Definición de Evolución evidencias y ejemplos

Carlos F. Lira Gómez
MSc. en Ciencias Marinas

La evolución es la diferenciación paulatina que ocurre entre las formas de vida orgánica y su descendencia, que conduce a una mayor organización y una mayor complejidad de los organismos, para responder generalmente a los eventuales cambios que suceden en el ambiente.

Consideraciones generales

Las especies que existen actualmente en el planeta tierra no son las mismas que existieron hace millones de años. Dinosaurios, trilobites y otros organismos que se conocen actualmente solo por su registro fósil fueron cambiando progresivamente de generación en generación hasta dar origen a las especies que pueblan ahora nuestro planeta.

Al contrario de lo que se creía en la antigüedad, ninguna especie, bien sea animal, vegetal protista, bacteria, o de cualquier otro tipo, puede surgir por generación espontánea a partir de la materia inorgánica, sino que requiere la presencia de uno o unos progenitores.

El surgimiento de la vida en la tierra a partir de materia inorgánica, ocurrió a través de un proceso paulatino de cambios y reacciones entre componentes de esta materia inorgánica en unas condiciones ambientales completamente distintas a las actuales, con una atmósfera donde prácticamente no existía oxígeno. Esa serie de cambios, que conllevó a la aparición, primero de moléculas orgánicas simples y luego más complejas, y que dieron paso a coacervados y a otras formas prebiológicas, se conoce con el nombre de evolución preorgánica.

El enfriamiento de la corteza terrestre y otros cambios geológicos, junto con la actividad de las primeras formas biológicas, modificaron la atmósfera, incrementando la concentración de oxígeno e imposibilitando la aparición de nuevas formas moleculares orgánicas complejas a partir de materia inorgánica, dando paso a la evolución biológica.

Evidencias de la evolución biológica

Paleontológicas

Los registros fósiles son una fuente importante de pruebas del proceso evolutivo. Un fósil es cualquier resto, huella o señal de actividad dejada por organismos prehistóricos en rocas sedimentarias, hielo, ámbar, o en cualquier otro medio que haya permitido su conservación hasta la actualidad.

Como ya se mencionó antes, las especies que se encuentran actualmente sobre la tierra, no son las mismas que existieron en épocas remotas, algunos fósiles, los más recientes son muy semejantes a especies actuales, pero a medida que son más antiguos comienzan a observarse diferencias cada vez más notables.

Algunas especies, como el caballo, por ejemplo, tienen un registro fósil bastante completo, y se puede seguir su proceso evolutivo a través de cambios graduales entre los distintos ancestros; otras especies, por el contrario, tienen un registro fósil fragmentado. También existieron algunas especies que se extinguieron sin dejar descendientes evolutivos, tal como es el caso de los trilobites.

Biogeográficas

La distribución geográfica de las especies actuales, junto con las pruebas paleontológicas (fósiles) y geológicas (placas tectónicas y deriva continental) también sirve como prueba de la veracidad de la teoría de la evolución orgánica. Mientras más cercano sea el parentesco entre especies, más próximas deben estar espacialmente, o debieron estarlo en un pasado remoto.

Por ejemplo, en las islas Galápagos existen muchas especies distintas de pinzones, todas ellas emparentadas y que probablemente evolucionaron a partir de una o pocas especies de pinzones que colonizaron inicialmente las islas y que con el paso del tiempo ocuparon distintos nichos ecológicos y se diferenciaron de la o las especies ancestrales.

Otro ejemplo lo constituyen los avestruces de África y los ñandúes de América del Sur, especies emparentadas, aunque no tan cercanas filogenéticamente como los pinzones de Galápagos entre sí. Estas dos especies de aves evolucionaron a partir de un ancestro común en una época geológica muy antigua, cuando aún África y América estaban físicamente unidas.

Embriológicas

Los embriones y/o larvas de distintas especies son más semejantes entre sí, de lo que pueden ser los organismos adultos, debido a que el ambiente ha ejercido menos presión sobre ellos. Mientras más temprano sea el desarrollo de la larva o del embrión, mayor será la semejanza de estos entre los distintos grupos de organismos.

Así, aunque un caracol, un pulpo, una lombriz o un gusano de fuego, por ejemplo, sean completamente diferentes en su etapa adulta, todos ellos comparten una larva muy semejante (larva trocófora), lo cual significa que muy probablemente moluscos (caracoles y pulpos) y anélidos (lombrices y poliquetos) compartan un ancestro común, es decir, que en algún momento de la historia evolutiva existió una única especie (probablemente muy diferente a todas ellas), pero que, con el paso del tiempo y por selección natural y otros procesos de presión evolutiva, dio origen a todas estas especies actuales.

Esta semejanza en el desarrollo temprano de los seres vivos es la base de lo que se conoce como la teoría de la Recapitulación, que señala que la ontogenia (historia de vida de una especie) recapitula la filogenia (historia de vida de especies emparentadas).

Por ejemplo, el embrión humano tardío posee una cola, tal como la mayoría de los mamíferos, pero que se pierde antes del nacimiento. En etapas más tempranas, presenta hendiduras branquiales faríngeas, tal como la que se presenta en peces. Todos los vertebrados poseen un ancestro común y la historia de la evolución del ser humano, según la teoría de la recapitulación, es narrada durante su desarrollo embrionario.

Anatomía y morfología comparada

Las alas de los murciélagos, los brazos del hombre, las patas de los caballos y las aletas de delfines y ballenas tienen el mismo origen embrionario. Estas estructuras reciben el nombre de estructuras homólogas. Las alas de los insectos, por el contrario, tienen un origen completamente distinto, son estructuras análogas a los miembros de los mamíferos.

Las homologías, así como la existencia de órganos vestigiales, tal como las cinturas pélvicas de los cetáceos, son una prueba de la evolución de los organismos. Originalmente, los mamíferos tuvieron un ancestro común, pero a lo largo del proceso evolutivo, algunas especies colonizaron nuevos ambientes, como el agua y el aire, modificando su forma y la función de sus apéndices hasta llegar a convertirse en las especies que hoy conocemos.

Siguiendo el mismo ejemplo, los miembros anteriores de los cetáceos, se transformaron en aletas que les permiten una mejor propulsión en ambientes acuáticos, mientras que en los murciélagos se transformaron en alas. Por otra parte, los miembros posteriores de los cetáceos, innecesarios para la natación desaparecieron con el tiempo y hoy en día solo quedan pequeños vestigios de lo que fue la cintura pélvica.

Genéticas y moleculares

Todos los seres vivos comparten un mismo mecanismo de transmisión de la información biológica (código genético). Esta semejanza es una prueba irrefutable de que todos los organismos vivos comparten algún grado de parentesco.

Mientras mayores semejanzas existan en el genoma de dos especies distintas, mayor será su grado de parentesco, es decir, existirá una menor distancia genética entre ellas. Los avances en genética y biología molecular han permitido determinar la frecuencia con que ocurren las mutaciones en distintas especies, que son una de las principales causas de la evolución orgánica. Algunas de estas mutaciones parecen ocurrir a intervalos regulares en el tiempo, permitiendo a los investigadores utilizarlas como indicadores de la velocidad a la cual una especie puede cambiar (reloj evolutivo), y con esta información, y las diferencias que existen en el genoma de dos especies particulares, se puede determinar cuándo estas se separaron evolutivamente entre sí.

Causas de la evolución orgánica

Darwin y Wallace, independiente y casi simultáneamente, propusieron la teoría de la evolución de las especies por medio de la selección natural. Esta teoría explicaba casi a la perfección el proceso evolutivo, sin embargo no llegaba a explicarlo totalmente. En la época en que dicha teoría fue propuesta, se desconocían completamente los mecanismo de la herencia.

El descubrimiento de cómo se transmitía la información biológica de padres a hijos (mecanismo de la herencia) fue realizado por Gregorio Mendel. Estos postulados, y otros descubrimientos posteriores que permitieron entender como ocurría la herencia, no solo entre padres e hijos, sino también a nivel de poblaciones enteras (mutaciones, flujo genético, deriva genética) ayudaron a explicar procesos evolutivos que la selección natural por sí sola no lograba explicar.

Todas estas teorías (evolución, herencia y otras) fueron agrupadas en lo que se conoce como neodarwinismo o teoría sintética de la evolución. A continuación señalamos algunas de las principales causas de la evolución orgánica, según la teoría neodarwinista.

Selección natural

El ambiente no es estático, sino que está en cambio constante, con periodos de “estabilidad” relativa. Los seres vivos deben adaptarse a esas condiciones para poder sobrevivir. Por otra parte, todas las especies cuando se reproducen, producen una cantidad de descendientes mayor que la cantidad de organismos que puede soportar el ambiente. Y todos estos organismos cumplen el rol de comer o ser comidos.

Sólo los que logren comer lo suficiente, y reproducirse antes de ser comidos, lograrán tener descendientes (los más aptos). Aunado a esto, los cambios en el ambiente,, aunque sean sutiles, pueden suministrar algún tipo de ventaja a unos ejemplares sobre otros, y estos serán más capaces de reproducirse y heredarles dicha ventaja a sus descendientes, hasta que, eventualmente, un nuevo cambio haga de dicha ventaja una desventaja y entonces su probabilidad de sobrevivir y reproducirse se vea disminuida en favor de otro grupo de organismos.

Un ejemplo clásico de este proceso de selección natural lo constituyen las polillas moteadas. En estas polillas existen dos variedades, una moteada y otra completamente oscura, antes de la revolución industrial, las polillas oscuras tenían desventaja con respecto a las moteadas, pues eran más visibles en la corteza de los árboles donde se posaban a descansar, por lo cual eran más susceptibles de ser depredadas por aves y otros organismos antes de poder reproducirse.

La revolución industrial trajo consigo la contaminación en Manchester, Inglaterra, que oscureció la corteza de los árboles, debido a ello, las polillas oscuras estaban mejor adaptadas, pues su camuflaje era ahora más efectivo, mientras que las polillas moteadas, más claras, eran más fácilmente detectadas por lo depredadores.

Esto conllevó a que la proporción de polillas oscuras se elevara exponencialmente mientras que la de polillas moteadas decaía casi a niveles de extinción. La lucha contra la contaminación atmosférica de los últimos años, ha permitido que nuevamente la corteza de los árboles se hagan claras y que las poblaciones de polillas moteadas comiencen a incrementar nuevamente sus densidades.

Mutaciones

Las mutaciones son cambios permanentes de la información genética producida principalmente por errores cometidos durante la replicación del material genético, y que por lo tanto son susceptibles de ser transmitidas de los padres a los hijos.

Estos errores ocurren constantemente y muchos no tienen ningún efecto sobre el organismo que los presenta, sin embargo en ocasiones las mutaciones puede tener efectos perjudiciales, o menos frecuentemente, beneficiosos, para el organismo.

Las mutaciones son importantes en el proceso evolutivo. La tasa, o velocidad a la cual ocurren las mutaciones de un gen o de un grupo de genes en un tiempo determinado, puede ser alta o baja. En ambientes que cambien frecuentemente, a una mayor tasa de mutación debe existir entonces una mayor probabilidad de supervivencia de la especie a dichos cambios.

A modo de ejemplo hipotético del papel de las mutaciones en la probabilidad de supervivencia de una especie, empleemos nuevamente a las polillas moteadas. Hasta la fecha nunca ha sido detectada la existencia de polillas moteadas rojas, y de aparecer alguna, por mutación de los genes que determinan la coloración de los organismos de esta especie, probablemente no logre sobrevivir mucho tiempo pues resultará muy conspicua sobre la corteza de los árboles. Pero, en el caso hipotético que un contaminante haga que los troncos de los árboles se tornen rojos, entonces estas polillas mutantes tendrían mayor probabilidad de sobrevivir que sus congéneres moteados u oscuros.

Flujo genético

El desplazamiento de organismos, generalmente de la misma especie, de una población a otra, puede alterar la proporción de alelos de distintos genes tanto en la población exportadora o donadora de organismos (emigrantes) como en la receptora (inmigrantes).

Los organismos inmigrantes además pueden aportar alelos nuevos a la población receptora, los cuales pueden tener efectos positivos o negativos para la misma.

Deriva Genética

En una población, no todos los organismos aptos para reproducirse logran hacerlo, debido a ello, la información genética de los organismos que no logran reproducirse puede perderse. Si la frecuencia de los alelos de un carácter determinado es baja y ninguno de los portadores de dicho alelo logra reproducirse, el mismo se perderá, y si era alta, entonces esta frecuencia disminuirá, si por azar el fenómeno se repite en generaciones sucesivas, el alelo tendrá cada vez una frecuencia menor hasta desaparecer. Este proceso se conoce con el nombre de deriva genética.

Otras causas

Otros factores que intervienen en la evolución de las especies incluyen la recombinación del material genético durante la gametogénesis y la reproducción no aleatoria, que son capaces de alterar las frecuencias alélicas de distintos genes dentro de las poblaciones.

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Referencias bibliográficas

Fernández, B. (1980). La vida: origen y evolución. Salvat Editores, S.A. Colección Salvat Temas Claves número 7. 64 pp.

Olivier, G. (1973). El hombre y la evolución. Editorial Labor, S.A. Nueva Colección Labor número 88. 142 pp.

Singh, I. (2016). Organic evolution. Institute of Lifelong Learning, University of Delhi.

Weiss, K & Buchanan, A. (2004). Genetics and the logic of evolution, Wiley-Liss. 539 pp.

Autor

Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #115 de Enciclopedia Asigna, en 08/2022. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.