Evolución como Hecho

Las pruebas acumuladas a favor de la evolución por todas las disciplinas biológicas han aumentado con el avance científico, llegando a ser aplastantes. En particular, la biología molecular, la más recientes y expansiva de las disciplinas biológicas, ha confirmado de manera contundente la evolución y muchos detalles de su historia. Pasamos a ver algunos ejemplos de las evidencias que demuestran la evolución. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo,y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras.

• LOS FÓSILES

Cuando un organismo muere, sus restos son prácticamente destruidos por las bacterias y
los agentes físicos. Rara vez algún resto blando deja su huella, pero a veces ocurre
(algunas medusas han dejados "huellas" de más de 500 millones de años). Del mismo
modo, en raras ocasiones las partes duras, como huesos, dientes, conchas, etc.
enterradas en el lodo, son protegidas por este de la acción bacteriana. Estos restos
petrifican (mineralizan, fosilizan) en asociación con las rocas vecinas en las que están
incrustados.
Los métodos de datación radiactiva dan una edad para la Tierra de 4.500 millones de
años, y los primeros fósiles datan de 3.600 millones de años, correspondientes a la
actividad de bacterias y cianobacterias (los llamados estromatolitos).
Los primeros fósiles de animales datan de 700 m. a., y la mayoría de los phyla actuales
aparecieron hace 570 m. a. Los primeros vertebrados aparecieron hace 400 m. a. y loa
mamíferos lo hicieron hace 200 m. a.
El ámbar, popular por su utilización como argumento cinematográfico en
una película de gran difusión, es también un fósil. En este caso se han
fosilizado resinas de árboles que, en su discurrir por el tronco, a veces
atrapaban insectos, que quedaban incluidos permanentemente en ellos.
 El registro fósil, sin embargo, es incompleto: de la
pequeñísima parte de organismo que han dado lugar a fósiles, sólo una fracción de ellos
ha sido descubierta, y menor aún es el número de ejemplares estudiado por los
paleontólogos.
En muchos casos se ha reconstruido el registro fósil completo de algún animal. Es el
caso del caballo.

• LA EVOLUCIÓN DEL CABALLO

El registro conocido comienza con Hyracotherium, del tamaño de un perro, con varios
dedos en cada pata y dentición para ramonear, que aparece hace 50 millones de años, y
finaliza con Equus, el caballo actual, mucho más grande, con solo un dedo por pata y
con dentadura apropiada para pastar. Se conservan muchas formas intermedias, así
como otras formas que evolucionaron hacia otras ramas que no han dejado
descendientes actuales.
Otro ejemplo, es el de la mandíbula de los reptiles. Está formada por varios huesos; la
de los mamíferos es de una sola pieza; los otros huesos de la mandíbula de los reptiles
evolucionaron hasta convertirse en los que ahora forman parte del oído de los
mamíferos. Esto puede parecer inverosímil, ya que es difícil imaginar las funciones
intermedias de estos huesos. En respuesta a esto, se han descubierto dos tipos de
terápsido (reptil de forma parecida a la de los mamíferos actuales) con una doble
articulación mandibular: una compuesta de los huesos que persiste en la mandíbula
mamífera y la otro por los huesos cuadrado y articular que, eventualmente, dieron lugar
al martillo y al yunque del oído de los mamíferos.

• LA MANDÍBULA DE LOS REPTILES

Semejanzas anatómicas. El proceso de evolución consiste en la transformación de
unos organismos en otros, que, por ser esta gradual (al menos, en una de las
concepciones del cambio evolutivo), permite reconocer las relaciones de parentesco
entre especies descendientes de una mismo antepasado. Especies con un ancestro común
reciente son anatómicamente más semejantes entre sí que respecto a otras especies más
alejadas. A medida que transcurre el tiempo las semejanzas anatómicas se van
diluyendo y pueden llegar a ser irreconocibles. Sin embargo, en el nivel molecular, las
semejanzas son reconocibles aunque hayan transcurrido millones de años.
Aquí se incluye los estudios anatómicos sobre órganos homólogos, es decir, órganos
con diferentes funciones pero que revelan la misma estructura anatómica y, por
consiguiente, el mismo origen.

• ÓRGANOS HOMÓLOGOS

 Todos los vertebrados, desde los peces hasta las lagartijas y el hombre, se desarrollan de manera bastante similar en las etapas iniciales de su ontogenia, y se van diferenciando cada vez más a medida que el desarrollo embrionario va avanzando al estado adulto.
¿Cómo explicar este hecho? La respuesta es que estos patrones han sido heredados de su
ancestro común, es decir, existen unos genes comunes que regulan el desarrollo
embrionario y cuyos efectos van diferenciándose conforme este avanza. Por ejemplo,
los embriones humanos y de otros vertebrados terrestres presentan aberturas
branquiales, y los embriones humanos presentan durante su cuarta semana de desarrollo
una cola bien definida.
Algunos rudimentos embrionarios persisten como vestigios, o atavismos, en el
organismo adulto, como el caso del rudimento de cola en el hombre. El órgano
rudimentarios más conocido en el hombre es el apéndice vermiforme, que es un vestigio
sin función de un órgano que se desarrolla completamente en mamíferos como el conejo
u otros herbívoros, en los que el cecum y su apéndice son grandes y almacenan celulosa
para digerirla con bacterias.

Biogeografía. 

Una de las observaciones que convenció a Darwin de la evolución de las
especies fue su distribución geográfica, como en el caso de los pinzones de las
Galápagos. Otro ejemplo estudiado es el de las moscas Drosophila, de las que existen
unas 1500 especies, 500 de ellas en las islas Hawai. Hay también en estas islas más de
100 especies de moluscos terrestres que no existen en ninguna otra parte del mundo.
La inusual diversidad de especies en algunos archipiélagos se explica con facilidad
como producto de la evolución. Estas islas se encuentran muy alejadas de los
continentes y de otros archipiélagos, por lo que muy pocos colonizadores pudieron
llegar a ellas. Pero las especies que llegaron encontraron muchos nichos ecológicos
desocupados, sin especies competidoras o depredadoras que limitaran su multiplicación.
En respuesta a esta situación, las especies se diversificaron con rapidez, en un proceso
que se llama radiación adaptativa (diversificación de especies que ocupan nichos
ecológicos preexistentes).
En referencia a este punto, y con respecto al caso de los pinzones de las Galápagos,
quizá una sola pareja de ellos, o una pequeña bandada, llegó a la isla. Se asentaron allí,
alimentándose de semillas y bayas igual que hacían en tierra firme. Y lo que es más
importante: allí no existían depredadores ni se daba competencia alguna por los
alimentos. Además, existía una amplia variedad de nichos ecológicos, sobre todo
porque los insectos se había reproducido de manera masiva por las mismas causas.
Los valles, las elevadas formaciones rocosas y los propios límites de las costas
favorecieron la separación de poblaciones. Así, tras una rápida proliferación, empezó a
dejarse sentir una competencia por el alimento, los pinzones se dividieron en grupos y
se separaron unos de otros.
De este modo, en aislamiento genético, comenzó un procesos de especialización que, a
su vez, dio lugar a nuevos procesos de separación. Algunos grupos permanecieron en el
suelo y otros se alojaron en las ramas de los árboles; muchos se transformaron en
insectívoros y otros hasta utilizan púas de cactus par escarbar en las grietas en busca de
larvas. Alguna pareja se "atrevió" a cruzar a las islas vecinas, convirtiéndose en
"fundadora" de nuevas poblaciones que sufrirían los mismo procesos.
Así fue como llegaron a formarse las 13 especies actuales de pinzones que habitan en
las Islas Galápagos, que actualmente constituyen una subfamilia propia: Geospiza.
Biología molecular. Existe una gran uniformidad en los componentes moleculares de
los seres vivos. Tanto en las bacterias y otros microorganismos como en organismos
superiores (vegetales y animales), la información está expresada como secuencias de
nucleótidos, que se traducen en proteínas formadas por los mismos veinte aminoácidos.
Esta uniformidad de las estructuras moleculares revela la existencia de ancestros
comunes para todos los organismos y la continuidad genética de estos.
Imaginemos el siguiente supuesto: una determinada población de una
especie sufre una escisión de un número pequeño de sus componentes.
Lo que en un principio era un patrimonio genético común (la mezcla
hacía "homogéneo" ese patrimonio") va a convertirse en el comienzo de
un divergencia, ya que con el tiempo, la nueva población va acumulando
cambio que la harán diferente de la primera. La divergencia guardará correlación con el
tiempo de su separación. Podemos usar esta divergencia para averiguar el parentesco
entre dos especies. Bien es cierto que no todo el ADN evoluciona a la misma velocidad:
las secuencias no codificante lo hacen más deprisa. Por eso es importante elegir el ADN
adecuado.
Las evidencias de evolución reveladas por la biología molecular son aún más concisas,
ya que el grado de similitud entre secuencias de nucleótidos o de aminoácidos puede ser
determinado con precisión. Por ejemplo, el citocromo c de humanos y chimpancés está
formado por 104 aminoácidos, exactamente los mismos y en el mismo orden. El
citocromo del mono Rhesus sólo difiere del de los humanos en un aminoácido de los
104; el del caballo en 11 aminoácidos; y el del atún en 21. El grado de similitud refleja
la proximidad del ancestro común, lo cual permite reconstruir la filogenia de estos
organismos.
La secuenciación de ADN ha demostrado que el chimpancé es nuestro pariente actual
más cercano: su ADN difiere del nuestro en sólo un 2'5%.
Es posible que no haya otra teoría o concepto científico que esté tan
sólidamente argumentado como lo está la evolución.

                        Órganos Homólogos = Mismo ancestro, Diferente función 

EL REGISTRO MOLECULAR DE LA EVOLUCIÓN.

Con las modernas técnicas en biología molecular es posible estudiar la evolución en
el nivel más íntimo en que se produce: el ADN.
El ADN contiene información sobre la historia evolutiva del organismo, debido a que
los genes cambian por mutaciones. Dado que la evolución tiene lugar paso a paso, el
número de sustituciones en el ADN refleja la duración del período evolutivo
correspondiente.
Si comparamos dos organismos, como el hombre y el chimpancé, y observamos que el
número de diferencias de su ADN es menor que el que hay entre cualquiera de ellos y el
orangután, podemos concluir que la divergencia entre estas dos especies es más reciente
que entre ellas y el orangután. Es decir, el número de diferencias en las cadenas de ADN
o de proteínas es proporcional a la distancia evolutiva existente entre las especies
correspondientes.
Los estudios moleculares tienen ventajas notables sobre la anatomía comprada y
otras disciplinas clásicas:
1. La información es más fácil de cuantificar: el número de elementos diferentes puede
ser exactamente determinado comparando las cadenas de ADN o de proteína entre dos
especies.
2. Es posible hacer comparaciones entre individuos muy diversos. La anatomía
comprada es totalmente inadecuada para determinar el grado de diferenciación entre
especies tan diferentes como una levadura, una liebre, pero es perfectamente posible
medir sus diferencias en una molécula determinada, como el citocromo c.
3. El número de características que se puede comparar es casi ilimitado. Una persona
tiene 3.000 millones de nucleótidos en el genoma, que pueden constituir entre 30.000 y
100.000 genes diferentes. Basta estudiar un número grande de genes para llegar a
conclusiones más precisas.

Actividades: Para comenzar!!! 

• Luego de leer alguna de las evidencias evolutivas. Te propongo resolver las siguientes preguntas.

1.  Destaca las palabras que desconozcas, y elabora un glosario.
2. ¿ Qué es un fósil? Da ejemplos. Ayudita Busca en el siguiente enlace http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sil
3. ¿Qué significa órgano homólogo?
4. Charles Darwin  fue un naturalista muy curioso, que aportó numerosas evidencias que apoyan a la evolución. Investiga en libros de textos ¿Qué otros aportes ademas del de los pinzones de las Islas galápagos realizó?
5. Genética: la ciencia de los genes. ¿Dónde se encuentran los genes y qué función cumplen ?