LA TEORIA ACTUAL DE LA EVOLUCION

TRABAJO PRACTICO Nº 2

Leer el siguiente resumen acerca de la historia de la teoría evolutiva y responder el siguiente cuestionario:

1. Según la BIOLOGÍA ¿Qué es una población? ¿Cuáles son las principales propiedades de las poblaciones biológicas?

2.     Investigue el concepto de especie. ¿qué consideran los biólogos como especie? ¿cuáles son sus principales características?,¿ Podemos decir que una especie es una gran población?

3.  ¿A qué define el texto como evolución biológica? ¿cuáles son los tipos de cambios que se consideran evolutivos? Intentando entender el concepto de evolución biológica, ¿podrías explicar lo que ocurre en el gráfico más abajo con la población de ratones, según este concepto?

4.     ¿Cuáles fueron los principales problemas a los que se enfrentaron los científicos para construir la teoría evolutiva? ¿por qué crees vos que estos problemas sigan existiendo?

5.     ¿Quiénes contribuyeron y abrieron el camino a la teoría evolutiva de la vida? ¿qué ideas aportó cada uno de ellos? Antes de la teoría de la evolución, ¿qué teorías y/o creencias existían para el origen de los organismos vivos?

EVOLUCIÓN

La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común. Hablando en un sentido más específico, la evolución biológica es el cambio en las propiedades de las poblaciones que trascienden la vida de un simple organismo. Los cambios en las poblaciones que son considerados evolutivos son aquellos que son heredables vía material genético de una generación a la siguiente. Es importante notar que la evolución biológica hace referencia a las poblaciones y no a los individuos, además que los cambios deben pasar a la siguiente generación.

HISTORIA DE LA TEORIA EVOLUTIVA

La historia de la teoría de la evolución no es una simple enumeración de explicaciones científicas. Existe en primer lugar una lucha entre dos concepciones del mundo. Para algunos, admitir la transformación de las especies significaba la destrucción de todas sus creencias. Los partidarios de la lectura de la Biblia al pie de la letra se empeñan, aún hoy en día, en negar la evolución, y tienen todavía cierto poder para imponer sus ideas en ciertos países. Hasta llegar a una teoría de la evolución de las especies, como lo haría Charles Darwin, surgieron muchos enfrentamientos con las concepciones religiosas de esa época. Por ejemplo:

 

1.   El primer problema consistió en la edad de la Tierra, La evolución necesita tiempo, y este era más bien escaso: menos de 6.000 años según los cristianos.

2.   El segundo problema era la imposibilidad de cambio de las formas vivas debido a que Dios las había creado tal y como eran.

3.   El tercer problema eran las discrepancias surgidas entre lo que la Biblia decía y las observaciones científicas. Quién discutiera la Biblia se hallaba expuesto a un grave riesgo social.

4.   El cuarto problema se solventó fácilmente, ya que consistía en catalogar y clasificar las diferentes especies existentes.

Probablemente, los personajes que más contribuyeron a solventar estos problemas son los que veremos a continuación: Buffon, Linneo, Hutton y Lamarck.

Georges-Louis Leclerc de Buffon (1749)

Las especies no son estáticas  

En el siglo XVIII, el francés Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788) se ubicó entre los primeros científicos en proponer que las especies podrían sufrir cambios en el curso del tiempo. Sugirió que, además de las numerosas criaturas producidas por la creación divina en el comienzo del mundo, "…hay familias menores concebidas por la Naturaleza y producidas por el Tiempo". Buffon creía que estos cambios tenían lugar por un proceso de degeneración. De hecho lo resumió, diciendo: "...el mejoramiento y la degeneración son una misma cosa dado que ambas implican una alteración en la constitución original".

La hipótesis de Buffon, aunque era vaga respecto a cómo podían ocurrir los cambios, intentaba explicar la desconcertante variedad de criaturas del mundo moderno. En 1749, publicó Historia Natural, General y Particular.

 

 

Carl von Linné (1753)

Un sistema de clasificación

La idea de que cada tipo de ser vivo surgió tal como es en la actualidad -y que fue creado especial y específicamente- era una idea apremiante en el siglo XVIII. ¿De qué otro modo podría uno explicar el sorprendente grado en el cual cada ser vivo estaba adaptado a su ambiente y a su papel en la naturaleza? No fue solamente la autoridad de la iglesia, sino también, según parecía, la evidencia ante los propios ojos, la que confería tal fuerza al concepto llamado "de creación especial".

Entre aquellos que creían en la creación divina estaba Carl von Linné (1707-1778), el gran naturalista sueco que ideó el sistema actual de nomenclatura para las especies o clases de organismos. En 1753, Linné publicó Species Plantarum, que describía en dos volúmenes enciclopédicos cada especie de planta conocida en esa época.

En el momento en que Linné estaba trabajando en este proyecto masivo, había exploradores que regresaban a Europa desde África y el Nuevo Mundo con plantas no descritas previamente y con animales desconocidos, e incluso aparentemente, con nuevos tipos de seres humanos. Linné revisó su obra edición tras edición para dar cabida a estos hallazgos, pero no cambió su opinión de que todas las especies existentes en ese momento habían sido creadas en el sexto día del trabajo de Dios y que permanecieron fijas desde entonces. Durante la época de Linné, sin embargo, se hizo claro que el patrón de la creación era mucho más complejo que el que había sido pensado originalmente.

El sistema de clasificación ideado por Linné, al ordenar a miles y miles de especies, puso en evidencia ciertas regularidades en la organización y funcionamiento de los seres vivos. Posteriormente, la comparación entre los diferentes grupos de organismos permitió considerar que unos derivaban de otros.

James Hutton (1785)

El uniformitarismo

Fueron los geólogos, más que los biólogos, quienes prepararon el camino para la teoría moderna de la evolución. Uno de los que tuvieron mayor influencia fue James Hutton (1726-1797). Hutton propuso que la Tierra había sido moldeada, no por hechos repentinos y violentos, sino por procesos lentos y graduales: el viento, el clima y el fluir del agua, los mismos procesos que pueden verse en acción en el mundo actual. Esta teoría de Hutton, que fue conocida como "uniformitarismo". El uniformitarismo fue importante por tres razones. Primero, implicaba que la Tierra tiene una larga historia, lo cual era una idea nueva para los europeos del siglo XVIII. Los teólogos cristianos, contando las generaciones sucesivas desde Adán (como se registra en la Biblia) habían calculado que la edad máxima de la Tierra era aproximadamente de seis mil años. Según sabemos, nadie, desde los discípulos de Anaximandro, (611-547 a.C.) había pensado en términos de un período mayor. Anaximandro sostenía que la Tierra era infinitamente vieja. Sin embargo, seis mil años era un tiempo demasiado corto para que hubieran tenido lugar los principales cambios evolutivos, cualquiera fuese la teoría. Segundo, la teoría del uniformitarismo afirmaba que el cambio es en sí el curso normal de los acontecimientos, por oposición a un sistema estático interrumpido por un hecho ocasional e inusual, como por ejemplo, un terremoto. Tercero, aunque esto nunca fue dicho expresa y claramente, el uniformitarismo sugirió que podría haber alternativas a la interpretación literal de la Biblia. Hutton publicó sus conclusiones en 1785, en su libro Teoría de la Tierra. No pudo estimar exactamente la edad de nuestro planeta, pero dejó en claro que era muy antiguo.

Jean Baptiste Lamarck (1801)

La herencia de los caracteres adquiridos

El primer científico moderno que elaboró un concepto sistemático de la evolución fue Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), si bien no fue el primero en poner en duda la idea de que las especies son fijas y no cambian. Este "naturalista justamente célebre", como el propio Darwin (1809-1882) lo calificó, propuso audazmente en 1801 que todas las especies, incluyendo al Homo sapiens, descienden de otras especies. Lamarck, a diferencia de la mayoría de los otros zoólogos de su época, estaba particularmente interesado en los organismos unicelulares y en los invertebrados. Indudablemente, fue su largo estudio de estas formas de vida lo que lo llevó a considerar a los seres vivos desde el punto de vista de una complejidad en continuo aumento, y a cada especie como derivada de una más primitiva y menos compleja.

Como su contemporáneo George Cuvier  (1769-1832) y otros, Lamarck notó que las rocas más antiguas generalmente contenían fósiles de formas de vida más simples. A diferencia de Cuvier, que adhería a las ideas fijistas, Lamarck interpretó estas evidencias como si las formas más complejas hubiesen surgido de las formas más simples por una suerte de progresión. De acuerdo con su hipótesis, esta progresión -o evolución, para usar el término moderno- depende de dos fuerzas principales. La primera es la "herencia de los caracteres adquiridos". Los órganos en los animales se hacen más fuertes o más débiles, más o menos importantes, por su uso o su desuso, y estos cambios, de acuerdo con la propuesta de Lamarck, se transmiten de los padres a la progenie. Su ejemplo más famoso fue la evolución de la jirafa.

La segunda fuerza igualmente importante en el concepto de evolución de Lamarck fue un principio creador universal, un esfuerzo inconsciente y ascendente en la Scala Naturae, que impulsaba a cada criatura viva hacia un grado de complejidad mayor. El camino de cada ameba conducía hacia el hombre. Algunos organismos podían quedar apartados; el orangután, por ejemplo, había sido desviado de su curso al ser atrapado por un ambiente desfavorable, pero la "voluntad" estaba siempre presente. La vida en sus formas más simples estaba surgiendo continuamente por un proceso de generación espontánea, para llenar el vacío dejado en el fondo de la escala. En la formulación de Lamarck, la escala natural de Aristóteles (384-322 a.C.) se había transformado en lo que hoy describiríamos cono una suerte de escalera mecánica, que ascendía constantemente impulsada por una voluntad universal.

Los contemporáneos de Lamarck no objetaron sus ideas acerca de la herencia de los caracteres adquiridos, que nosotros, con nuestro conocimiento actual de la genética, sabemos que es falsa. Tampoco criticaron su creencia en una fuerza metafísica que, de hecho, era un elemento común en muchos de los conceptos de la época. Pero estos postulados vagos, no comprobables, suministraban un fundamento muy poco firme para la propuesta radical de que las formas más complejas evolucionaban a partir de formas más simples. Además, Lamarck personalmente no era un contrincante adecuado para el brillante e ingenioso Cuvier, quien atacó implacablemente sus ideas. Como resultado de ello, la carrera de Lamarck quedó arruinada y tanto los científicos como el público quedaron aun menos preparados para aceptar cualquier doctrina evolutiva.

TRABAJO PRACTICO Nº3

CONSIGNAS:

1. Lea el siguiente texto acerca de la teoría de la evolución de Darwin para el próximo miércoles 10 de agosto.
2. Anote en su carpeta los conceptos que no entienda para discutirlos durante la clase del miércoles.
3. Resuma de cada título las ideas principales y los conceptos mas importantes.

DARWIN Y SU TEORIA DE LA EVOLUCION DE LAS ESPECIES

La teoría de Jean-Baptiste Lamarck

La teoría de la evolución más estructurada de la época la elaboró este colaborador de Buffon y también profesor del Museo de Historia Natural. En el año 1800 pronuncia una conferencia inaugural en la que expone una teoría coherente sobre la transformación. Admite la existencia de una evolución de las especies y trata de darle una explicación racional. La idea central es que dicha evolución es obra de la naturaleza, que se vale de infinitos recursos para producir especies; entre ellos dos son los más importantes: el tiempo y las condiciones favorables.

Según Lamarck, existe en la naturaleza una gradación sutil, que va de los animales más simples a los mamíferos y al ser humano. Sin embargo, dentro de cada grupo, las especies no siguen esta gradación, sino que se diversifican porque las influencias del medio provocan otras transformaciones. De este modo, Lamarck sitúa la evolución al margen del creacionismo y al nivel del propio individuo. Dios va a pasar a ser, según él, el creador de la naturaleza, la cual producirá los seres vivos.

Al aceptar la noción de Buffon de la gran edad del mundo, dedujo que las condiciones que la superficie terrestre debían haber sufridos grandes cambios, de modo que los seres vivos hubieron de adaptarse a ellas. En su opinión, lo hicieron aprendiendo y luchando, tratando siempre de adaptarse, y, mientras tanto, alterando su forma y su comportamiento. El clásico ejemplo aducido para ilustrar la idea de Lamarck es el del alargamiento del cuello de la jirafa: por estirar una y otra vez el cuello para llegar mejor al alimento, consigue tener vértebras más largas. Todos los cambios útiles que la jirafa conquistó durante su vida, aparecieron en su descendencia, volviendo a ocurrir con esta la propio. Actualmente, esto se conoce con el nombre de teoría de los caracteres adquiridos. Del mismo modo, la desaparición de órganos se justificaba con el fracaso de usarlos, como el pez ciego que habita en cavernas tenebrosas.

Aunque la teoría lamarckiana no resistió el avance de nuevos conocimien-tos, contribuyó de manera importante a la gradual aceptación de la evolución biológica.

DARWIN Y LA SELECCIÓN NATURAL

Darwin resume el argumento central de la teoría de la evolución por medio de la selección natural de la manera siguiente:

"Dado que se producen más individuos de los que pueden sobrevivir, tiene que haber en cada caso una lucha por la existencia, ya sea de un individuo con otro de su misma especie o con individuos de diferentes especies, ya sea con las condiciones físicas de la vida (...). Viendo que indudablemente se han presentado variaciones útiles al hombre, ¿puede acaso dudarse de que de la misma manera aparezcan otras que sean útiles a los organismos vivos, en su grande y compleja batalla por la vida, en el transcurso de las generaciones? Recordemos que nacen muchos más individuos de los que pueden sobrevivir, y que los individuos que tienen más ventaja, por ligera que sea, sobre otros tendrán más probabilidades de sobrevivir y reproducir su especie. Y al contrario, podemos estar seguros de que toda la variación perjudicial, por poco que lo sea, será rigurosamente eliminada. Esta conservación de las diferencias y variaciones favorables de los individuos y la destrucción de las que son perjudiciales es lo que yo he llamado selección natural."

La explicación darwinista de la evolución de los organismos por medio de la selección natural es extremadamente simple, al mismo tiempo que poderosa. Pero, ¿cuál fue la acogida que tuvo la publicación de su libro?

La primera edición de su libro, de 1.250 ejemplares, se agotó el mismo día. Su título completo fue "On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured races in the Struggle for Life" (Sobre el origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas privilegiadas en la lucha por la vida). Desde el instante de la publicación, Darwin se encontró en el centro de la controversia social, eclesiástica, política y científica. Algunos científicos le apoyaron, pero la mayoría le combatieron.

De entre quienes le defendieron destaca Thomas H. Huxley . Se dice que cuando leyó el Origen se reprochaba a sí mismo su estupidez por no haber pensado él mismo en ello. Decidió que Darwin, jamás dispuesto a defenderse, necesitaba que le protegieran, sobre todo de Richard Owen, anatomista experto, el cual publicó ensayos largos críticos con el Origen.

LOS VIAJES EN EL BEAGLE

¿ Cuál será la fuente de inspiración de Darwin ? A buen seguro que el viaje en el H.M.S. Beagle significó mucho para él. Zarpó de Gran Bretaña en diciembre de 1831. Se había previsto que el viaje durase dos años, pero tardó cinco en volver. Arribó en octubre de 1836.

Se trataba de una expedición cartográfica que Darwin, como invitado, aprovechó para descubrir un mundo nuevo, el tropical: se maravilla ante la sucesión de paisajes, estudia las diferentes especies de animales y plantas en su geografía y observa la variedad de razas humanas.

El barco estaba al mando del capitán Robert Fitzroy, que acogió a Darwin en él por recomendación del botánico John S. Henslow, que simpatizaba con el joven Charles. Durante cinco años, Darwin hubo de escuchar las opiniones de Fitzroy, conservadoras y creacionistas hasta el extremo, sin pestañear. Stephen Jay Gould dice que las opiniones del capitán habrían sido un acicate para que Darwin elaborara una teoría opuesta.

Siempre que le era posible, desembarcaba para hacer observaciones y recoger ejemplares. Alquiló caballos y guías, acampó en el interior, trepó montañas y alquiló viviendas durante semanas, mientras Fitzroy se ocupaba en recorrer el continente y remontar ríos.

De vez en cuando enviaba a Henslow cajas de especímenes, y este lo enseñaba a sus colegas. Un hallazgo de Darwin (el cráneo fósil de un megaterio, enorme antecesor extinto del perezoso gigante de Sudamérica, también extinto) produjo sensación cuando Henslow lo presentó en una exposición de la British Assotiation for the Advancement of Science. Leyó, además, extractos de muchas de las largas cartas de Darwin en sesiones de la Philosophical Society, con el resultado de que, sin saberlo, el joven naturalista se convertía en Inglaterra en científico respetable.

Es difícil decir cuáles fueron los datos más importantes para Darwin. Su argumentación toma nociones de todas las disciplinas científicas de la época. Pero no cabe duda de que sus observaciones en las Islas Galápagos han desempeñado un papel importante en la elaboración de su modelo de los mecanismos de transformación de las especies.

Cuando llega a la Isla de San Cristóbal se fija especialmente en las tortugas y los pinzones. Estas aves, como resolverá una vez llega a Inglaterra con la ayuda del ornitólogo John Gould, constan de catorce especies en las islas, todas semejantes a las del continente, pero con fisonomías y hábitos diferentes.

El vicegobernador, M. Lawson, señala a Darwin un hecho que será muy importante: cada especie procede de una isla diferente. Pensó que todas estas especies era como si estuvieran emparentadas entre sí con un antepasado común, y hubiesen cambiado su apariencia física para explotar con mayor eficacia la variedad de recursos alimentarios de las islas. Escribió: "Cabe imaginar que, a partir de la escasez de aves de este archipiélago, se aprovechó una especie con fines diversos". Así pues, las catorce especies de pinzones de las Galápagos se han transformado a partir de una especie llegada del continente, que se había difundido por las islas. En cada isla, las aves habrían experimentado transformaciones propias en función de los problemas particulares hallados.

A Darwin le intrigaban mucho las singularidades de la distribución geográfica:

¿Por qué lo que vivía al este de los Andes era tan diferente que los que vivía al otro lado?

¿Por qué los animales sudamericanos diferían tanto de los norteamericanos?

¿Por qué los animales del extremo norte eran tan similares en todos los continentes?

¿Por qué no había mamíferos en las Galápagos, salvo una pequeña especie de ratita?

¿Por qué en aquel archipiélago todas las especies resultaban tan peregrinas, incluidas las plantas?

¿Por qué albergaba una sola especie de halcón, de paloma, de pájaro nocturno y de serpiente?

El problema de la distribución surgió de nuevo al arribar a Nueva Zelanda. Aquí se revelaba un extravagante ecosistema aviar. Los nichos que hubieran correspondido a infinidad de mamíferos, desde las marmotas hasta los antílopes, estaban ocupados por un despliegue inverosímil de aves no voladoras o, más precisamente, lo habían estado, porque los cazadores maoríes casi las habían exterminado antes de que llegara Darwin. Los fósiles probaban que en otro tiempo habían predominado en la isla. Iban de los moas gigantes, dos veces más grandes que los avestruces, y que ponían huevos del grosor de una pelota de baloncesto, a una multitud de pájaros menores, como el kiwi, del tamaño de una gallina y uno de los pocos supervivientes de esta fauna, ya que actualmente vive alejado de los asentamientos humanos, como inconspicuo y huidizo hijo de la noche.

En Australia, sin embargo, sí que había una plétora de mamíferos, aunque de índole diferente a los europeos, asiáticos y africanos. Casi todos eran marsupiales, como los canguros que ocupaban el nicho de los herbívoros. Pero también existían otros que ocupaban los lugares de conejos, lobos, puerco espines, monos, etc.

Tras estos y otros muchos datos, Darwin vino a pensar algo parecido a lo que sigue: si se tiene en cuenta el parentesco de la totalidad de los animales del mundo, cómo forman grupos, cómo se distribuyen geográficamente y cómo varían, aunque sea poco, de un sitio a otro, se hace muy difícil concebirlos como especies fijas.

Durante los años 1837 y 1838, Darwin se enfrentó al llamado problema de la dilución. Era sabido si se aparea un animal muy diferente de sus congéneres con otro, y luego con otro la descendencia, y así sucesivamente, la variabilidad tan grande inicialmente acaba desapareciendo. Comprendió que había fuerzas muy poderosas para conservar las especies, como el hecho de la descendencia estéril de dos especies diferentes (como el caballo con los asnos). También se dio cuenta de que los animales débiles o deformes no sobrevivían: los enemigo y el hambre efectuaban una constante elección diezmadora de los incapaces, lo que confinaba a las especies a la regularidad. Sin embargo, en su mente seguía viendo toda aquella variabilidad que había observado en su viaje.

Fue en esta época cuando leyó el trabajo de Malthus , y en fecha muy posterior lo acreditó como una de sus revelaciones: "... me inspiró de pronto que ... se tendería a conservar las variaciones conservadoras, y a destruir las que no lo fuesen. De ello resultaría la formación de nuevas especies". Para otros la doctrina malthusiana era la única manera de mantener una especia apta e inmutada; Darwin lo vio a la inversa: habiendo variación entre los individuos, ?no habría unos más aptos y más capaces de sobrevivir?

En estas circunstancias, ya podía explicar la diversidad de los pinzones y tortugas de las Galápagos. El archipiélago era de origen volcánico y surgió del fondo marino. Cuanto llegó a las islas procedía de otros parajes. Si cada invasor era una pizca diferente de sus compañeros en el continente y en las demás islas (y no hay dos individuos idénticos en las especies animales superiores) se entiende que las diferentes sucesiones de tortugas y pinzones, al multiplicarse, intensificarían sus diferencias y tendrían rasgos característicos propios. Aquellos se había realizado durante millares de años, y cada isla albergó una especie diferente de tortuga y pinzón cuando Darwin llegó.

El pensamiento de Darwin no discurrió linealmente. Fue consecuencia de un entretejido de observaciones y conclusiones, que hubo de organizar antes de que se resolvieran en teoría. Ernst Mayr, en su libro "The Growth of the Biological Thought" (El desarrollo del pensamiento biológico) resume mejor que nadie en cinco observaciones y tres inferencias la labor de Darwin:

Observación número 1. Las especies gozan de gran potencial de fecundidad, dato que él ya había observado y que Malthus le recordó.

Observación número 2. Las poblaciones tienden a conservar sus proporciones. La inmensa mayoría de las poblaciones son estables.

Observación número 3. Los recursos alimentarios tienen límites y se mantienen casi siempre bastante regulares.

De estas tres observaciones Darwin infirió que en un medio ambiente de recursos alimentarios estables y con proliferación excesiva de los individuos, estos se enfrentarán a la lucha por sobrevivir.

Observación número 4. No hay dos individuos idénticos. La variabilidad es universal.

Este hecho puede ser ilustrado con el caso de la mariquita asiática

Observación número 5. Gran parte de la variación se hereda.

La segunda inferencia de Darwin concluye que en un mundo de poblaciones estables, en el que los individuo han de luchar para sobrevivir, sólo tienen posibilidad de hacerlo los que tienen mejores características, que sus cría probablemente heredarán. Esta desigual proporción de supervivencia es la selección natural.

De aquí Darwin infirió, al final, que el proceso de selección natural, si se cumple con intensidad suficiente y durante bastante tiempo, acarrea al cabo cambios muy perceptibles en una población y culmina en la aparición de una nueva especie.

Tras todo este corpus de ideas y conclusiones perfectamente argumenta-das, cabe imaginar a Darwin presto a publicarlas. Sin embargo, lo que sucedió fue muy distinto. Hacia 1839 y 1840 había llenado varios cuadernos. En 1842 los organizó y escribió un corto ensayo que bosquejaba su teoría. En 1844 redactó otro más extenso. Pero no publicó ninguno: le sobraban ejemplos para concluir que hablar de evolución en su sociedad y verse relegado a la repudia estaban íntimamente unidos.

Así, en 1844 Darwin se desvió del asunto y comenzó a estudiar algo menos comprometido, como eran las lapas, durante ocho años. El resultado fue una obra de cuatro tomos que aún hoy es un hito científico. Aún así, según Stephen Jay Gould, Darwin siempre lograba relacionar el asunto que trataba, por muy distante que pareciera, con el motor de su vida: la Evolución.