Evolución, Adaptación y Genética: Desde los Primeros Vertebrados hasta el Homo Sapiens

Evolución de los Vertebrados

El primer paso importante en la evolución animal fue la aparición de la columna vertebral, pasando de animales invertebrados a vertebrados. Los primeros vertebrados fueron los peces. El desarrollo de esta estructura les permitió una mayor movilidad, además de otros muchos cambios de gran importancia, como pueden ser cambios en la respiración, en la piel, etc. Todos estos cambios estaban encaminados a una mejor adaptación al medio terrestre.

Los primeros vertebrados que abandonaron el agua fueron los anfibios hace aproximadamente 350 millones de años.

Los primeros vertebrados adaptados a la vida terrestre fueron los reptiles, su principal mejora se basa en su impermeabilidad y en la impermeabilidad de sus huevos. Pero continúan teniendo un gran problema, su sangre es fría, lo cual les hace dependientes de las temperaturas altas y del Sol.

Los primeros primates eran de pequeño tamaño, de vida nocturna y solían vivir en los árboles, seguramente por el hecho de sobrevivir. Los primeros homínidos pertenecen al género Australopithecus.

Paleontología: El Estudio de los Seres Antiguos

Paleontología quiere decir “estudio de los seres antiguos” y es que esta ciencia se encarga de estudiar a los seres vivos que han poblado la tierra antes de nuestra época, sus relaciones y su distribución temporal. La forma de estudiar esto es mediante los fósiles, que no son más que los restos que han dejado y perdurado hasta la actualidad. Se consideran fósiles cuando su antigüedad es superior a los 10000 años.

Los fósiles se encuentran en rocas sedimentarias. Son las partes duras de los organismos las que son más fáciles de fosilizar. Comienza la mineralización, que consiste en sustituir los compuestos orgánicos de estas estructuras por compuestos inorgánicos.

Los fósiles guía son aquellos utilizados para definir e identificar periodos geológicos. Para que un fósil funcione como guía debe ser común, fácil de identificar hasta el nivel de especie y tener una amplia distribución mundial.

Hominización: El Largo Camino hacia el Ser Humano Actual

Los primeros homínidos aparecieron en África. El ser humano actual es el resultado de un largo proceso evolutivo que se conoce con el nombre de proceso de hominización.

Este proceso consiste en la progresiva adquisición de las características que acabaron diferenciando a los homínidos del resto de primates (monos).

Características Humanas

• La posición erguida
• Bipedismo (caminar sobre dos piernas)
• El aumento del tamaño del cerebro
• El lenguaje simbólico

Tipos de Memoria en el Homo Sapiens

En el Homo sapiens se conjuntan tres memorias:

• La memoria biológica, inscrita en el ADN y que compartimos con el resto de los seres vivos.
• La memoria individual, inscrita en el cerebro de cada uno de nosotros.
• La memoria cultural.

La memoria cultural está inscrita en los documentos, es extrabiológica, es decir, está fuera de nuestro cuerpo.

La cultura no es en sí misma biológica, pero se apoya en ciertas características de la biología humana.

La Diversidad Humana y la Genética

La antropología es la ciencia que estudia al ser humano desde un enfoque holístico, es la única disciplina que enfoca el estudio de la especie humana desde dos perspectivas: la sociocultural y la biológica.

La antropología explora la diversidad humana en el tiempo y en el espacio y estudia la condición humana de forma completa: pasado, presente y futuro; biología, sociedad, lengua y cultura. Los humanos continúan adaptándose cambiando tanto biológica como culturalmente.

Las características de cada individuo están contenidas en gran medida en el material genético que heredamos de nuestros progenitores.

La genética es la ciencia que estudia la transmisión de características hereditarias de una generación a otra a través de la reproducción. Cualquier característica de un ser vivo que sea susceptible de ser transmitida a su descendencia la denominamos carácter hereditario.

El conjunto de características que un individuo hereda de sus progenitores, se expresen o no, se denomina genotipo. Y aquellas que se expresan se denominan fenotipo. El fenotipo no viene determinado únicamente por el genotipo, viene determinado también por las condiciones ambientales en las que se ha desarrollado.

La herencia genética es suministrada conjuntamente por ambos progenitores. En el caso de la especie humana, la mitad de los cromosomas (23) serían aportados por el espermatozoide y la otra mitad (23) lo serían por el óvulo. Los cromosomas son estructuras formadas por las hebras de ADN y proteínas. En las hebras de ADN es donde se ordenan los genes, que son las unidades de transmisión hereditaria. Los cromosomas se agrupan por pares morfológica e intrínsecamente similares, y los genes situados en ellos en lugares homólogos (alelos) son responsables de una determinada característica a la hora del desarrollo del nuevo ser. Cuando en el desarrollo de una determinada característica no interviene un solo gen sino muchos hablamos de alelismo múltiple.

Experimentos de Mendel

Mendel estudió la transmisión de un solo carácter de la generación parental (P) a sus descendientes (F₁).

Ley de la Uniformidad

Ley de la uniformidad o ley de los híbridos de la primera generación filial: Cuando se cruzan dos líneas puras que se diferencian en un carácter, la descendencia es uniforme.

Adaptación Biológica y Selección Natural

La supervivencia de cada especie va a depender de la capacidad de adaptación que tengan a los cambios producidos en el medio en que habitan. El proceso por el que una especie se condiciona para lograr estas modificaciones, se llama adaptación biológica.

Tipos de Adaptaciones

A estas adaptaciones desarrolladas por cada especie, las podemos clasificar en tres grupos:

• Adaptaciones morfológicas
• Adaptaciones fisiológicas
• Adaptaciones etológicas

Adaptaciones Morfológicas

Las adaptaciones morfológicas son los cambios que presentan los organismos en su estructura externa y que le permiten confundirse con el medio, imitar formas, colores de animales más peligrosos o contar con estructuras que permiten una mejor adaptación al medio.

Los dos principales ejemplos de las adaptaciones morfológicas son el camuflaje y el mimetismo ocasionados por los cambios del ambiente o del hábitat.

Adaptaciones Fisiológicas

Las adaptaciones fisiológicas son aquellas que guardan relación con el metabolismo y funcionamiento interno de diferentes órganos o partes del individuo. Los ejemplos principales de las adaptaciones fisiológicas son la hibernación y la estivación.

Teoría de la Selección Natural de Darwin

Su teoría está basada en la existencia de dos premisas:

1. Los descendientes, en la mayor parte de las especies, se producen por reproducción sexual, esto implica que entre los descendientes hay parecido pero no son iguales, hay variabilidad.
2. La selección natural en el medio ambiente da lugar a que sobrevivan los mejor adaptados.

Pruebas de la Evolución

• Pruebas paleontológicas: La presencia de restos fósiles indican puentes entre dos grupos de seres.
• Pruebas de anatomía comparada: Distintas especies presentan partes de su organismo constituidas bajo un mismo esquema estructural, esto apunta a un origen y desarrollo común durante un periodo de tiempo.
• Pruebas de bioquímica comparada: Se han encontrado homologías de carácter bioquímico.
• Pruebas embriológicas: En todas las especies se encuentran características ancestrales similares en el desarrollo embrionario.
• Pruebas de distribución geográfica: El hecho de que no exista una presencia uniforme de especies en todo el planeta, es una prueba de que las barreras geográficas o los mecanismos de locomoción o dispersión han impedido su distribución, a pesar de que existen hábitats apropiados para su desarrollo.
• Prueba de domesticación: Son un claro ejemplo de cambios evolutivos provocados en este caso por la mano del hombre.

Se ha logrado una gran variabilidad de formas muy diferentes de los especímenes ancestrales, todo ello resultado de cambios evolutivos controlados.

Teoría Sintética de la Evolución o Neodarwinismo

A principios del siglo XX se formuló una nueva teoría, llamada neodarwinismo, que se fundamenta en la teoría del origen de las especies de Darwin, y se complementa con las leyes de Mendel y el fenómeno de las mutaciones genéticas. Esta teoría, el Neodarwinismo o también llamada la Teoría Sintética de la Evolución, es la que está vigente hoy en día. Los seres vivos experimentan variaciones debidas a mutaciones que se producen al azar, lo que genera variabilidad entre los individuos.

Sobre ellos actúa la selección natural. Los individuos con características que les permiten una mejor adaptación sobreviven, dejan más descendientes y sus caracteres se extienden dentro de la población. Los peor adaptados dejan menos descendientes y sus genes van desapareciendo. Por otro lado, estos cambios se acumulan en el tiempo produciendo cambios en las poblaciones que dan lugar a nuevas variedades, razas y especies.