martes, 30 de octubre de 2012

La evolución de las especies

Hasta finales del siglo XIX la mayoría de los científicos consideraban que la vida y todos los seres vivos habían sido creados por Dios (esto era resultado de la influencia de la religión sobre la ciencia). A esto lo llamamos creacionismo, pero si Dios creó las especies estas deberían permanecer fijas y a esto lo llamamos, el fijismo. Pero a finales del siglo XVIII se empezaron a estudiar a los fósiles y se contradecían con el fijismo, porque especies antiguas estaban extinguidas y las actuales no existían antes.
A finales del siglo XVIII, Erasmus Darwin y Lamark sugerían que las especies podían cambiar, adaptarse, pero no fueron capaces de dar con el mecanismo.
El que sí fue capaz de descubrir el mecanismo fue Charles Darwin, que viajó por Sudamérica en el Beagle (barco inglés) 1831-1836 y en este viaje descubrió el mecanismo. Lo descubrió porque en lo alto de los Andes había fósiles marinos y se le ocurrió pensar que estos cambios geológicos tan importantes afectarían a los seres vivos, haciéndolos cambiar. Darwin en su viaje se llevó un libro llamado "Principios de geología" de Charles Lyell, este señor calculó científicamente la edad de la Tierra, demostró la extinción de las especies y también explicaba y demostraba los lentos procesos geológicos; formación cordilleras, océanos. Esta información más la comparación entre las distintas especies de pinzones (pájaros) de las Islas Galápagos que habían evolucionado de forma distinta por el aislamiento. Pero en 1838 cayó en sus manos un "ensayo sobre la población" de Mathus, que decía que la población humana crece a mayor ritmo que la producción de alimentos, y más tarde o más temprano iban a escasear y causarían una gran mortalidad entre los seres humamos.

Darwin aplicó el malthusianismo a las especies de animales y lo llamó selección natural, la mortalidad es producida por la escasez  de alimentos, falta de espacio, por un depredador, por los grandes cambios ambientales (glaciaciones), grandes cambios geológicos (cordilleras) y así sucesivamente.
La selección natural favorece a los más aptos con una característica ventajosa sobre los demás (adaptación).
Favorece la reproducción de los mejores adaptados trasmitiendo sus características a la siguiente generación, y a los menos adaptados no los mata físicamente, sino que dificulta su método "muerte reproductiva".
Con el paso del tiempo los escarabajos marrones serán más y tendrían otra característica ventajosa.
Por acumulación de adaptaciones ventajosas aparece una nueva especie, evolución.
Lo que separa a una especie de otra es que no se pueden reproducir entre ellas.
Darwin esperó hasta 1858 para publicar sus descubrimientos, y lo publicó por la presión de otros científicos y porque Alfred Wallace había llegado a las mismas conclusiones pero por distinto camino y ambos publicaron sus trabajos en la misma revista, "Sobre la tendencia de las especies a formar variedades y sobre la perpetuación de las especies y variedades por medios naturales de selección".
Darwin dice que por selección natural las especies cambian lenta y progresivamente hasta formar una nueva especie, el Darwinismo. En 1859 él solo publicó "El origen de las especies", "Teoría de la evolución", producto de los estudios de Darwin, y viene a decir que "cualquier ser vivo tiene antecesores comunes con los demás".
Una conclusión de todo esto es que la selección natural elige de lo que hay  en las poblaciones, actúa sobre las poblaciones enteras no sobre un individuo.
Lo que realmente descubrió fue el mecanismo de la evolución (selección natural), pero no como aparecían las características ventajosas, adaptaciones, ¿Motor?.
El motor de la evolución se encuentra en la genética, Mendel es el padre de la genética moderna, y era coetáneo de Darwin, pero no le hizo caso nadie. Mendel hizo las leyes de la transimisión de los "carácteres biológicos".

Se centró en el guisante de jardín que era un organismo sencillo, las características que buscó fueron: el color de la semilla, la forma de la semilla, altura de la planta, color de la flor, y que procedían de " genes hereditarios distintos.
Se forman todas las combinaciones posibles, existe un carácter dominante, en este caso el amarillo y el liso. Cada gen tiene 2 formas distintas, se llaman alelos como veíamos en una de las fotos anteriores.

1.- Explicación genética.
¿Cómo aparecen las adaptaciones?
El Darwinismo es universalmente aceptado, porque es el que mejor explica el mecanismo de la evolución y los conocimientos de la genética de poblaciones.
¿Qué cambia de una generación a otra?
Lo que cambia son las frecuencias alélicas, esto es la evolución, de una generación a otra.
¿Qué produce el cambio de las frecuencias alélicas?
 Selección natural, migraciones, deriva genética, mutaciones.
- La selección natural: favorece a un alelo y cambia la frecuencia de los alelos.
- Las migraciones: se mezclan distintas frecuencias alélicas y se produce una nueva población con frecuencias alélicas distinta a las 2.
- La deriva genética: pequeñas poblaciones aisladas que solo se cruzan entre sí y varían las frecuencias alélicas al azar.
- Las mutaciones son un cambio brusco de los genes, la inmensa mayoría son perjudiciales y producen enfermedades, pero puede ocurrir que aparezca una mutación que sea beneficiosa; un nuevo carácter biológico, mejor adaptado. Probablemente sea el mayor factor de la evolución.
Cuando se acumulan muchos cambios con el tiempo, acabamos teniendo una nueva especie y a esto lo llamamos especiación.
(Población: individuos de la misma especie, que viven en el mismo tiempo, en el mismo lugar)

2.- La formación de las especies, la especiación.
La especie es la categoría  fundamental de los seres vivos.
¿Qué es una especie?
Son individuos con características semejantes capaces de cruzarse entre sí con descendencia fértil.
Ej. Yegua + burro se cruzan y dan mulas, pero no son fértiles.
Para que 2 especies sean distintas solo hace falta el aislamiento reproductivo ( que no se pueden cruzar entre ellos).
¿Se puede reproducir esto en el laboratorio?
Es muy difícil porque hacen falta 100.000/1.000.000 años para que suceda el aislamiento reproductivo. Pero sí hay evidencias de como ocurre esto más o menos.
- Especiación alopátrida: cuando una especie se divide en dos poblaciones por una barrera geográfica infranqueable, y no pueden intercambian genes y van acumulando diferencias hasta que aparece un aislamiento reproductivo..
Ej. Lince europeo y norteamericano.
- Especiación simpátrida: cuando una especie de ciertos individuos se adaptan a diferentes factores ambientales,  con el tiempo acumulan diferencias hasta que se produce el aislamiento reproductivo.

Todas las especies proceden de otras, tienen antecesores comunes. el 99% de las especies que han existido en la Tierra han desaparecido, se ha comprobado por fósiles que las especies viven entre 1 y 10.000.000 años. Actualmente se conoce la existencia de 2.000.000 especies y se calcula que debe haber más o menos 10.000.000 de especies desconocidas.
Históricamente también se conoce por fósiles que ha habido grandes extinciones de especies debido a fenómenos catastróficos, en el Pérmico (cambios climáticos) y en el Cretácico (dinosaurios, meteorito en el golfo de México). En el Pérmico hace 2.500.00.000 años, murieron el 95% de las especies. El Cretácico hace 150.000.000 años, el meteorito hizo una inmensa explosión e hizo una gran nube de polvo que cubrió durante meses de la luz del Sol, la Tierra se quedó a oscuras, los primeros que murieron fueron las plantas, después los herbívoros, después los carnívoros, y así se provocó una muerte masiva y la extinción de los dinosaurios. Pero esto permitió el desarrollo de los mamíferos, también se puede observar en un registro fósil que tras una extinción masiva se produce una gran explosión evolutiva. Las especies supervivientes se adaptan a las nuevas condiciones ambientales existentes.

3.- Pruebas de la evolución.
La evolución se ha demostrado científicamente y hay datos que lo demuestran.
1. Pruebas biológicas.
Científicos han podido "ver" como se transforman los caracteres biológicos en especies que tienen vida muy corta (insectos / bacterias).
Ejemplo 1:  Bistum Betularia (mariposa del abedul).
Antes de la revolución industrial había dos tipos de mariposas, unas claras y unas oscuras, antes de la Rev. Industrial habían más claras porque quedaban camufladas en los líquenes que viven en los troncos de los árboles. Luego llegó la Rev. Industrial y el carbón se convirtió en el combustible de las "máquinas", que producía un polvo negro que mató a los líquenes de los troncos (indicadores de contaminación) y los troncos se volvieron negros, y sobrevivían ahora las mariposas oscuras.
Ejemplo 2: Insectos resistentes insecticidas, ratas resistentes a los ratacidas, bacterias resistentes a los antibióticos; por culpa del uso excesivo y descontrolado de insecticidas, ratacidas, antibióticos.
Ejemplo 3: Darwin dijo esto sobre las especies domesticadas por los seres humanos, en la agricultura o ganadería los seres humanos elegimos especies silvestres porque tenían cierto beneficio para nosotros, nos daban: carne, leche, lana, protección.
2. Pruebas paleontológicas.
Estudiando los fósiles se puede "ver" como se transforman gradualmente los carácteres biológicos.
Ej. Evolución de la pezuña en los ungulados, evolución de las extremidades en los mamíferos según el tipo de locomoción.
Lo que para nosotros son brazos y piernas en otros se convierten en alas (murciélagos), pezuñas (caballos), aletas (ballenas).
3. Pruebas biogeográficas.
Podemos observar que en distintas regiones las especies tienen distintas adaptaciones por las distintas condiciones ambientales.
4. Pruebas embriológicas.
Cuanto más cercanas estén dos especies más semejantes son sus desarrollos embrionarios. En el desarrollo embrionario está escrito el desarrollo evolutivo, la vida apareció en el agua y todavía la fecundación siempre es en el agua.
Los organismos pluricelulares pueden ser diblásticos y triblásticos, dependen del número de capas que tienen durante el desarrollo embrionario, nosotros somos triblásticos y los triblásticos vienen de los diblásticos, se desarrollan iguales hasta cierto punto.
Los seres humanos procedemos evolutivamente de los simios, y por eso un niño recién nacido está cubierto de pelo (lanugo), también tenemos rabadilla (rabillo)

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