Tema 1: teoría de la evolución.
Durante el siglo XVIII un grupo de investigadores, que fueron llamados naturalistas, consiguieron reunir una gran cantidad de información sobre la fauna y la flora en muy diversas zonas de nuestro planeta. Un problema que planteó la acumulación de tan notable volumen de información fue su organización. La clasificación de los seres vivos se realizó, en un primer momento, mediante amplias descripciones de la morfología y procedencia de los distintos individuos encontrados. Este tipo de descripciones no constituían una verdadera ayuda para conseguir clasificaciones que fueran suficientemente unívocas.
El sistema ideado y desarrollado por Linneo (1707-1778) supuso una importante mejora en la organización de la información disponible. Consistió en proponer una serie de reglas para asignar a todos los seres vivos conocidos una etiqueta de género y especie. Esta clasificación, cuya primera edición fue publicada en 1735, se llamó Sistema Naturae. Lógicamente, en ese momento, eran las propiedades morfológicas de los distintos seres vivos las que permitían asignar género y especie a un individuo concreto. Aunque no está exento de arbitrariedades, el trabajo realizado por Linneo simplificó enormemente la tarea de clasificar animales y plantas. En líneas generales, la estructura arborescente que desarrolló sigue vigente en nuestros días, a pesar de los cambios experimentados por la biología desde entonces.
Para Linneo las especies identificadas constituían grupos de seres bien diferenciados y sin ninguna relación de procedencia. El criterio de parentesco, como hemos indicado, era meramente morfológico. Esta perspectiva llamada fijista consideraba que cada una de las especies estaba creada tal y como era, y sus individuos no experimentaban cambios a lo largo del tiempo.
No obstante, la acumulación de datos proporcionados por los naturalistas, y los avances experimentados en su organización, propiciaron la adopción de otros enfoques bien diferentes al fijista. Pronto se fue abriendo paso la idea de que unas especies provenían de otras y que, por tanto, había que conseguir una clasificación que reflejara las afinidades entre los distintos seres vivos desde otras perspectivas: había que conseguir lo que se llamó una clasificación natural.
Buffon (1707-1788) puso ya en entredicho el fijismo linneano pero, propiamente, el primero en proponer una hipótesis sobre el modo en que unas especies podían provenir de otras fue el francés Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, conocido sencillamente como Lamarck (1744-1829). En su Filosofía zoológica, escrita en 1809, expuso una descripción sistemática de la evolución de los seres vivos.
Para Lamarck, las especies provienen unas de otras, de las más simples a las más complejas. Los órganos de cada especie se desarrollarían como consecuencia de la reacción y adaptación al ambiente. Los cambios por tanto serían paulatinos y se producirían a lo largo de grandes periodos de tiempo. Lamarck pensaba que el fijismo era absurdo porque los animales no hubieran podido sobrevivir, sin evolucionar, a las cambiantes condiciones climáticas que en algunos períodos de tiempo fueron muy agresivas.
La originalidad de la propuesta de Lamarck consiste en defender que los cambios se producen por medio de la adaptación al ambiente. Ciertos órganos se refuerzan con el uso que el animal hace de ellos condicionado por el ambiente y, por otra parte, otros órganos se atrofian y acaban eliminándose por el desuso. Lamarck consideraba que dichas modificaciones en los diversos órganos son trasmitidas por herencia a los descendientes. Esto último es lo que se ha llamado “herencia de los caracteres adquiridos”. En realidad la idea que Lamarck estaba defendiendo era una versión de “la función crea al órgano”. Una consecuencia importante de la propuesta lamarckiana era que la transformación de los organismos debía ser necesaria, gradual, ascendente y continua. Es decir, de los gusanos, por ejemplo, con el tiempo llegaríamos a tener otra vez hombres.
Se puede decir, por tanto, que fue Lamarck el primero en formular una hipótesis evolucionista en estricto sentido, aunque entonces se reservaba la palabra evolución al desarrollo del embrión, y su propuesta fuera denominada como transformista. A diferencia de la propuesta de Darwin, el sujeto de la evolución Lamarckiana es el individuo: es el individuo el que experimenta la transformación por uso o desuso adaptativo y dicha transformación es la que después se trasmite a su descendencia.
La propuesta de Lamarck, aunque cosechó muchas adhesiones y parecía explicar de una manera natural el aumento de complejidad y la diversidad observada en la naturaleza, también se encontró con la oposición de científicos de la talla de Cuvier (1792-1832), profesor de anatomía comparada, que empleando lo que Brentano llamó más tarde el principio teleológico [Brentano 1979: 244], dio las pautas para deducir unas formas animales a partir de otras del mismo animal. Estas pautas han sido desarrolladas después por la paleontología moderna.
Ciertamente, en los seres vivos, en particular en los animales superiores, se pueden observar ligeras modificaciones de algunos órganos como consecuencia de su uso y, sobre todo, es más fácil de constatar la atrofia de aquellos órganos que no se usan. Esto no permite afirmar que la función crea el órgano, más bien se podría decir que la funcionalidad del órgano puede verse reforzada por su uso. Lo que la ciencia ha rechazado contundentemente hasta el momento es la herencia de caracteres adquiridos. No se ha encontrado ni la evidencia experimental ni ningún mecanismo por el que los individuos puedan transmitir las supuestas mejoras adquiridas en el curso de su vida. Los principios que rigen la transformación de los caracteres individuales, que son hoy comúnmente aceptados por la ciencia, los establecieron por vez primera Darwin y Wallace. Por otra parte, los principios que rigen la trasmisión o herencia de dichos caracteres fueron establecidos en primer lugar por Mendel.
Subtema 1: Teoría de la evolución de Darwin
Está generalmente reconocido que los seres vivos evolucionan y que las formas sencillas dan lugar a formas cada vez más complejas. ¿Cómo sucede esto? He aquí la cuestión que intrigó a Carlos Darwin, el gran naturalista, durante muchos años. Darwin creía firmemente en la evolución, pero por largo tiempo fue incapaz de explicarla. Al cabo de muchos años desarrolló su famosa Teoría de la evolución por selección natural, basada en el modo prodigioso en que los animales se adaptan a su ambiente. La evolución es el proceso por el que una especie cambia con el de las generaciones. Dado que se lleva a cabo de manera muy lenta han de sucederse muchas generaciones antes de que empiece a hacerse evidente alguna variación.
UN POCO DE HISTORIA…Desde la antigüedad, el modo de originarse la vida y la aparición de la gran variedad de organismos conocidos, constituyó un misterio que, en menor o mayor medida, despertó curiosidad de los científicos.
Sin embargo, las supersticiones, los prejuicios, los dogmas religiosos y las teorías que se aventuraban debido a la imposibilidad de probarlas con el nivel de conocimiento de aquellas épocas, hicieron que la cuestión quedara a menudo en el olvido o que, simplemente, se aceptara la imposibilidad de averiguar los orígenes.
No fue hasta épocas relativamente recientes cuando el hombre pudo finalmente abordar esta cuestión con unos criterios fiables y unos conocimientos científicos suficientes para demostrar sus hipótesis.
Es así como podemos afirmar, que antes del siglo XIX existieron diversas hipótesis que intentaban explicar justamente esta cuestión, “el origen de la vida sobre la Tierra”. Las teorías creacionistas que hacían referencia a un hecho puntual de la creación divina; y por otra parte, las teorías de la generación espontánea que defendían que la aparición de los vivos se producía de manera natural, a partir de la materia inerte.
Una primera aportación científica sobre el tema es el trabajo de Oparin (1924), El origen de la vida sobre la Tierra, donde el bioquímico y biólogo ruso propone una explicación, vigente aún hoy, de la manera natural en que de la materia surgieron las primeras formas pre-biológicas y, posteriormente el resto de los seres vivos. En segundo aspecto de la generación espontánea de la vida tiene una respuesta convincente desde mediados del siglo XIX.
Esto es así, gracias a Pasteur y fundamentalmente a Darwin quienes realizaron experimentos al respecto. Este último, naturalista británico realizó una obra de vital trascendencia (1859): El origen de las especies. La cual tiene por objetivo aportar una explicación científica sobre la evolución o denominada “descendencia con modificación” (término utilizado para explicar estos fenómenos).
Los pinzones de Darwin son un grupo de pájaros que se encuentran en las islas Galápagos y que contribuyeran grandemente a ¡a formación de la teoría de la evolución. En esas islas existen pocas aves de otra de otra clase y los pinzones han evolucionado en varias direcciones, de modo que ahora los hay granívoros, frugívoros, insectívoros, etc. Sus picos varían de forma, de acuerdo con le función. Se distinguen varias especies y subespecies. La semejanza general entre ellos sugiere que han evolucionado recientemente, a partir de un antepasado común.
Evolución de los pinzones de Darwin
Sin lugar a dudas que existieron importantes antecedentes del tema, aunque siempre se manifiesta el honor de haber realizado esta teoría de manera científica e inexorable, a Charles Darwin. No muy lejos, fue su abuelo –Erasmo Darwin- quien aportó las primeras muestras de interés científico por estos temas. No obstante, quien fue precursor de una corriente de pensamiento sobre el estudio de la evolución de los seres vivos, es Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829).
Su tesis fundamental es la transmisión de los caracteres adquiridos como origen de la evolución (es decir, que las características que un individuo adquiere en su interacción con el medio se transmiten después a su descendencia); denominada este principio como Lamarckismo.
La causa de las modificaciones de dichos caracteres se encuentra en el uso o no de los diversos órganos, tesis que se resume en la siguiente frase: «La función crea el órgano». Lamarck resume sus ideas en Filosofía zoológica (1809), el primer trabajo científico donde se expone de manera clara y razonada una teoría sobre la evolución.
Así, por ejemplo, los lamarckistas explicaban la aparición del cuello largo en las jirafas como un proceso paulatino de adaptación de un animal a ir comiendo hojas situadas cada vez más altas. Lo que supondría que sus hijos heredarían un cuello más largo aún.
Darwin parte de las ideas, del economista Thomas Malthus. Malthus postulaba que la población crece en forma geométrica y se preguntaba qué sucedería con el crecimiento de la población humana en un habitat cerrado, como por ejemplo una isla. La conclusión era que el crecimiento estaría limitado por la cantidad de alimento, que crece en proporción aritmética. Si la cantidad de alimento es restringida, debemos suponer que llegará un momento en que existirán más animales con necesidad de alimentarse que alimento disponible.
Entonces, se producirá una competencia entre los individuos por el alimento, y algunos individuos resultarán vencedores y los otros morirán de hambre. De esta idea, Darwin concluye que sobrevivirán aquellos individuos con características más favorables, idea conocida como la “supervivencia del más apto”. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, a menudo, se registran variaciones, hecho que Darwin había observado en las Galápagos.
Conectando este hecho con la idea de la supervivencia del más apto, se deduce que aquellos individuos que poseen las características más favorables compiten en mejores condiciones y, al cabo del tiempo, se produce la selección natural; es decir, los más aptos ocupan todo el habitat y los menos “adaptados” desaparecen.
Un Ejemplo de la Selección Natural: Entre las perdices se observa, ocasionalmente, la aparición de individuos completamente blancos o albinos, o cuyo plumaje tiende a ser blanco. Estos casos se presentan, por lo demás, en muchos otros animales. Sin embargo, el porcentaje de perdices blancas es siempre muy pequeño. Se puede comprender fácilmente que, en caso de ataque por un ave de rapiña, cuando las perdices se ven obligadas a buscar refugio entre la maleza y los accidentes del terreno, las de color blanco están mucho menos favorecidas y tienen muchas más probabilidades que las otras de ser el punto de mira y la presa inmediata del halcón atacante.
Sin embargo, la variación blanca sigue apareciendo de vez en cuando entre las perdices, aunque la selección natural, que trabaja en contra de ella, le impida “fijarse” o convertirse en una característica importante. Si se tratase, sin embargo, de animales que por habitar en altas latitudes (tierras circumpolares) o altas montañas se vieran obligados a pasar una época de su vida en la nieve, el color blanco podría ser una característica favorable que los ayudaría a pasar inadvertidos.
De hecho, la coloración blanca se presenta frecuentemente en esa clase de animales, ya sea de modo estacional o fijo. Se puede suponer que la selección natural ha favorecido su fijación. Las variaciones que tienen lugar en todos los animales hacen, por tanto, que se adapten más o menos al ambiente
Subtema: Teoría de la evolución de Wallace.
La evolución por selección natural es conocida como 'darwinismo', pero en realidad tuvo dos diferentes autores que llegaron a la misma conclusión. Por un lado, Charles Darwin y, por otro, Alfred Russel Wallace. Ambos firmaron conjuntamente la presentación de esta revolucionaria idea en la Sociedad Linneana de Londres en 1858, pero sólo Darwin obtuvo notoriedad. Wallace, pese a ser uno de los más importantes científicos de la historia, sigue siendo un gran desconocido.
Wallace nació en 1823 en la ciudad galesa de Usk, proveniente de una familia humilde. A los 13 años tuvo que abandonar el colegio y su ciudad natal para trasladarse a Londres, donde comenzó su voraz educación autodidacta. Muy pronto comenzó a trabajar como topógrafo y a investigar por su cuenta en una época en la que los científicos no eran profesionales, sino generalmente personas provenientes de clases altas sin necesidades económicas.
En 1848, destinó todos sus ahorros para financiarse un viaje al Amazonas, donde inició sus experimentos con numerosas penurias económicas.
La selección natural
El incendio del barco Hellen, con el que volvía a Gran Bretaña en 1852, provocó que perdiera su meticulosa colección amazónica y todos sus escritos. Salvó la vida después de varios días de náufrago en un bote salvavidas y salvó su futuro gracias a que tenía contratado un seguro que le permitió la subsistencia económica.
Pensando en la evolución
Pese a la tragedia y la pérdida del material, mantenía en su mente las grandes ideas que había obtenido de la exploración. Por ejemplo, se había percatado de que los indígenas cruzaban el río cuando deseaban cambiar de tipo de caza. Su certera conclusión consistió en que este cauce representaba una frontera natural milenaria que provocaba diferencia de especies en cada una de las riveras. Ya había empezado a fraguar en su mente, y posiblemente en sus perdidos escritos, el concepto de evolución.
Como Darwin, Wallace había leído con pasión el libro 'Ensayo sobre el principio de la población' del economista Thomas Malthus (1766-1834). En él, se describía cómo la población crece de una manera exponencial mientras los recursos siempre tienen un crecimiento limitado.
Tras una ardua búsqueda de fondos, el galés decidió partir para proseguir sus experimentos en la costa malaya, adonde llegó en 1845. La elección de este archipiélago tiene que ver seguramente por ser uno de los territorios menos explorados de Asia. Creía que, al ser el primero en describirlo, podría obtener mayor éxito en la publicación de sus resultados. Y ello implicaría también conseguir mayores ganancias.
En las islas asiáticas estudió en profundidad las diferentes especies, con especial dedicación a los orangutanes. Incluso acabó cuidando personalmente a una cría de orangután a la que había dejado huérfana. Además, descubrió que, al igual que en el Amazonas, en los archipiélagos existía una clara línea que diferenciaba las especies de uno y otro lado, la posteriormente conocida como 'línea de Wallace'.
Con sus experimentos, el naturalista galés se acercaba cada vez a una teoría precisa sobre la evolución de las especies. Sus primeras ideas, posteriormente conocidas como 'ley de Sarawak' por la isla de Borneo donde lo escribió, acabaron publicándose sin pena ni gloria en la revista 'Annals and Magazine of Natural . Lo cierto es que en este artículo no describía ningún mecanismo que hiciera posible la evolución.
Wallace obtuvo por sí mismo las mismas conclusiones a las que Darwin había llegado tras su viaje alrededor del mundo y sobre las que llevaba dos décadas trabajando. Su ley de Sarawak establecía que 'toda especie ha comenzado a existir coincidiendo en espacio y tiempo con otra especie preexistente y estrechamente ligada a ella'.
En 1858 escribió una carta al ya reconocido naturalista pidiéndole ayuda para hacer pública su teoría. Cuando Charles leyó la misiva se quedó a la vez sorprendido y aterrorizado, porque el galés había desarrollado exactamente la misma teoría que él y porque temía ser adelantado a lo hora de presentar sus conclusiones.
Los mentores de Darwin, Charles Lyell y Joseph Hooker, llegaron a lo que se ha dado en llamar un 'arreglo delicado': ambos realizarían una presentación conjunta de sus resultados en la Sociedad Linneana de Londres, algo que ocurrió en julio de 1858 sin que nadie recabara la opinión del propio Wallace, que todavía se encontraba a miles de kilómetros en las selvas malayas.
Cuando Alfred Russel se enteró del acuerdo demostró su total aceptación, algo que demuestra el talento abierto y nada competitivo del galés. Mientras Darwin seguía denominando 'mi teoría' a la selección natural, Wallace publicó un libro en 1889 que llevaba el título de 'Darwinismo'. Según declaró, sus ideas hubieran pasado desapercibidas sin el apoyo del prestigioso naturalista. De hecho, consideró que le había sido de mucha ayuda para ganar una posición en la comunidad científica de la época.
Las partes más negras de su obra
Wallace demostró ser un excelente científico en campos tan diversos como la botánica, geología, geografía, entomología y zoología. Además de la selección natural, realizó numerosas investigaciones, como la mencionada línea de Wallace. Inventó la ciencia de la biogeografía y es el padre de la moderna ecología. Desgraciadamente, su interés por pseudociencias sin fundamento como el espiritismo y la frenología, así como su radicalismo político en plena sociedad victoriana y su lucha contra las vacunas, no contribuyeron a engrandecer su figura. Murió en Inglaterra en 1913.
Tema 2: Mecanismos de la evolución.
¿QUÉ SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?
Se conoce como mecanismos de la evolución a varios procesos a través de los cuales se produce el cambio evolutivo, debido a que ocasionan cambios en las frecuencias de los genes de los individuos de las poblaciones.
¿CUÁLES SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?
Selección natural
Es el mecanismo más conocido de todos y el que Charles Darwin describió para explicar su teoría de la evolución en el siglo XIX. Según Darwin, los individuos de una población con variabilidad, que se adapten mejor a su entorno, tienen más probabilidades de sobrevivir, reproducirse y tener descendencia. Ésta, naturalmente, hereda los genes de sus progenitores así como los rasgos que los caracterizaron. Por el contrario, los individuos que no se adaptan al entorno son menos propensos de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus genes.
Darwin expuso que la selección natural es el principal mecanismo que conduce a la evolución de los seres vivos.
Deriva genética
Para entender esto, hay que saber que un alelo es una de las formas alternativas que un solo gen puede tener; por ejemplo, el gen que determina el color de los ojos de una persona puede tener un alelo para el color marrón y un alelo para el color azul. Un alelo es recesivo si está presente en los dos cromosomas de un par, pero es dominante si se encuentra en uno o los dos cromosomas de un par. El primer alelo es dominante y el segundo es recesivo. Si una persona hereda uno o dos alelos para el color de los ojos azules, tendrá ojos azules, pero sólo podrá tener ojos marrones si hereda dos copias del alelo para ojos marrones.
Ahora bien, la deriva genética ocurre cuando una población tiene un pequeño tamaño y la frecuencia de los alelos varía por azar, por eventos que no están relacionados con la adaptación o algún proceso genético mayor. Esto ocasiona que algunos alelos se pierdan o que otros predominen y queden fijados en la población.
Imagina que a una isla pequeña y aislada llega un grupo de 50 colonos de piel oscura y se asienta prósperamente ahí. Los descendientes de los colonos tendrán la mayor parte de las características de sus ancestros, y la población tendrá poca variabilidad genética. Esto no implica la adaptación a su entorno, ni la competencia con otros individuos, ya que hipotéticamente no llegan personas de otras partes del mundo. Entonces, la población tiende a tener piel oscura por deriva genética.
Selección natural y deriva genética no ocurren a menos que exista variabilidad genética en una población, esto es, que los individuos presenten aspectos que los diferencien unos de otros, en cuestión de formas, tamaños, colores, etcétera.
Mutación
Son cambios permanentes en el material genético que son visibles cuando los descendientes de individuos tienen características diferentes a los de sus progenitores. Las causas de las mutaciones están relacionadas con errores durante la división (reproducción) celular y el contacto con agentes químicos y radiación.
Un gen que ha mutado puede conseguir una nueva función, pero también existen posibilidades de que el individuo presente efectos adversos. Esto último está vinculado con la modificación de la proteína del gen que mutó.
Migración
Se le conoce también como “flujo de genes” y consiste en la transferencia de genes de una población a otra. En este caso, puede suceder que los individuos de una población se trasladen a otra región con una población y se reproduzcan con los individuos de ésta, lo que resultaría en el cambio en las frecuencias de los alelos y nuevas variantes genéticas en la población.
Tema 3: Pruebas de la evolución.
La evolución es, posiblemente, el proceso más importante que afecta al conjunto de seres vivos que habitan en la Tierra, aunque este proceso no se de directamente sobre seres vivos determinados, ya que es un proceso que se prolonga mucho en el tiempo y tarda miles o millones de años en manifestarse; a pesar de ello, es un proceso imparable que comenzó con la aparición de la vida y desde entonces no ha perdido nada de vigor.
Podemos tener una mayor certeza de la existencia de este proceso en el pasado, ya que según lo que acabamos de ver, la evolución no se puede demostrar en la actualidad por su extremada lentitud; esta certeza, sin embargo, la podemos obtener a partir de una serie de hechos que nos van a probar su existencia.
Pruebas Biogeográficas.
Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas. La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares.
Son ejemplos característicos de esto los pinzones de las islas Galápagos que fueron estudiados por Darwin, los Drepanidos, aves de las islas Hawaii, o las grandes aves no voladoras distribuidas por el hemisferio sur, los ñandúes sudamericanos, las avestruces africanas, el pájaro elefante de Madagascar (extinguido), el casuario y el emú australianos o el moa gigante de Nueva Zelanda (también extinguido).
Pruebas Paleontológicas
El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio, como las series de erizos de los acantilados ingleses, el paso de reptiles a aves a través del Archaeopterix, o la evolución de los caballos para adaptarse a las grandes praderas abiertas por las que corrían.
Pruebas Anatómicas
Quizá son las que más información nos pueden aportar, porque son el reflejo directo de las adaptaciones al medio.
En muchos seres vivos existen órganos atrofiados, no funcionales, que aparecen en antepasados antiguos perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles; a estos órganos se les denomina ÓRGANOS VESTIGIALES.
Por otro lado, el estudio de la anatomía de distintas especies nos enseña que existen muchas que se parecen mucho, ya que son especies evolutivamente próximas, separadas por una diferente adaptación a medios distintos, es decir, que poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo, son lo que denominamos ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como por ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna, pero uno es para nadar y otro para volar.
Al mismo tiempo, existen también especies muy separadas evolutivamente que se tienen que adaptar al mismo medio, y por lo tanto desarrollan estructuras similares, los llamados ÓRGANOS ANÁLOGOS, que son patrones anatómicos que han tenido éxito en un medio concreto y por eso varias especies lo imitan.
Estos órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente se llaman ÓRGANOS ANÁLOGOS, como el ala de un insecto y el ala de un ave que ya hemos visto, y representan un fenómeno llamado CONVERGENCIA ADAPTATIVA, por el cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.
Si los órganos desempeñan funciones distintas pero tienen la misma anatomía interna se llaman ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como son el ala de un ave o la aleta del delfín, y representan la DIVERGENCIA ADAPTATIVA, por la cual los seres vivos modelan sus órganos según su modo de vida, el ambiente en que están, etc.
Pruebas Bioquímicas.
Gráfica en la que se pone de manifiesto la proximidad evolutiva de ciertas especies por el porcentaje de aglutinación de sus proteínas sanguíneas: a mayor porcentaje, más proximidad evolutiva"
Por último, las pruebas más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; esto se ha hecho sobre todo con proteínas (por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN.
Tema 4: Características de los seres vivos.
Organización o Estructura.- La célula es la unidad fundamental de la vida, todo ser vivo está formado por células, algunos individuos son unicelulares, y otros son pluricelulares. Éstas pueden ser eucariontes o procariontes
Metabolismo.- Los organismos captan energía del medio ambiente y la transforman, lo que les permite desarrollar todas sus actividades. Para realizar sus funciones vitales, los seres vivos transforman las sustancias que entran a su organismo, Esta serie de procesos químicos se conoce como metabolismo, se divide en anabolismo (síntesis o construcción de materiales) y catabolismo (degradación de materia, transformación de moléculas complejas en sencillas) En este proceso participan la nutrición y respiración. Las plantas captan la energía solar y realizan la fotosíntesis (autótrofas), los animales se alimentan de plantas o de otros animales (heterótrofos), la mayoría de los organismos respiran oxígeno y se llama aerobios, y otros son anaerobios. El metabolismo es indispensable para la vida.
Homeostasis.- se aplica la capacidad que tienen los seres vivos de mantener sus condiciones internas constantes y en un estado óptimo, a pesar de los cambios en las condiciones ambientales en que se encuentren. Todas las células de nuestro cuerpo están bañadas por líquido, este se mantiene en condiciones constantes de pH, temperatura, concentración de iones, de nutrientes y volumen de agua. Los sistemas de excreción forman parte de los mecanismos de homeostasis.
Crecimiento.- Como consecuencia de los procesos metabólicos los organismos crecen, proceso que consisten en un incremento gradual de su tamaño, por el crecimiento de sus estructuras internas.
Reproducción.- Los seres vivos se reproducen por sí mismos y heredan sus características a sus descendientes, de manera que se logra perpetuar la especie. Algunos tiene reproducción asexual (de un solo organismo se produce su descendencia) y otros sexual (en la cual hay combinación de las características de los progenitores).
Adaptación.- Para que los seres vivos llegaran a la etapa actual de su evolución tuvieron que sufrir una serie de transformaciones a través de millones de años, adecuándose a las condiciones cambiantes de su medio, esa capacidad de adecuación se llama adaptación. Los organismos que poseían los rasgos que los convertían mejor adaptados sobrevivieron y tuvieron mayor posibilidad de reproducirse y transmitían esa característica a su descendencia.
Irritabilidad.- Los organismos vivos responden a estímulos del medio ambiente, una planta responde a la luz y la sigue, una abeja es atraída por el color de las flores o un ciervo corre al escuchar un sonido extraño. Incluso los protozoarios responden a los estímulos del medio ambiente
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Durante el siglo XVIII un grupo de investigadores, que fueron llamados naturalistas, consiguieron reunir una gran cantidad de información sobre la fauna y la flora en muy diversas zonas de nuestro planeta. Un problema que planteó la acumulación de tan notable volumen de información fue su organización. La clasificación de los seres vivos se realizó, en un primer momento, mediante amplias descripciones de la morfología y procedencia de los distintos individuos encontrados. Este tipo de descripciones no constituían una verdadera ayuda para conseguir clasificaciones que fueran suficientemente unívocas.
El sistema ideado y desarrollado por Linneo (1707-1778) supuso una importante mejora en la organización de la información disponible. Consistió en proponer una serie de reglas para asignar a todos los seres vivos conocidos una etiqueta de género y especie. Esta clasificación, cuya primera edición fue publicada en 1735, se llamó Sistema Naturae. Lógicamente, en ese momento, eran las propiedades morfológicas de los distintos seres vivos las que permitían asignar género y especie a un individuo concreto. Aunque no está exento de arbitrariedades, el trabajo realizado por Linneo simplificó enormemente la tarea de clasificar animales y plantas. En líneas generales, la estructura arborescente que desarrolló sigue vigente en nuestros días, a pesar de los cambios experimentados por la biología desde entonces.
Para Linneo las especies identificadas constituían grupos de seres bien diferenciados y sin ninguna relación de procedencia. El criterio de parentesco, como hemos indicado, era meramente morfológico. Esta perspectiva llamada fijista consideraba que cada una de las especies estaba creada tal y como era, y sus individuos no experimentaban cambios a lo largo del tiempo.
No obstante, la acumulación de datos proporcionados por los naturalistas, y los avances experimentados en su organización, propiciaron la adopción de otros enfoques bien diferentes al fijista. Pronto se fue abriendo paso la idea de que unas especies provenían de otras y que, por tanto, había que conseguir una clasificación que reflejara las afinidades entre los distintos seres vivos desde otras perspectivas: había que conseguir lo que se llamó una clasificación natural.
Buffon (1707-1788) puso ya en entredicho el fijismo linneano pero, propiamente, el primero en proponer una hipótesis sobre el modo en que unas especies podían provenir de otras fue el francés Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, conocido sencillamente como Lamarck (1744-1829). En su Filosofía zoológica, escrita en 1809, expuso una descripción sistemática de la evolución de los seres vivos.
Para Lamarck, las especies provienen unas de otras, de las más simples a las más complejas. Los órganos de cada especie se desarrollarían como consecuencia de la reacción y adaptación al ambiente. Los cambios por tanto serían paulatinos y se producirían a lo largo de grandes periodos de tiempo. Lamarck pensaba que el fijismo era absurdo porque los animales no hubieran podido sobrevivir, sin evolucionar, a las cambiantes condiciones climáticas que en algunos períodos de tiempo fueron muy agresivas.
La originalidad de la propuesta de Lamarck consiste en defender que los cambios se producen por medio de la adaptación al ambiente. Ciertos órganos se refuerzan con el uso que el animal hace de ellos condicionado por el ambiente y, por otra parte, otros órganos se atrofian y acaban eliminándose por el desuso. Lamarck consideraba que dichas modificaciones en los diversos órganos son trasmitidas por herencia a los descendientes. Esto último es lo que se ha llamado “herencia de los caracteres adquiridos”. En realidad la idea que Lamarck estaba defendiendo era una versión de “la función crea al órgano”. Una consecuencia importante de la propuesta lamarckiana era que la transformación de los organismos debía ser necesaria, gradual, ascendente y continua. Es decir, de los gusanos, por ejemplo, con el tiempo llegaríamos a tener otra vez hombres.
Se puede decir, por tanto, que fue Lamarck el primero en formular una hipótesis evolucionista en estricto sentido, aunque entonces se reservaba la palabra evolución al desarrollo del embrión, y su propuesta fuera denominada como transformista. A diferencia de la propuesta de Darwin, el sujeto de la evolución Lamarckiana es el individuo: es el individuo el que experimenta la transformación por uso o desuso adaptativo y dicha transformación es la que después se trasmite a su descendencia.
La propuesta de Lamarck, aunque cosechó muchas adhesiones y parecía explicar de una manera natural el aumento de complejidad y la diversidad observada en la naturaleza, también se encontró con la oposición de científicos de la talla de Cuvier (1792-1832), profesor de anatomía comparada, que empleando lo que Brentano llamó más tarde el principio teleológico [Brentano 1979: 244], dio las pautas para deducir unas formas animales a partir de otras del mismo animal. Estas pautas han sido desarrolladas después por la paleontología moderna.
Ciertamente, en los seres vivos, en particular en los animales superiores, se pueden observar ligeras modificaciones de algunos órganos como consecuencia de su uso y, sobre todo, es más fácil de constatar la atrofia de aquellos órganos que no se usan. Esto no permite afirmar que la función crea el órgano, más bien se podría decir que la funcionalidad del órgano puede verse reforzada por su uso. Lo que la ciencia ha rechazado contundentemente hasta el momento es la herencia de caracteres adquiridos. No se ha encontrado ni la evidencia experimental ni ningún mecanismo por el que los individuos puedan transmitir las supuestas mejoras adquiridas en el curso de su vida. Los principios que rigen la transformación de los caracteres individuales, que son hoy comúnmente aceptados por la ciencia, los establecieron por vez primera Darwin y Wallace. Por otra parte, los principios que rigen la trasmisión o herencia de dichos caracteres fueron establecidos en primer lugar por Mendel.
Subtema 1: Teoría de la evolución de Darwin
Está generalmente reconocido que los seres vivos evolucionan y que las formas sencillas dan lugar a formas cada vez más complejas. ¿Cómo sucede esto? He aquí la cuestión que intrigó a Carlos Darwin, el gran naturalista, durante muchos años. Darwin creía firmemente en la evolución, pero por largo tiempo fue incapaz de explicarla. Al cabo de muchos años desarrolló su famosa Teoría de la evolución por selección natural, basada en el modo prodigioso en que los animales se adaptan a su ambiente. La evolución es el proceso por el que una especie cambia con el de las generaciones. Dado que se lleva a cabo de manera muy lenta han de sucederse muchas generaciones antes de que empiece a hacerse evidente alguna variación.
UN POCO DE HISTORIA…Desde la antigüedad, el modo de originarse la vida y la aparición de la gran variedad de organismos conocidos, constituyó un misterio que, en menor o mayor medida, despertó curiosidad de los científicos.
Sin embargo, las supersticiones, los prejuicios, los dogmas religiosos y las teorías que se aventuraban debido a la imposibilidad de probarlas con el nivel de conocimiento de aquellas épocas, hicieron que la cuestión quedara a menudo en el olvido o que, simplemente, se aceptara la imposibilidad de averiguar los orígenes.
No fue hasta épocas relativamente recientes cuando el hombre pudo finalmente abordar esta cuestión con unos criterios fiables y unos conocimientos científicos suficientes para demostrar sus hipótesis.
Es así como podemos afirmar, que antes del siglo XIX existieron diversas hipótesis que intentaban explicar justamente esta cuestión, “el origen de la vida sobre la Tierra”. Las teorías creacionistas que hacían referencia a un hecho puntual de la creación divina; y por otra parte, las teorías de la generación espontánea que defendían que la aparición de los vivos se producía de manera natural, a partir de la materia inerte.
Una primera aportación científica sobre el tema es el trabajo de Oparin (1924), El origen de la vida sobre la Tierra, donde el bioquímico y biólogo ruso propone una explicación, vigente aún hoy, de la manera natural en que de la materia surgieron las primeras formas pre-biológicas y, posteriormente el resto de los seres vivos. En segundo aspecto de la generación espontánea de la vida tiene una respuesta convincente desde mediados del siglo XIX.
Esto es así, gracias a Pasteur y fundamentalmente a Darwin quienes realizaron experimentos al respecto. Este último, naturalista británico realizó una obra de vital trascendencia (1859): El origen de las especies. La cual tiene por objetivo aportar una explicación científica sobre la evolución o denominada “descendencia con modificación” (término utilizado para explicar estos fenómenos).
Los pinzones de Darwin son un grupo de pájaros que se encuentran en las islas Galápagos y que contribuyeran grandemente a ¡a formación de la teoría de la evolución. En esas islas existen pocas aves de otra de otra clase y los pinzones han evolucionado en varias direcciones, de modo que ahora los hay granívoros, frugívoros, insectívoros, etc. Sus picos varían de forma, de acuerdo con le función. Se distinguen varias especies y subespecies. La semejanza general entre ellos sugiere que han evolucionado recientemente, a partir de un antepasado común.
Evolución de los pinzones de Darwin
Sin lugar a dudas que existieron importantes antecedentes del tema, aunque siempre se manifiesta el honor de haber realizado esta teoría de manera científica e inexorable, a Charles Darwin. No muy lejos, fue su abuelo –Erasmo Darwin- quien aportó las primeras muestras de interés científico por estos temas. No obstante, quien fue precursor de una corriente de pensamiento sobre el estudio de la evolución de los seres vivos, es Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829).
Su tesis fundamental es la transmisión de los caracteres adquiridos como origen de la evolución (es decir, que las características que un individuo adquiere en su interacción con el medio se transmiten después a su descendencia); denominada este principio como Lamarckismo.
La causa de las modificaciones de dichos caracteres se encuentra en el uso o no de los diversos órganos, tesis que se resume en la siguiente frase: «La función crea el órgano». Lamarck resume sus ideas en Filosofía zoológica (1809), el primer trabajo científico donde se expone de manera clara y razonada una teoría sobre la evolución.
Así, por ejemplo, los lamarckistas explicaban la aparición del cuello largo en las jirafas como un proceso paulatino de adaptación de un animal a ir comiendo hojas situadas cada vez más altas. Lo que supondría que sus hijos heredarían un cuello más largo aún.
Darwin parte de las ideas, del economista Thomas Malthus. Malthus postulaba que la población crece en forma geométrica y se preguntaba qué sucedería con el crecimiento de la población humana en un habitat cerrado, como por ejemplo una isla. La conclusión era que el crecimiento estaría limitado por la cantidad de alimento, que crece en proporción aritmética. Si la cantidad de alimento es restringida, debemos suponer que llegará un momento en que existirán más animales con necesidad de alimentarse que alimento disponible.
Entonces, se producirá una competencia entre los individuos por el alimento, y algunos individuos resultarán vencedores y los otros morirán de hambre. De esta idea, Darwin concluye que sobrevivirán aquellos individuos con características más favorables, idea conocida como la “supervivencia del más apto”. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, a menudo, se registran variaciones, hecho que Darwin había observado en las Galápagos.
Conectando este hecho con la idea de la supervivencia del más apto, se deduce que aquellos individuos que poseen las características más favorables compiten en mejores condiciones y, al cabo del tiempo, se produce la selección natural; es decir, los más aptos ocupan todo el habitat y los menos “adaptados” desaparecen.
Un Ejemplo de la Selección Natural: Entre las perdices se observa, ocasionalmente, la aparición de individuos completamente blancos o albinos, o cuyo plumaje tiende a ser blanco. Estos casos se presentan, por lo demás, en muchos otros animales. Sin embargo, el porcentaje de perdices blancas es siempre muy pequeño. Se puede comprender fácilmente que, en caso de ataque por un ave de rapiña, cuando las perdices se ven obligadas a buscar refugio entre la maleza y los accidentes del terreno, las de color blanco están mucho menos favorecidas y tienen muchas más probabilidades que las otras de ser el punto de mira y la presa inmediata del halcón atacante.
Sin embargo, la variación blanca sigue apareciendo de vez en cuando entre las perdices, aunque la selección natural, que trabaja en contra de ella, le impida “fijarse” o convertirse en una característica importante. Si se tratase, sin embargo, de animales que por habitar en altas latitudes (tierras circumpolares) o altas montañas se vieran obligados a pasar una época de su vida en la nieve, el color blanco podría ser una característica favorable que los ayudaría a pasar inadvertidos.
De hecho, la coloración blanca se presenta frecuentemente en esa clase de animales, ya sea de modo estacional o fijo. Se puede suponer que la selección natural ha favorecido su fijación. Las variaciones que tienen lugar en todos los animales hacen, por tanto, que se adapten más o menos al ambiente
Subtema: Teoría de la evolución de Wallace.
La evolución por selección natural es conocida como 'darwinismo', pero en realidad tuvo dos diferentes autores que llegaron a la misma conclusión. Por un lado, Charles Darwin y, por otro, Alfred Russel Wallace. Ambos firmaron conjuntamente la presentación de esta revolucionaria idea en la Sociedad Linneana de Londres en 1858, pero sólo Darwin obtuvo notoriedad. Wallace, pese a ser uno de los más importantes científicos de la historia, sigue siendo un gran desconocido.
Wallace nació en 1823 en la ciudad galesa de Usk, proveniente de una familia humilde. A los 13 años tuvo que abandonar el colegio y su ciudad natal para trasladarse a Londres, donde comenzó su voraz educación autodidacta. Muy pronto comenzó a trabajar como topógrafo y a investigar por su cuenta en una época en la que los científicos no eran profesionales, sino generalmente personas provenientes de clases altas sin necesidades económicas.
En 1848, destinó todos sus ahorros para financiarse un viaje al Amazonas, donde inició sus experimentos con numerosas penurias económicas.
La selección natural
El incendio del barco Hellen, con el que volvía a Gran Bretaña en 1852, provocó que perdiera su meticulosa colección amazónica y todos sus escritos. Salvó la vida después de varios días de náufrago en un bote salvavidas y salvó su futuro gracias a que tenía contratado un seguro que le permitió la subsistencia económica.
Pese a la tragedia y la pérdida del material, mantenía en su mente las grandes ideas que había obtenido de la exploración. Por ejemplo, se había percatado de que los indígenas cruzaban el río cuando deseaban cambiar de tipo de caza. Su certera conclusión consistió en que este cauce representaba una frontera natural milenaria que provocaba diferencia de especies en cada una de las riveras. Ya había empezado a fraguar en su mente, y posiblemente en sus perdidos escritos, el concepto de evolución.
Como Darwin, Wallace había leído con pasión el libro 'Ensayo sobre el principio de la población' del economista Thomas Malthus (1766-1834). En él, se describía cómo la población crece de una manera exponencial mientras los recursos siempre tienen un crecimiento limitado.
Tras una ardua búsqueda de fondos, el galés decidió partir para proseguir sus experimentos en la costa malaya, adonde llegó en 1845. La elección de este archipiélago tiene que ver seguramente por ser uno de los territorios menos explorados de Asia. Creía que, al ser el primero en describirlo, podría obtener mayor éxito en la publicación de sus resultados. Y ello implicaría también conseguir mayores ganancias.
En las islas asiáticas estudió en profundidad las diferentes especies, con especial dedicación a los orangutanes. Incluso acabó cuidando personalmente a una cría de orangután a la que había dejado huérfana. Además, descubrió que, al igual que en el Amazonas, en los archipiélagos existía una clara línea que diferenciaba las especies de uno y otro lado, la posteriormente conocida como 'línea de Wallace'.
Con sus experimentos, el naturalista galés se acercaba cada vez a una teoría precisa sobre la evolución de las especies. Sus primeras ideas, posteriormente conocidas como 'ley de Sarawak' por la isla de Borneo donde lo escribió, acabaron publicándose sin pena ni gloria en la revista 'Annals and Magazine of Natural . Lo cierto es que en este artículo no describía ningún mecanismo que hiciera posible la evolución.
Wallace obtuvo por sí mismo las mismas conclusiones a las que Darwin había llegado tras su viaje alrededor del mundo y sobre las que llevaba dos décadas trabajando. Su ley de Sarawak establecía que 'toda especie ha comenzado a existir coincidiendo en espacio y tiempo con otra especie preexistente y estrechamente ligada a ella'.
En 1858 escribió una carta al ya reconocido naturalista pidiéndole ayuda para hacer pública su teoría. Cuando Charles leyó la misiva se quedó a la vez sorprendido y aterrorizado, porque el galés había desarrollado exactamente la misma teoría que él y porque temía ser adelantado a lo hora de presentar sus conclusiones.
Los mentores de Darwin, Charles Lyell y Joseph Hooker, llegaron a lo que se ha dado en llamar un 'arreglo delicado': ambos realizarían una presentación conjunta de sus resultados en la Sociedad Linneana de Londres, algo que ocurrió en julio de 1858 sin que nadie recabara la opinión del propio Wallace, que todavía se encontraba a miles de kilómetros en las selvas malayas.
Cuando Alfred Russel se enteró del acuerdo demostró su total aceptación, algo que demuestra el talento abierto y nada competitivo del galés. Mientras Darwin seguía denominando 'mi teoría' a la selección natural, Wallace publicó un libro en 1889 que llevaba el título de 'Darwinismo'. Según declaró, sus ideas hubieran pasado desapercibidas sin el apoyo del prestigioso naturalista. De hecho, consideró que le había sido de mucha ayuda para ganar una posición en la comunidad científica de la época.
Las partes más negras de su obra
Wallace demostró ser un excelente científico en campos tan diversos como la botánica, geología, geografía, entomología y zoología. Además de la selección natural, realizó numerosas investigaciones, como la mencionada línea de Wallace. Inventó la ciencia de la biogeografía y es el padre de la moderna ecología. Desgraciadamente, su interés por pseudociencias sin fundamento como el espiritismo y la frenología, así como su radicalismo político en plena sociedad victoriana y su lucha contra las vacunas, no contribuyeron a engrandecer su figura. Murió en Inglaterra en 1913.
Tema 2: Mecanismos de la evolución.
¿QUÉ SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?
Se conoce como mecanismos de la evolución a varios procesos a través de los cuales se produce el cambio evolutivo, debido a que ocasionan cambios en las frecuencias de los genes de los individuos de las poblaciones.
¿CUÁLES SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?
Selección natural
Es el mecanismo más conocido de todos y el que Charles Darwin describió para explicar su teoría de la evolución en el siglo XIX. Según Darwin, los individuos de una población con variabilidad, que se adapten mejor a su entorno, tienen más probabilidades de sobrevivir, reproducirse y tener descendencia. Ésta, naturalmente, hereda los genes de sus progenitores así como los rasgos que los caracterizaron. Por el contrario, los individuos que no se adaptan al entorno son menos propensos de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus genes.
Darwin expuso que la selección natural es el principal mecanismo que conduce a la evolución de los seres vivos.
Deriva genética
Para entender esto, hay que saber que un alelo es una de las formas alternativas que un solo gen puede tener; por ejemplo, el gen que determina el color de los ojos de una persona puede tener un alelo para el color marrón y un alelo para el color azul. Un alelo es recesivo si está presente en los dos cromosomas de un par, pero es dominante si se encuentra en uno o los dos cromosomas de un par. El primer alelo es dominante y el segundo es recesivo. Si una persona hereda uno o dos alelos para el color de los ojos azules, tendrá ojos azules, pero sólo podrá tener ojos marrones si hereda dos copias del alelo para ojos marrones.
Ahora bien, la deriva genética ocurre cuando una población tiene un pequeño tamaño y la frecuencia de los alelos varía por azar, por eventos que no están relacionados con la adaptación o algún proceso genético mayor. Esto ocasiona que algunos alelos se pierdan o que otros predominen y queden fijados en la población.
Imagina que a una isla pequeña y aislada llega un grupo de 50 colonos de piel oscura y se asienta prósperamente ahí. Los descendientes de los colonos tendrán la mayor parte de las características de sus ancestros, y la población tendrá poca variabilidad genética. Esto no implica la adaptación a su entorno, ni la competencia con otros individuos, ya que hipotéticamente no llegan personas de otras partes del mundo. Entonces, la población tiende a tener piel oscura por deriva genética.
Selección natural y deriva genética no ocurren a menos que exista variabilidad genética en una población, esto es, que los individuos presenten aspectos que los diferencien unos de otros, en cuestión de formas, tamaños, colores, etcétera.
Mutación
Son cambios permanentes en el material genético que son visibles cuando los descendientes de individuos tienen características diferentes a los de sus progenitores. Las causas de las mutaciones están relacionadas con errores durante la división (reproducción) celular y el contacto con agentes químicos y radiación.
Un gen que ha mutado puede conseguir una nueva función, pero también existen posibilidades de que el individuo presente efectos adversos. Esto último está vinculado con la modificación de la proteína del gen que mutó.
Migración
Se le conoce también como “flujo de genes” y consiste en la transferencia de genes de una población a otra. En este caso, puede suceder que los individuos de una población se trasladen a otra región con una población y se reproduzcan con los individuos de ésta, lo que resultaría en el cambio en las frecuencias de los alelos y nuevas variantes genéticas en la población.
Tema 3: Pruebas de la evolución.
La evolución es, posiblemente, el proceso más importante que afecta al conjunto de seres vivos que habitan en la Tierra, aunque este proceso no se de directamente sobre seres vivos determinados, ya que es un proceso que se prolonga mucho en el tiempo y tarda miles o millones de años en manifestarse; a pesar de ello, es un proceso imparable que comenzó con la aparición de la vida y desde entonces no ha perdido nada de vigor.
Podemos tener una mayor certeza de la existencia de este proceso en el pasado, ya que según lo que acabamos de ver, la evolución no se puede demostrar en la actualidad por su extremada lentitud; esta certeza, sin embargo, la podemos obtener a partir de una serie de hechos que nos van a probar su existencia.
Pruebas Biogeográficas.
Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas. La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares.
Son ejemplos característicos de esto los pinzones de las islas Galápagos que fueron estudiados por Darwin, los Drepanidos, aves de las islas Hawaii, o las grandes aves no voladoras distribuidas por el hemisferio sur, los ñandúes sudamericanos, las avestruces africanas, el pájaro elefante de Madagascar (extinguido), el casuario y el emú australianos o el moa gigante de Nueva Zelanda (también extinguido).
Pruebas Paleontológicas
El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio, como las series de erizos de los acantilados ingleses, el paso de reptiles a aves a través del Archaeopterix, o la evolución de los caballos para adaptarse a las grandes praderas abiertas por las que corrían.
Pruebas Anatómicas
Quizá son las que más información nos pueden aportar, porque son el reflejo directo de las adaptaciones al medio.
En muchos seres vivos existen órganos atrofiados, no funcionales, que aparecen en antepasados antiguos perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles; a estos órganos se les denomina ÓRGANOS VESTIGIALES.
Por otro lado, el estudio de la anatomía de distintas especies nos enseña que existen muchas que se parecen mucho, ya que son especies evolutivamente próximas, separadas por una diferente adaptación a medios distintos, es decir, que poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo, son lo que denominamos ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como por ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna, pero uno es para nadar y otro para volar.
Al mismo tiempo, existen también especies muy separadas evolutivamente que se tienen que adaptar al mismo medio, y por lo tanto desarrollan estructuras similares, los llamados ÓRGANOS ANÁLOGOS, que son patrones anatómicos que han tenido éxito en un medio concreto y por eso varias especies lo imitan.
Estos órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente se llaman ÓRGANOS ANÁLOGOS, como el ala de un insecto y el ala de un ave que ya hemos visto, y representan un fenómeno llamado CONVERGENCIA ADAPTATIVA, por el cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.
Si los órganos desempeñan funciones distintas pero tienen la misma anatomía interna se llaman ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como son el ala de un ave o la aleta del delfín, y representan la DIVERGENCIA ADAPTATIVA, por la cual los seres vivos modelan sus órganos según su modo de vida, el ambiente en que están, etc.
Pruebas Bioquímicas.
Gráfica en la que se pone de manifiesto la proximidad evolutiva de ciertas especies por el porcentaje de aglutinación de sus proteínas sanguíneas: a mayor porcentaje, más proximidad evolutiva"
Por último, las pruebas más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; esto se ha hecho sobre todo con proteínas (por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN.
Tema 4: Características de los seres vivos.
Organización o Estructura.- La célula es la unidad fundamental de la vida, todo ser vivo está formado por células, algunos individuos son unicelulares, y otros son pluricelulares. Éstas pueden ser eucariontes o procariontes
Metabolismo.- Los organismos captan energía del medio ambiente y la transforman, lo que les permite desarrollar todas sus actividades. Para realizar sus funciones vitales, los seres vivos transforman las sustancias que entran a su organismo, Esta serie de procesos químicos se conoce como metabolismo, se divide en anabolismo (síntesis o construcción de materiales) y catabolismo (degradación de materia, transformación de moléculas complejas en sencillas) En este proceso participan la nutrición y respiración. Las plantas captan la energía solar y realizan la fotosíntesis (autótrofas), los animales se alimentan de plantas o de otros animales (heterótrofos), la mayoría de los organismos respiran oxígeno y se llama aerobios, y otros son anaerobios. El metabolismo es indispensable para la vida.
Homeostasis.- se aplica la capacidad que tienen los seres vivos de mantener sus condiciones internas constantes y en un estado óptimo, a pesar de los cambios en las condiciones ambientales en que se encuentren. Todas las células de nuestro cuerpo están bañadas por líquido, este se mantiene en condiciones constantes de pH, temperatura, concentración de iones, de nutrientes y volumen de agua. Los sistemas de excreción forman parte de los mecanismos de homeostasis.
Crecimiento.- Como consecuencia de los procesos metabólicos los organismos crecen, proceso que consisten en un incremento gradual de su tamaño, por el crecimiento de sus estructuras internas.
Reproducción.- Los seres vivos se reproducen por sí mismos y heredan sus características a sus descendientes, de manera que se logra perpetuar la especie. Algunos tiene reproducción asexual (de un solo organismo se produce su descendencia) y otros sexual (en la cual hay combinación de las características de los progenitores).
Adaptación.- Para que los seres vivos llegaran a la etapa actual de su evolución tuvieron que sufrir una serie de transformaciones a través de millones de años, adecuándose a las condiciones cambiantes de su medio, esa capacidad de adecuación se llama adaptación. Los organismos que poseían los rasgos que los convertían mejor adaptados sobrevivieron y tuvieron mayor posibilidad de reproducirse y transmitían esa característica a su descendencia.
Irritabilidad.- Los organismos vivos responden a estímulos del medio ambiente, una planta responde a la luz y la sigue, una abeja es atraída por el color de las flores o un ciervo corre al escuchar un sonido extraño. Incluso los protozoarios responden a los estímulos del medio ambiente
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