El hilo q conecta la enorme diversidad del mundo vivo es la evolución (proceso de cambio a lo largo del tiempo), la evidencia dice q todos los organismos vivos




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fecha de publicación06.02.2016
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Evolución

El hilo q conecta la enorme diversidad del mundo vivo es la evolución (proceso de cambio a lo largo del tiempo), la evidencia dice q todos los organismos vivos surgieron en el curso de la historia de la Tierra a partir de formas anteriores más primitivas. Todas las especies descienden de otra especie (todos tienen ancestros comunes).

El camino hacia la teoría de la evolución: Darwin (naturalista) viajó en el Beagle y 2 décadas + tarde su teoría de evolución es marco teórico unificador biológico. Propuso q los organismos cambian a través del tiempo. Su pensamiento evolutivo paso x varias etapas (históricas): las ideas de la naturaleza, el entorno cultural donde se planteaban y fuentes de evidencia q fortalecieron sus interpretaciones.

Ideas evolutivas en la Grecia antigua: la idea d q los organismos evolucionaron a través del tiempo y q un tipo de organismo da origen a otro es vieja. La escuela de Anaximandro (filósofo griego) concebía un mundo biológico en el q el origen y la transformación de las especies eran el resultado de procesos naturales (idea desconocida en Europa). Aristóteles (1 siglo después) es considerado el 1° naturalista, propuso q todos los seres vivos podían ser ordenados en jerarquía llamada “scala Naturae” o “escala de la naturaleza”, las criaturas + simples estaban en la posición + humilde (el escalón + bajo), el hombre el escalón más alto y los demás organismos entre estos 2 extremos. (Esto no involucraba relaciones de descendencia entre los ≠ escalones) se correspondía con una concepción de naturaleza “plena”, no existían discontinuidades, luego incidió en los pensamientos europeos.

Ideas evolutivas en la modernidad: Los 1° pasos de la idea de cambio biológico

En occidente el cambio q experimentan las especies no se consideró en todo el medioevo y parte de la modernidad. Hasta fines del siglo XVIII no pensaban en la jerarquía de Aristóteles, en esta región los naturalistas creían de acuerdo con el Antiguo Testamento q todos los seres vivos eran producto de la creación divina, pensaban q esos seres vivos se crearon para estar al servicio o placer del hombre. La idea gral era q cada tipo de ser vivo surgió tal y como es hoy (era la llamada creación especial con evidencia q se percibía x los sentidos). Siglo XVIII: el naturalista francés Leclerc (conde de Buffon) propuso q las especies sufrían cambios en el curso del tiempo, q estaban las criaturas de la creación divina y q además hay familias menores concebidas x la naturaleza y producidas por el tiempo, su entorno cultural y su origen social, pero q representaban un proceso de degeneración cambiar era degenerar. Sus palabras eran: el mejoramiento y la degeneración son una misma cosa, ambas implican una alteración en la constitución original.

Erasmus Darwin (el abuelo) dudaba de q las especies no se transformaban a través del tiempo, (médico, naturalista y escritor profílico) sugirió q las especies tienen conexiones históricas entre sí, q los animales pueden cambiar en respuesta a su ambiente y q su progenie puede heredar estos cambios, x ej. : el oso polar es un oso común q x vivir en el ártico se ha modificado pasando estas modificaciones a sus oseznos (pudo inspirar a su nieto).

Ideas de cambio en geología: Los geólogos prepararon el camino para la teoría moderna de la evolución. James Hutton propuso q la Tierra se moldeó x procesos lentos y graduales, el viento, el clima y el fluir del agua (q son actuales) su teoría llamada uniformismo (1788) es importante x:A) implica q la Tierra tiene una larga historia, (idea nueva en Europa), los teólogos cristianos, contando las generaciones desde Adán, como en la biblia, calculaban q tenía 6000 años, (q es poco tiempo para los grandes cambios evolutivos de la biodiversidad). Ni Anaximandro, q sostenía q era muy vieja la Tierra, pensó un tiempo mayor. B) el uniformismo afirmaba q el cambio es en sí el curso normal de los acontecimientos (contrario a un sistema estático interrumpido x un hecho como en un terremoto). C) sugería q había una alternativa a la biblia.

Al final del siglo del siglo XVII el anatomista y naturalista Nicholás Steno trató de comprender como se forman los fósiles, usó disecciones de organismos actuales y comparándolos concluyó q los fósiles eran restos de animales y plantas vivos marinos enterrados y arrastrados a la montaña en el Diluvio universal. Robert Hook llegó a una conclusión similar. La ciencia de la Tierra comenzaba a transformarse en un estudio del cambio de la vida a través del tiempo y no solo catalogar rocas.

Ideas catastrofistas: en el siglo XIX Georges Cuvier naturalista “padre de la paleontología” era adversario de las teorías de la evolución, reconocía q algunas especies se habían extinguido gracias a catástrofes y sus lugares los “llenaban” nuevas creaciones divinas. Otro opositor: Luis Agassiz (biólogo, EE UU del siglo XIX) según él el registro fósil revelaba un N° de extinciones totales = a un N° de creaciones nuevas e independientes. Lamarck era detractor de la teoría catastrofista. Más tarde Charles Llyel (retomando a Hutton) propuso el cambio gradual y continuo para la Tierra (contrario al catastrofismo).

Las Ideas de Lamarck: fue el 1° en elaborar teorías explicativas (1801). Propuso q todas las especies (incluido el homo sapiens) descienden de otras especies más antiguas, se dedicó al estudio y clasificación de invertebrados actuales y fósiles. Con registros fósiles muy completos consideró una idea de complejidad en continuo aumento, en la q cada especie deriva de una + primitiva y – compleja (basado en rocas q tenían vida + simple) x un proceso de transformación progresiva (de más simple a más compleja) q depende de 3 factores: A) cambios ambientales: el ambiente cambia constantemente y al modificarse plantea nuevos requerimientos a los organismos q tratan de adecuarse a esos cambios. B) sentimiento interior: un esfuerzo inconsciente y ascendente q impulsa a un ser vivo a una complejidad mayor (una voluntad), el camino de cada ameba era finalmente el hombre y el orangután era desviado x un ambiente desfavorable. La vida más simple surgía continuamente x generación espontánea llenando el vacío dejado en el 1° escalón. La escalera de Aristóteles era una escalera mecánica en constante movimiento impulsada x el sentimiento interior. C) la ley del uso y desuso de los órganos y la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos: algunos órganos en uso o desuso se hacen + fuertes o + débiles, + o – importantes y estos cambios adquiridos durante la vida de los individuos se transmiten a la progenie. (ej.: cuello de jirafa). Hoy se sabe que los cambios q se heredan son los producidos en el material genético de las células reproductivas.

Teoría de Darwin: (Su inspirador: Charles Llyel), en su viaje llevó su libro “principios de geología”. Llyel era opositor del catastrofismo, concebía q el efecto lento, cte y acumulativo de fuerzas naturales produjo un cambio continuo en el curso de la historia de la Tierra, ocurridas en un lapso de tiempo muy prolongado. La palabra clave aportada a Darwin x Llyel fue “tiempo”. El biólogo Ernest Mayr dijo q el descubrimiento de q la Tierra era antigua “fue la bola de nieve q comenzó el alud”.

Darwin en su viaje incursionó en territorio firme para obtener muestras de cada zona. Observó el paisaje geológico de Sudamérica y puso a prueba el uniformismo de Llyel, si la Tierra sufrió cambios tan importantes ¿los seres vivos se habrían transformado de un modo similar? En Argentina descubrió grandes fósiles de mamíferos q eran similares a organismos de la fauna actual de esa misma región (x ej.: armadillos mucho + grandes q los actuales con un parecido estructural) ¿Cómo explicaba ese gran parecido? En 1835 observó la fauna en las islas Galápagos, las tortugas de cada isla y concluyó algunas especies eran similares a las del continente más cercano y no a las de islas de condiciones similares. Allí había 13 especies de pinzones ≠ q se distinguen x la forma y el tamaño del pico además no existen en ninguna otra parte del mundo salvo una especie en el continente ¿Por qué había 1 solo tipo de pinzón en el continente y 13 tipos ≠ en las islas? ¿X q si las condiciones eran similares c/u tenía sus propias y peculiares poblaciones? También observó la variación geográfica de especies pertenecientes a un mismo grupo. En la pampa, en ≠ regiones geográficas, existían ≠ formas de ñandúes, cada zona poblada x 1 forma característica sin apareamiento libre con otras. ¿xq existían formas características en cada región? En Australia la gran variedad de marsupiales q ocupan ↑ nichos ecológicos lo hizo reflexionar: “un hombre q no creyera +q en su propia razón podría exclamar: aquí han trabajado 2 creadores ≠ ¿Xq Dios racional tantos marsupiales en Australia donde el clima y la geografía sugieren q las bolsas o marsupios provean una ventaja particular?

Teoría de Darwin: un tratado de 1798 publicado x el economista Thomas Malthus estudiaba la declinación del nivel de vida en Inglaterra, advertía q la población humana estaba incrementándose con tanta rapidez q pronto sería imposible q todos tengan alimento. Darwin concluyo q la disponibilidad de alimentos y otros factores limitan el crecimiento de la población, calculó q una pareja de elefantes (q son de reproducción lenta, solo 2 x generación) puede producir 19 millones de elefantes en 750 años (si todos sobreviven) sin embargo el tamaño promedio de las poblaciones de elefantes son ctes. ¿Xq solo 2 crías de toda la progenie llega a la adultez y a la reproducción? ¿Xq esos 2 en particular? Llamó selección natural al proceso x el cual esos dos sobrevivientes resultan favorecidos. (era análogo con los mejoradores vegetales y los criadores de ganado, caballos, perros o palomas. En la selección artificial los humanos elegimos especímenes individuales de plantas o de animales para reproducirlos sobre la base de las características q nos parecen deseables. En la selección artificial nosotros elegimos q características resultan beneficiosas y el la natural el éxito reproductivo diferencial de los organismos resulta de la competencia x los recursos. Los individuos con ciertas características hereditarias sobreviven y se reproducen y los q tienen características menos favorables mueren temprano, así la población va cambiando lentamente. Otro ej.: la velocidad en los caballos les da ventajas con los depredadores para sobrevivir, reproducirse = q su progenie. Así la proporción de caballos veloces ↑ generación tras generación.

Para Darwin las variaciones hereditarias q aparecen en una población natural son cuestión de azar, no es producto de la fuerza creadora, el ambiente o esfuerzo inconsciente: se establecen en forma aleatoria (es la ≠ con lamarck). La visión de Darwin debido al carácter azaroso de su origen, estos cambios no tienen meta o dirección, pero les confieren cierta ventaja o desventaja q modifica su aptitud (su probabilidad de supervivencia y reproducción) La selección natural ordena la variación aleatoria a través de la interacción de los organismos individuales con su ambiente, lo cual orienta el rumbo de la evolución. La jirafa de Lamarck una jirafa con el cuello + largo tiene ventaja para alimentarse, con + ventaja de dejar una progenie q una jirafa d cuello corto. La ≠ entre Darwin y cualquiera es el papel q le dio a la variación (la mayoría la consideran una simple perturbación de diseño, Lamarck no le prestó atención). Las especies surgen (dice Darwin) cuando las ≠ entre los individuos de 1 grupo se convierten gradualmente en ≠ entre grupos, a medida q éstos se separan en tiempo y espacio. El origen de las especies de Darwin descansa en 5 premisas:

Los organismos provienen de organismos similares a ellos(cierta estabilidad en la reproducción). En la mayoría el N° de descendientes q sobreviven y se reproducen en cada generación es menor q el N° inicial de descendientes. En cualquier población existen variaciones entre individuos y algunas de estas variaciones son heredables. El N° de individuos que sobreviva y se reproduzca dependerá de la interacción entre las variaciones heredables individuales y el ambiente. Algunas variaciones capacitan para vivir + tiempo y dejar > descendencia q otros en un ambiente determinado. (estas variaciones eran “favorables” siendo cada vez + frecuentes). Dado un tiempo suficiente, la selección natural sobre 2 poblaciones de = especie puede producir una acumulación de cambios tal q esas poblaciones terminen siendo 2 especies ≠.

Evidencias del proceso evolutivo: un gran N° de datos sumados a ↑evidencias la sustentan. Las evidencias se sustentan se clasifican según la fuente de la q provienen en:

Evidencias de la observación directa: la vida del hombre es corta para observar cambios apreciables del proceso evolutivo (en el q hay muchos factores), si bien la teoría evolutiva puede interpretar el pasado no puede anticipar el rumbo de la evolución. Darwin creía que era tan lento q nunca podría observarlo directamente. En la actualidad si se ha podido ver ya q el hombre moderno tiene presión selectiva fuerte en algunos organismos q generan microevolución (fenómenos evolutivos a pequeña escala), ve los resultados y reconoce y monitoriza el curso del cambio evolutivo. También se puede la gran variación de poblaciones naturales de = especie en relación con las características de ≠ ambientes. La polilla moteada del abedul y el melanismo industrial: (Biston Betularia) conocidas x naturalistas británicos en el siglo XX (habituales en árboles, rocas con líquenes) aquí el color claro las mimetizaba pero más tarde en el centro industrial de Manchester se capturó una negra. Las partículas de humo contaminaron el follaje matando los líquenes dejando desnudos los troncos de árboles ennegreciéndolos, aumentando los individuos negros. El color negro era x una mutación rara y recurrente (o sea, siempre estuvieron en poca cantidad) pero ahora el color negro era ventajoso sobre el hollín. 100 años después se encuentran pocas claras (q están lejos de la industria). “la adaptación es cuestión de tiempo y lugar”. Resistencia a las dogas en bacterias: es ejemplo reciente de selección natural, luego de la 2° Guerra Mundial apareció la resistencia a fármacos “milagrosos”. Joshua y Esther Lederberg prepararon un caldo de cultivo con varias bacterias, las sembraron en agar (placas de Petri) y luego de su desarrollo las pasaron mediante el contacto con un paño a otras placas con penicilina hasta q encontraron una colonia resistente a este atb, esa misma colonia original se buscó y se resembro dando toda la placa con resistencia sin haber estado nunca durante su desarrollo inicial con penicilina. Eran simples variantes producidas al azar. Los genes bacterianos de resistencia a las drogas son transportados en plásmidos (DNA transferido horizontalmente de una célula a otra en una colonia). En este caso es una mutación mucha más rápida q el de la selección natural.

Evidencias q provienen de la biogeografía:

La existencia de + de 20 escarabajos muy semejantes (ninguno de los cuales parecía responder a un propósito superior) resultaba difícil de entender desde una concepción creacionista. Doctrina creacionista: cada especie había sido creada especialmente para una forma de vida particular y ubicada en el lugar q le fuera adecuado (no hay osos polares en Brasil). ¿Pero xq las islas oceánicas remotas no tenían mamíferos terrestres, sólo murciélagos? ¿Porq Europa tenía ↑conejos y Sudamérica liebre patagónica y Australia marsupiales q se asemejaba a una liebre? ¿Las 57 especies ≠ de canguros se crearon separadamente y depositaron en Australia? En Galápagos observó q las 13 especies de pájaros pinzones eran semejantes a las sudamericanas y entre sí ¿C/u fue creada x separado? Así Darwin y Wallace dudaron de la doctrina de la creación especial, señaló q hacia el Norte de la costa Occidental de Sudamérica algunas características de las poblaciones eran diferentes en relación con los ≠ ambientes en los q viven. Le respondieron q “algunas especies habían permanecido = y las otras representaban formas alteradas de las especies creadas originalmente, entonces, no eran especies. Otros decían q eran los géneros los q se habían creado especialmente y no las especies. Esta problemática se vincula con el campo de estudio llamado BIOGEOGRAFÍA: el conocimiento y la interpretación de la distribución de plantas y animales en ≠ partes del globo q han aportado evidencia para distinguir los cambios evolutivos y los espaciales a lo largo del tiempo geológico. Estas observaciones no refutaron la creación especial (ya q x basarse en un agente sobrenatural no puede ser refutada) pero si q los seres vivos son lo q son y están donde están a causa de los acontecimientos q tuvieron lugar en el curso de su historia previa.

Evidencias q provienen del registro fósil: revela una sucesión de patrones morfológicos donde las formas + simples preceden a las + complejas. Las costas de Sudamérica mostraban evidencia de cataclismos con estratos geológicos expuestos y depósitos sucesivos de conchas marinas, algunas a gran altura sobre el nivel del mar. El % gradualmente creciente de especies modernas en los estratos + recientes le dejó estimar sus edades relativas y correlacionar los estratos de ≠ localidades.

Había muchos fósiles de mamíferos extinguidos, el más interesante era el armadillo gigante q estaban enterrados en las mismas planicies sudamericanas donde vivía la única especie sobreviviente con extraños mamíferos de coraza (evidencia de cambio y de historia). “La maravillosa relación en el mismo continente entre lo vivo y lo muerto”. Aunque esto no le aportó el como ocurría la evolución. Lo q correlacionó con la teoría de Darwin fueron el fósiles de caballos extintos en los q se veían cambios graduales de tamaño, dientes y patas. Siglo XIX se descubrieron una serie gradual de cambios anatómicos, relacionando antiguo y moderno y estableciendo vías divergentes a partir de antecesores comunes. Otra prueba es la secuencia de aparición de grupos de vertebrados de peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos donde la anatomía comparada deja deducir ese orden evolutivo. Se observa q 1 anfibio o reptil tiene forma intermedia entre q pez y un mamífero. En su desarrollo los anfibios tienen branquias (= q los peces) pero tienen 4 patas como los reptiles o mamíferos. El genetista Haldane dijo: si se hallara un conejo fósil en el período Precámbrico aceptaría q la evolución no ha ocurrido.

Evidencias de la homología: proviene del estudio comparativo de estructuras homólogas y vías bioquímicas. Ej.: los tetrápodos actuales (anfibios, reptiles y mamíferos) ocupan gran variedad de ambientes y sus miembros tienen funciones ≠. Siendo embriones tienen 5 dedos y de adultos menor cantidad. La pata del caballo, las alas del murciélago y las aletas de la ballena están constituidas sobre la base de un mismo patrón (mismos huesos en posiciones similares). Los miembros con 5 dedos son homólogos en la medida q constituyen una similitud entre especies, q no está justificada funcionalmente. Todos los vertebrados actuales tienen sacos branquiales en alguna etapa de su desarrollo. Las ballenas y algunas serpientes tienen vestigios de huesos pelvianos y patas. La bioquímica celular reveló homologías en niveles de organización celular y molecular (la naturaleza doble de las membranas celulares, el papel de los ribosomas en la síntesis de proteínas, la organización interna de los cilios y flagelos eucariontes, la glucólisis, la cadena de transporte de electrones, el ATP y la universalidad del código genético.

Evidencias q provienen de la imperfección de la adaptación: Adaptación: puede significar el estado de encontrarse ajustado al ambiente (todo organismo vivo está adaptado), o puede referirse a la adaptación fisiológica, proceso q puede ocurrir en la vida de un organismo individual (x ej.: producir hematíes en gran altitud) o en una población en el curso de muchas generaciones (es el caso de interés para la evolución). Habitualmente este término se usa para referirse a una característica particular, la cual resulta adecuada a los requerimientos del ambiente (como 1 ojo o mano son capaces de responder a los desafíos del medio). Darwin sabía q no todas las adaptaciones o “dispositivos” son perfectos, son tan buenas como pueden serlo y la imperfección de muchas adaptaciones constituye una 5° línea de fuerte evidencia en apoyo de la evolución. Con pocas excepciones todos los mamíferos tiene 7 vértebras cervicales ¿Un diseñador elegiría esto para una jirafa y un ratón? Se parecía + a un zapatero remendón q pone parches sobre diseños preexistentes. El ej. de la orquídea: se “arregla” para que una abeja caiga en un charquito de agua mantenido en el pétalo (muy modificado) en forma de labio de modo q no pueda salir volando d la flor, arrastrándose x angostos pasadizos y así deposita y carga polen al salir. Otras flores ofrecen colores brillantes y unas pocas gotas de néctar u otras en las q el polen lo lleva el viento (no hay soluciones perfectas para un problema dado). Mimetismo defensivo: un insecto con forma de bastón con una cubierta q se asemeja a los musgos nativos.

Después de Darwin: su teoría tenía un punto débil, no tenía un mecanismo que explicara coherentemente el proceso de la herencia. Mendel y sus experimentos se reconocieron al principio del siglo XX. Darwin dejaba 3 interrogantes: ¿Cómo se transmiten los caracteres hereditarios de generación en generación?¿Y xq no se “mezclan” sino q se mantienen fijos desapareciendo en algunas ocasiones generación de x medio? ¿Cómo surge la variabilidad sobre la q actúa la selección natural?

Darwin + Mendel: síntesis neodarwiniana o teoría sintética de la evolución.

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