Visión histórica del problema del origen de la Vida




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El primer evolucionista fue Lamarck que en 1809 en su obra filosofía zoológica estable el transformismo según el cual los seres vivos forman un todo continuo. Lamarck se inclinó por un cambio gradual, según el cual unas especies se transformaron en otras sin necesidad de recurrir a nuevas creaciones. El mecanismo que propuso fue que los organismos desarrollan a lo largo de su vida estructuras que se adaptan mejor al medio ambiente, y que estas modificaciones estructurales son hereditarias. El Lamarckismo se resume en la frase: "El uso crea el órgano y el desuso lo atrofia." Su teoría no fue aceptada por sus contemporáneos al contraponerse a la teoría creacionista defendida por Cuvier, la cual gozaba del prestigio de este naturalista.

En 1859 Charles Darwin, nieto de Erasmus, publica Sobre el Origen de la Especies por medio de la Selección Natural. Darwin estudió la distribución de las especies en la naturaleza durante un viaje científico alrededor del mundo así como la generación de híbridos artificiales en sus experimentos botánicos. Según Darwin en las especies hay una tendencia enorme a la variación sobre las que actúa la selección natural y la selección sexual. De la lectura de Malthus derivó la idea de una sobreabundancia de progenie en competición de unos recurso limitados, y esta lucha le sugirió un guión para el cambio de composición de una composición. Aquellos organismos que poseyeran caracteres que los ajustaran mejor a su ambiente, tendrían una tendencia a reproducirse de una forma mas prolífica que los otros, y sus caracteres se transmitirán a las generaciones futuras en mayor proporción. Así, las poblaciones estarían continuamente mejorando, y sus adaptaciones a los ambientes a los que están sometidas, y las poblaciones con adaptaciones no adecuadas acabarían extinguiéndose. Por coincidencia, el naturalista Alfred Russel Wallace propuso simultáneamente el mismo mecanismo.

Las hipótesis de Darwin son:

    1. Los organismos engendran organismos similares.

    2. El número de individuos que sobreviven y se reproducen es pequeño en comparación con el número producido inicialmente.

    3. En cualquier población hay variaciones aleatorias entre los organismos individuales, es decir, variaciones que no son ocasionadas por el ambiente, y algunas de ellas son hereditarias.

    4. La interacción entre estas variaciones y el medio ambiente, determina qué individuos sobrevivirán y se reproducirán y cuales no. Darwin llamó a estas variaciones favorables y denominó al proceso Selección Natural

    5. En un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que diferencian a unos grupos de organismos de otros.

El punto débil de Darwinismo era el origen y la herencia de las variaciones explicados más tarde por la genética.

Apoyos para Darwin:

Sistemática: después de Darwin, parecía claro que la gradación de organismos diferentes observada en los procedimientos de clasificación podía ser explicada mucho más sencillamente por relaciones de tipo evolutivo.

Distribución geográfica: los grupos de organismos evolutivamente relacionados se encuentran conectados geográficamente. Los océanos y montañas aíslan los distintos grupos entre sí y facilitan su diferenciación. Esto se refleja en la radiación evolutiva de los pinzones que tuvo lugar en las islas Galápagos y la marsupiales en Australia. Se produjo una radiación adaptativa, es decir, una rápida evolución de una o unas pocas formas para transformarse en muchas especies diferentes que ocupan hábitats distintos dentro de un área geológica nueva.

Anatomía Comparada: esta rama de la biología se dedica a estudiar las relaciones anatómicas de distintas especies. La búsqueda de semejanzas hizo posible el seguimiento de cambios óseos, musculares, sanguíneos, nerviosos o de órganos. Estos estudios, establecieron que la evolución de las especies llevaba intrínseca la posibilidad de modificar las estructuras heredadas.

Así los órganos de misma procedencia y funciones diferentes, se denominaron homólogos, y los de misma función pero distinta procedencia se llamaron análogos.

La evolución que tiene lugar en organismos diferentes y que lleva a resultados similares se denominó evolución convergente.

Así mismo el estudio de los órganos rudimentarios o vestigiales lleva a la conclusión de evolución, ya que órganos anteriormente útiles, resultan inútiles al evolucionar con lo que quedan en desuso y desaparecen poco a poco, como en el humano el apéndice del ciego, al igual que los músculos de las orejas.

Pruebas de la evolución:

    1. Pruebas morfológicas: se refiriere a la forma y anatomía de los seres vivos. Estudio de los órganos rudimentarios.(Explicado con anterioridad)

    2. Pruebas embriológicas: la comparación de embriones de diferentes especies, muestra una gran semejanza en sus primeras fases de desarrollo, hasta adquirir las diferencias propias de cada especie.

    3. Pruebas fisiológicas y bioquímicas: como el funcionamiento general de vegetales y animales, a grandes rasgos, es el mismo, esto sugiere un antecesor común.

    4. Pruebas paleontológicas: los fósiles son pruebas y restos de los diferentes periodos que a seguido la evolución. Estos fósiles se encuentran en estratos de rocas siguiendo un orden lógico: los más antiguos en lo más profundo y los más modernos en nivel más superficiales.

Neodarwinismo

La macroevolución es explicada por la teoría sintética como una microevolución continuada

Esto es, las fuerzas evolutivas que conducen a la modificación de las frecuencias genéticas de las poblaciones a partir de una variación continuada y de selección, son las que a lo largo del tiempo determinan nuevas especies, familias y otras categorías taxonómicas superiores. Así, para la teoría sintética la evolución subespecífica y la evolución transespecífica no constituyen fenómenos o procesos distintos: son dos aspectos de la misma serie de procesos y fenómenos. La principal diferencia radica en la forma como son atacados los problemas que les conciernen. Los evolucionistas investigan el aspecto subespecífico de la evolución estudiando principalmente poblaciones o grupos de poblaciones íntimamente relacionadas en un sólo nivel temporal, o como máximo, durante un reducido número de generaciones. Extrapolan los resultados al nivel transespecífico comparando individuos o poblaciones que han evolucionado durante períodos de tiempo medidos en términos de millones de generaciones o de años. Para los neodarwinstas sintéticos, los resultados obtenidos al nivel subespecífico pueden aplicarse al nivel transespecífico si puede garantizarse que los procesos que promueven los cambios evolutivos en las poblaciones actuales han sido activos durante todo el tiempo durante el cual han existido los organismos. Con estas bases, pueden por tanto extrapolarse del presente al pasado, y como cualquier extrapolación, sólo puede ser válida, si está basada en una cantidad suficiente de información adecuada. La información requerida no ha de referirse únicamente a las interacciones entre población y su medio ambiente, sino además a los procesos evolutivos en los organismos modernos, a la naturaleza y al medio ambiente probable de las poblaciones extinguidas, representadas solamente por formas fósiles.

Sin embargo, este principio ha sido cuestionado por otros evolucionistas, principalmente paleontólogos, -ELDREDGE y GOULD (1972); ELDREDGE y CRACRAFT (1980); ELDREDGE (1985, 1989)-, sus propuestas, expresadas como evolución por equilibrios puntuales, se basan en las observaciones paleontológicas, donde cada nueva especie aparece bruscamente dentro de series fósiles que han persistido inalterables durante largos periodos geológicos, reemplazándola sin observarse transiciones entre una y otra.

Así, en las series fósiles, la evolución de las especies se presenta como largo períodos durante los cuales las especies permanecen estables, interrumpidos con fases puntuales de episodios bruscos en que se produce el reemplazamiento por las nuevas especies. Para los puntualistas esta estabilidad de las especies, una vez que han aparecido, refuta el modelo neodarwiniano clásico, según el cual los cambios mínimos modifican constante y gradualmente las poblaciones representativas de las especies. Para los puntualistas, la ausencia de una correlación estricta entre las tasas evolutivas de los caracteres y las tasas taxonómicas es un reflejo de que el fenómeno de especiación no es consecuencia de cambios adaptativos, y por tanto existe un desacoplamiento entre la especiación y el cambio adaptativo. A raíz de esta nueva noción evolutiva, lo que se plantea es saber cómo las secuencias de especiación y las secuencias de cambios adaptativos se combinan en las líneas evolutivas para producir los fenómenos característicos de la macroevolución, como por ejemplo las radiaciones adaptativas o las tendencias evolutivas.

Un modelo propuesto es la selección a nivel de especie, que postula que las nuevas especies aparecen con características adaptativas aleatorias en relación a la tendencia evolutiva que finalmente prevalecerá, y que la selección actuaría a nivel de especies y no de poblaciones. De esta forma la macroevolución, según los puntualistas, aparece más como una cuestión de redistribución en la gama de especies en el seno de las líneas evolutivas, y no como una consecuencia de un cambio adaptativo gradual.

Los neodarwinistas replican a esta teoría exponiendo que existe un registro incompleto de las series fósiles y que la aparición brusca de nuevas especies puede ser explicada en términos de microevolución, al ser posible la aparición de nuevas características y posteriores procesos de especiación en áreas geográficas restrictivas.

Aunque es cierto que se conocen ciertas relaciones o patrones filogenéticos evolutivos, el hecho es que se desconoce o no hay una opinión uniforme de las interrelaciones entre los taxones de categorías superiores.

La mayor parte de las diferencias genéticas entre poblaciones pueden ser selectivamente neutras.

Los conocimientos aportados por la genética de poblaciones asumían que las diferencias genéticas entre poblaciones eran consecuencia de la selección de aquellos alelos que mejoraban la adaptación de los individuos que los portaban, lo que presuponía encontrar en las poblaciones un alto grado de homozigosis. Sin embargo, estudios posteriores mostraron la gran variabilidad alélica en las poblaciones, y por tanto, la dificultad de entender su ventaja selectiva. Una interpretación de esta variabilidad podía ser explicada por el hecho de que los efectos de los distintos alelos fueran neutros, es decir, no afectaran a la eficacia biológica de sus portadores; por tanto, los cambios en las frecuencias génicas de una generación a otra sólo se verían afectados por el proceso aleatorio del museo, es decir, por deriva genética.

Uno de los problemas de la biología evolutiva está en establecer si un determinado alelo o carácter fenotípico, tiene alguna significación biológica. Resulta evidente que las especies están adaptadas a su forma de vida, a su nicho, de lo contrario habrían desaparecido. En esta adaptación algunas de sus características tendrán más importancia que otras, pudiendo algunas de ellas ser neutras. El uso del superlativo "de la supervivencia del más apto" resulta, por tanto gratuito. No sobrevive el más apto sino los organismos tolerantemente más aptos.

El Puntualismo:

Es un modelo de evolución desarrollado por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould que afirma que la evolución de grupos de organismos a tenido lugar a través de saltos y que, por tanto, la ausencia de eslabones fosilizados no se debe a las lagunas en los hallazgos de fósiles. Los organismos con determinado bagaje de características se encuentran en equilibrio con los cambios en el ambiente. Este equilibrio se vería interrumpido de vez en cuando al surgir, de improviso, nuevas formas que, de momento, no estarían adaptadas a ningún ambiente sino que lo harían de manera paulatina.

Gould considera la creación de nuevas formas entre una y otra generación, algo indemostrable mediante la paleontología. Las fases de permanencia estable en la evolución son denominadas "estasis", mientras que las interrupciones del equilibrio se denominan "puntuaciones". Los procesos de selección únicamente jugarían un papel durante la estasis, pero no durante las puntuaciones.

El núcleo del puntualismo es la tesis de la existencia de mecanismos distintos para la microevolución y para la macroevolución. La microevolución se refiere a los cambios dentro de la misma especie, y están basados en simples mutaciones genéticas cuyos efectos pueden ser ventajosos, perjudiciales o neutrales para el portador. La macroevolución está relacionada con el surgimiento de taxones, de mayor amplitud que una especie.

La teoría del gradualismo, presupone que las especies han surgido sobre la base de mutación y selección. Por el contrario, el puntualismo sostiene que en origen de los nuevos grandes grupos, pueden incidir en otros mecanismos como las grandes mutaciones que conducen a formas inadaptadas.

En genética no existe el más mínimo indicio para la aparición de grandes mutaciones que, entre una generación y su consecutiva pueden crear formas de organización completamente nuevas, muy diferentes a sus progenitores. Además unos cambios realmente grandes y súbitos del sistema empeorarían casi siempre su funcionamiento. Solo en casos contados un sistema "organismo" funciona mejor después de un cambio profundo en su constitución o en su forma de actuar. En estos casos deben existir también los correspondientes factores medioambientales que faciliten la supervivencia al nuevo organismo. Todas estas circunstancias reducen nuevamente la probabilidad de una puntuación.

Además, la supuesta gran mutación debería realizares al mismo tiempo en más de un individuo para que pudieran reproducirse. En conjunto la probabilidad indica claramente que estasis y puntuación no son un caso habitual en el transcurso de la evolución. No obstante a medida que se conocen más líneas de fósiles, se tienen más indicios de que la escala de cambio evolutivo no es constante. Por tanto, se puede decir que en la evolución de los taxones se han producido fases de cambios rápidos, alternadas con fases de relativo mantenimiento. Para poder confirmarlo debemos encontrar una línea de fósiles en la que realmente no exista ninguna laguna.

La discusión sobre el puntualismo sigue abierta, y la solución más viable podría dirigirse a la investigación de las puntuaciones. Con toda seguridad no fueron la norma.

La Teoría neutralista de la evolución molecular, defendida por KIMURA (1968) y otros autores admite que la evolución de los caracteres morfológicos, etnológicos y ecológicos está gobernada mayoritariamente por la selección natural. Estos autores proponen, sin embargo, que la evolución de la mayoría de las proteínas y de los genes que las codifican se debe en su mayor parte al azar. KIMURA (1983> señala que el carácter diferenciador del Neodarwinismo es el papel central que da a la selección en la producción de diferencias genéticas entre las especies. Este punto de vista resulta del todo razonable al considerar el material hereditario como un paquete de genes, cada uno de los cuales tiene algún papel importante. Posteriormente, se ha observado que sólo un pequeño porcentaje del ADN es el responsable de la síntesis de las proteínas. Así, en el caso humano, solo el 1% del genoma está implicado en dicha síntesis (ALBERT y col. 1989), de forma que el resto del ADN no esta sometido a la selección. KIMURA propone en su teoría neutralista que la mayor parte de las substituciones mutantes no son mantenidas por una selección darwiniana positiva sino que son fijadas aleatoriamente por deriva genética, aunque este autor no renuncia a que, una vez fijadas en el tiempo, lleguen a tener importancia cuando las especies se vean sometidas a cambios ambientales. KIÑÚIRA ve confirmada su hipótesis al observar la constancia de la tasa de substitución encontrada en los ami~oieidos de las hemoglobinas PERUTZ 1983) y la de los nucleótidos de los pseudogenes LI y col 1981).
 
 

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