Evidencias y Mecanismos de la Evolución: Una guía completa

Pruebas a favor de la evolución de los seres vivos

La teoría de la evolución se basa en evidencias proporcionadas por varias disciplinas científicas. Estas pruebas indican que los seres vivos actuales proceden de un ancestro común y se agrupan en los siguientes campos:

A. Pruebas paleontológicas

Comprenden las evidencias proporcionadas por el registro fósil, que revela diferencias entre organismos correspondientes a diferentes períodos geológicos.

Los hallazgos de fósiles que constituyen formas intermedias entre dos grandes grupos de seres vivos sirven para confirmar estas evidencias, como el tiktaalik, un fósil con características intermedias entre los peces y los anfibios. Actualmente, el ornitorrinco presenta características intermedias entre las aves y los mamíferos.

B. Pruebas aportadas por la anatomía comparada

La anatomía comparada muestra los cambios acontecidos en las especies como consecuencia de sus procesos de adaptación a nuevas condiciones ambientales, o bien la aparición de nuevas especies a partir de otras preexistentes. Se basa en el estudio comparado de la morfología de los órganos de los seres vivos actuales y fósiles. Se distinguen tres tipos de órganos:

• Homólogos: que presentan una origen evolutiva común y se adaptaron a funciones diferentes.
• Análogos: que cumplen funciones semejantes aunque no tengan la misma origen evolutiva.
• Vestigiales: cuya función original se perdió durante la evolución.

C. Pruebas biogeográficas

Al analizar la distribución de las especies actuales, se comprueba que no todas se encuentran en todos los continentes, aunque haya hábitats apropiados.

La distribución de los organismos se explica como una consecuencia de su dispersión desigual desde su lugar de origen.

D. Pruebas embriológicas

A partir del estudio comparativo del desarrollo embrionario de los seres vivos, las pruebas embriológicas permiten observar las similitudes morfológicas en las primeras fases de ese proceso en todos los grupos de vertebrados.

La gran semejanza entre los embriones de los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos en sus primeras fases en el desarrollo se considera una prueba de que todos los vertebrados comparten un ancestro común. Igualmente, a mayor grado de parentesco (proximidad entre especies), mayor es el período de desarrollo en el que sus embriones presentan similitudes morfológicas.

E. Pruebas bioquímicas o moleculares

Todos los seres vivos estamos formados por los mismos bioelementos y las mismas biomoléculas. Estas observaciones son pruebas aportadas por la biología molecular que apoyan la teoría de la evolución de los seres vivos desde un antepasado común.

Por otra parte, como ya sabes, el código genético es universal, lo que constituye otro dato fundamental proporcionado por la biología molecular para apoyar la idea de la evolución de los seres vivos. Además, las moléculas de especies evolutivamente próximas presentan menos diferencias que las de especies distantes, y viceversa.

Lamarckismo y Darwinismo

Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Russel Wallace (1823-1913) propusieron la teoría de la evolución de las especies por selección natural.

Estas teorías se fundamentan en los siguientes principios:

Lamarckismo

• Los cambios ambientales crean nuevas necesidades.
• Estas necesidades determinan el uso o desuso de determinados órganos, que se desarrollan o deterioran respectivamente: «principio de uso y desuso».
• Los caracteres adquiridos se conservan y transmiten a la descendencia.

Ejemplo:

Las jirafas ancestrales probablemente presentaban el cuello corto, que estiraban continuamente para conseguir alimento. Sus descendientes presentaban cuellos cada vez más largos y conseguían alimento con mayor facilidad. Gracias al alargamiento continuo, el cuello largo se transmite a la descendencia, consolidándose como característica propia de las jirafas modernas.

Darwinismo

• Elevada capacidad reproductora de los organismos, dado que las especies tienden a producir un número elevado de descendientes.
• Variabilidad de la descendencia, pues los descendientes de un linaje son semejantes entre sí, no iguales, y presentan diferencias entre ellos.
• Lucha por la supervivencia ante circunstancias adversas. Los descendientes mejor adaptados sobreviven y pueden reproducirse, resultando seleccionados.
• Selección natural de los organismos más aptos, pues los individuos seleccionados, al reproducirse, transmiten las características favorables a sus descendientes.
• Tras varias generaciones, se producirá una selección natural de los caracteres que favorecen la supervivencia en un ambiente determinado.

Ejemplo:

Las jirafas ancestrales probablemente presentaban cuellos de longitudes diferentes. Las que presentaban cuellos cortos tenían dificultad para alimentarse.

La competencia por alimento llevó a la selección natural de las jirafas de cuello largo en detrimento de las que poseían el cuello corto. Finalmente, las jirafas de cuello largo sobreviven, se reproducen y transmiten esta característica a sus descendientes.

Neodarwinismo o teoría sintética

Propuesta a mediados del siglo XX por Huxley, Dobzhansky y Mayr, el neodarwinismo o teoría sintética de la evolución incorpora a la teoría de la evolución principios proporcionados por la genética y la biología molecular.

Los principios fundamentales de la teoría sintética son los siguientes:

• La variabilidad entre los individuos de una población se debe tanto a la recombinación genética que acontece en la reproducción sexual, como a la existencia de mutaciones.
• Las mutaciones se producen por azar. Gran parte de ellas son negativas e incluso letales, por lo que desaparecen. Otras, en principio inocuas, resultan favorables debido a cambios ambientales.
• La naturaleza selecciona las mutaciones que resultan favorables en las nuevas condiciones ambientales, denominadas mutaciones adaptativas.
• De este modo, las poblaciones se adaptan progresivamente a su entorno.

La teoría de la evolución se resume en los siguientes principios:

• Los seres que ahora viven descendieron de seres diferentes que vivieron en el pasado.
• Los cambios evolutivos son graduales, de modo que, reuniendo a todos los organismos que habitaron la Tierra, reconoceríamos una serie continua de formas.
• Los cambios fueron predominantemente divergentes. Es decir, de modo general, la biodiversidad aumentó.
• Estos cambios sucedieron por causas que continúan activas y pueden analizarse experimentalmente.

Controversias

Como otras teorías complejas, la evolución permite diferentes puntos de vista.

A. Selección frente a neutralismo

La controversia entre seleccionistas y neutralistas alude a los mecanismos de evolución. Los seleccionistas estiman que el proceso fundamental es la selección natural, mientras los neutralistas opinan que es el azar.

B. Gradualismo frente a equilibrio puntuado o saltacionismo

En este caso, la controversia reside en el modo de aparición de nuevas especies. Los gradualistas opinan que es gradual, mientras el equilibrio puntuado defiende que aparecen de modo "repentino", y permanecen estables posteriormente durante largos períodos de tiempo.

Las árboles filogenéticos

Las árboles filogenéticos son instrumentos que permiten representar gráficamente las relaciones evolutivas entre especies con un ancestro común.

Los mecanismos de la evolución

Las teorías evolutivas explican, además de los cambios observados en los organismos vivos a lo largo de la historia de la Tierra, su gran diversidad.

Variabilidad genética

La variabilidad genética indica el número de genotipos diferentes de cada especie, y dan lugar a individuos con diferentes características.

Se consideran dos causas o fuentes de variabilidad genética en los seres vivos:

• Mutaciones. Son los cambios que se producen en el material genético de los organismos. Pueden afectar a los nucleótidos del ADN, a los genes, a los cromosomas, o bien al ADN mitocondrial. Estos cambios se manifiestan en el fenotipo o características del individuo.
  Las mutaciones se producen al azar y son, generalmente, independientes del ambiente.
• Recombinación genética. Es la mezcla de genes que se produce cuando se forman los gametos para la reproducción sexual. Este proceso produce variabilidad, al permitir que se combinen genes maternos y paternos, dando lugar a un elevado número de individuos con características diferentes.

Selección natural

Es el proceso por el que el medio «selecciona» los organismos mejor adaptados a sus características. Estos se reproducen y transmiten los caracteres favorables a sus descendientes.

Consecuencias del proceso evolutivo

Las consecuencias fundamentales del proceso evolutivo son:

A. Adaptación de los organismos a su entorno

Los cambios en el entorno producen adaptaciones de los seres vivos a las nuevas condiciones ambientales. Estas determinan el número de descendientes de una población que pasa a la generación siguiente.

B. Especiación, o aparición de nuevas especies

Se denomina especiación al proceso por el que aparecen nuevas especies que evolucionan desde un antepasado común.

La formación de una nueva especie acontece en varias fases:

Población inicial // Aislamiento de dos poblaciones de la misma especie // Aislamiento reproductivo: da lugar a nuevas especies.

C. Diversificación, o aumento de la biodiversidad

Como consecuencia, se produce el aumento creciente y la diversificación del número de especies, originando la actual biodiversidad en nuestro planeta.

Convergencia adaptativa y Divergencia evolutiva

La convergencia adaptativa se produce cuando los organismos habitan ambientes semejantes, por lo que presentan semejanzas en sus formas, aunque no sean especies emparentadas. En los procesos de evolución convergente, o de convergencia adaptativa, se desarrollan órganos análogos, adaptados a la misma función, aunque de origen evolutivo diferente.

La divergencia evolutiva se produce cuando las poblaciones habitan entornos diferentes, desarrollando adaptaciones diferentes. Los procesos de evolución divergente, o divergencia evolutiva, producen órganos homólogos, órganos de origen común, que aparentemente no se parecen, adaptados al entorno de la especie.