolución por selección natural se atribuye en gran medida a Charles Darwin aunque también fue concebida de forma independiente por Alfred Russel Wallace.
¿Cuáles son los puntos principales de la teoría de la evolución de Darwin?
- En primer lugar, los rasgos observables, como la morfología, la fisiología y el comportamiento, varían entre los individuos. En otras palabras, existe una variación fenotípica dentro de las poblaciones.
- Estos rasgos variables confieren una aptitud diferencial, lo que significa que conducen a diferentes niveles de éxito en términos de supervivencia y reproducción.
- Por último, los rasgos son heredables, es decir, se transmiten de padres a hijos.
¿Cuáles son los tipos de evolución?
Hay varios tipos de evolución dependiendo de los patrones evolutivos. Estos tipos incluyen la evolución divergente, la evolución convergente y la evolución paralela.
¿Cuáles son las causas por las que sucede evolución?
Los individuos de las poblaciones poseen una serie de características que son el resultado de la interacción entre sus genes y el medio ambiente. Las diferencias en las características de la población se producen debido a fuentes de variabilidad tanto genéticas como ambientales. Por ejemplo, las mutaciones son una fuente de variabilidad genética. La evolución actúa sobre esta variación de los rasgos observables.
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