La teoría de la Evolución Darwin Charles La Selección Natural

Está generalmente reconocido que los seres vivos evolucionan y que las formas sencillas dan lugar a formas cada vez más complejas. ¿Cómo sucede esto? He aquí la cuestión que intrigó a Carlos Darwin, el gran naturalista, durante muchos años. Darwin creía firmemente en la evolución, pero por largo tiempo fue incapaz de explicarla. Al cabo de muchos años desarrolló su famosa Teoría de la evolución por selección natural, basada en el modo prodigioso en que los animales se adaptan a su ambiente. La evolución es el proceso por el que una especie cambia con el de las generaciones. Dado que se lleva a cabo de manera muy lenta han de sucederse muchas generaciones antes de que empiece a hacerse evidente alguna variación.

UN POCO DE HISTORIA…Desde la antigüedad, el modo de originarse la vida y la aparición de la gran variedad de organismos conocidos, constituyó un misterio que, en menor o mayor medida, despertó curiosidad de los científicos.

Sin embargo, las supersticiones, los prejuicios, los dogmas religiosos y las teorías que se aventuraban debido a la imposibilidad de probarlas con el nivel de conocimiento de aquellas épocas, hicieron que la cuestión quedara a menudo en el olvido o que, simplemente, se aceptara la imposibilidad de averiguar los orígenes.

No fue hasta épocas relativamente recientes cuando el hombre pudo finalmente abordar esta cuestión con unos criterios fiables y unos conocimientos científicos suficientes para demostrar sus hipótesis.

Es así como podemos afirmar, que antes del siglo XIX existieron diversas hipótesis que intentaban explicar justamente esta cuestión, “el origen de la vida sobre la Tierra”. Las teorías creacionistas que hacían referencia a un hecho puntual de la creación divina; y por otra parte, las teorías de la generación espontánea que defendían que la aparición de los vivos se producía de manera natural, a partir de la materia inerte.

Una primera aportación científica sobre el tema es el trabajo de Oparin (1924), El origen de la vida sobre la Tierra, donde el bioquímico y biólogo ruso propone una explicación, vigente aún hoy, de la manera natural en que de la materia surgieron las primeras formas pre-biológicas y, posteriormente el resto de los seres vivos. En segundo aspecto de la generación espontánea de la vida tiene una respuesta convincente desde mediados del siglo XIX.

Esto es así, gracias a Pasteur y fundamentalmente a Darwin quienes realizaron experimentos al respecto. Este último, naturalista británico realizó una obra de vital trascendencia (1859): El origen de las especies. La cual tiene por objetivo aportar una explicación científica sobre la evolución o denominada “descendencia con modificación” (término utilizado para explicar estos fenómenos).

Los pinzones de Darwin son un grupo de pájaros que se encuentran en las islas Galápagos y que contribuyeran grandemente a ¡a formación de la teoría de la evolución. En esas islas existen pocas aves de otra de otra clase y los pinzones han evolucionado en varias direcciones, de modo que ahora los hay granívoros, frugívoros, insectívoros, etc. Sus picos varían de forma, de acuerdo con le función. Se distinguen varias especies y subespecies. La semejanza general entre ellos sugiere que han evolucionado recientemente, a partir de un antepasado común.

Evolución de los pinzones de Darwin

Sin lugar a dudas que existieron importantes antecedentes del tema, aunque siempre se manifiesta el honor de haber realizado esta teoría de manera científica e inexorable, a Charles Darwin. No muy lejos, fue su abuelo –Erasmo Darwin- quien aportó las primeras muestras de interés científico por estos temas. No obstante, quien fue precursor de una corriente de pensamiento sobre el estudio de la evolución de los seres vivos, es Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829).

Su tesis fundamental es la transmisión de los caracteres adquiridos como origen de la evolución (es decir, que las características que un individuo adquiere en su interacción con el medio se transmiten después a su descendencia); denominada este principio como Lamarckismo.

La causa de las modificaciones de dichos caracteres se encuentra en el uso o no de los diversos órganos, tesis que se resume en la siguiente frase: «La función crea el órgano». Lamarck resume sus ideas en Filosofía zoológica (1809), el primer trabajo científico donde se expone de manera clara y razonada una teoría sobre la evolución.

Así, por ejemplo, los lamarckistas explicaban la aparición del cuello largo en las jirafas como un proceso paulatino de adaptación de un animal a ir comiendo hojas situadas cada vez más altas. Lo que supondría que sus hijos heredarían un cuello más largo aún.

Lemack suponía que el esfuerzo de las jirafas para alcazar la hojas mas altas, hacía que sus cuellos se estirasen unos centímetros, y que luego ese estiramiento era transmitido a sus

descendientes.Las ideas de Lamarck fueron criticadas por Weissman, quien posteriormente demostró que los caracteres adquiridos no pueden heredarse. Las células del cuerpo (o somáticas) están completamente separadas de las reproductoras (gametos: óvulos y

espermatozoides) y solamente estas últimas transmiten rasgos hereditarios a la generación siguiente.

En realidad según la teoría de Darwin las que tenían el cuello y las patas algo más largos que las otras, podrían alimentarse de hojas de acacia, (las otras se desnutrían) lo que les ayudaría a sobrevivir mejor en las épocas de sequía. Actuó de esta manera la selección

natural, que permitió a los mejor adaptados, los más altos, reproducirse.

Lamarck, que vivió de 1744 a 1829. De acuerdo con ella, si un hombre hace gimnasia intensamente y desarrolla sus músculos, sus hijos tendrán también músculos potentes. En

otras palabras, los caracteres adquiridos durante la vida de un individuo pueden ser heredados. Esta teoría recibe, por ello, el nombre de teoría de la herencia de los

caracteres adquiridos. Evidentemente, es cierto que los músculos pueden ser desarrollados mediante ciertos ejercicios, pero lo que no está demostrado en absoluto es

que estas modificaciones puedan heredarse.

En lo que respecta al científico británico, Charles Darwin, viajando a bordo del Beagle, durante largos años (1831- 1836) recogió datos botánicos, zoológicos y geológicos que le permitieron establecer un conjunto de hipótesis que cuestionaban las ideas precedentes sobre la generación espontánea de la vida.

La diversidad observada durante esos veinte años siguientes se intentó explicar de manera coherente mediante la formulación de los datos obtenidos. Una de las etapas que más influyó en el fue su paso por las islas Galápagos, donde encontró 14 subespecies distintas de pinzones, que se diferencian únicamente en la forma del pico. Es decir, que cada una de ellas, estaba adaptada a un tipo de alimentación y vivía en un hábitat diferente en las diversas islas.

Sin embargo, en 1858, Darwin se vio obligado a presentar sus trabajos, cuando recibió el manuscrito de un joven naturalista, Alfred Russel Wallace (1823/1913), que había llegado de manera independiente a las mismas conclusiones que él, es decir, a la idea de la evolución por medio de la selección natural.

La obra de Malthus sobre el crecimiento de la población, fue la base que habría tomado para sus estudios, tanto Darwin como Wallace. La misma establece que este factor (crecimiento de la población) tiende a ser muy elevado, la cual al disponibilidad de alimento y espacio son limitados lo mantendrá constantes, de aquí surge esta proposición de la idea de competencia. Ambos científicos de acuerdo a esta base argumental sustentan sus teorías estableciendo dos aspectos relevantes, dando por sentado que los seres vivos pueden presentar clones.

Justamente la noción de competencia establecida anteriormente por Malthus y finalmente esta última idea, es lo que los lleva a establecer que estas variaciones pueden ser ventajosas o no en el marco de dicha competencia. Entonces la conquista por los

recursos necesarios para la vida, dará como resultado una lucha que determinará una selección natural la cual favorecerá a los individuos con variaciones ventajosas y eliminará a los menos eficaces. Pese a ello, no todo es compartido por ambos, ya que existe un punto discordante entre ellos. Y es que esta idea de Darwin de selección natural expresada en su obra El origen del hombre (1871), nunca fue compartida por Wallace.

Al respeto, Darwin argumenta que algunos caracteres son preservados sólo porque permiten a los machos mayor eficacia en relación con las hembras. Pero cabe decir, que ciento cincuenta años después, hay quienes aún lo veneran y quienes lo deploran, pero El Origen de las especies sigue aún ejerciendo una influencia extraordinaria.

Cuando Darwin regresó de su viaje por América del Sur y el Pacífico, era capaz de empezar a responder una pregunta muy sencilla que no parecía tener una respuesta fácil: ¿por qué las plantas y los animales cambian? El problema se le presentó al advertir que en América del Sur encontraba muchas especies que conocía, pero con algunas diferencias. Asimismo, en las Galápagos pudo clasificar dieciséis especies de pinzones y se preguntó por qué un

pájaro, que conocía de Europa, presentaba tal grado de variación.

Uno de los hechos que impresionó a Darwin, durante su largo viaje fue la variedad de formas y de especies análogas que pueden agruparse alrededor de un mismo prototipo. Esta variación morfológica es fácil de observar también, por ejemplo, en los animales domésticos.

En las palomas caseras existen innumerables razas que se diferencian por la forma de la cola, por el tipo de rizado o lisura del plumaje, por el color, por la existencia de moños o carnosidades (carúnculas) en la cabeza, además de otras características.

Mediante una serie de cruzamientos, es posible convencerse de que estas formas descienden todas de la forma silvestre: la paloma saxícola o paloma de las rocas (Columba livia). El autor de la perpetuación de estas variaciones es el hombre, que las dirige y conserva, según su voluntad y sus intereses; y lo mismo actúa sobre otros animales domésticos o sobre las plantas cultivadas. Darwin buscó, durante mucho tiempo, la fuerza que en la naturaleza podría reemplazar la acción selectiva del hombre, evidente en las plantas cultivadas y en los animales domésticos.

LA TEORÍA DE DARWIN

Darwin parte de las ideas, del economista Thomas Malthus. Malthus postulaba que la población crece en forma geométrica y se preguntaba qué sucedería con el crecimiento de la población humana en un habitat cerrado, como por ejemplo una isla. La conclusión era que el crecimiento estaría limitado por la cantidad de alimento, que crece en proporción aritmética. Si la cantidad de alimento es restringida, debemos suponer que llegará un momento en que existirán más animales con necesidad de alimentarse que alimento disponible.

Entonces, se producirá una competencia entre los individuos por el alimento, y algunos individuos resultarán vencedores y los otros morirán de hambre. De esta idea, Darwin concluye que sobrevivirán aquellos individuos con características más favorables, idea conocida como la “supervivencia del más apto”. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, a menudo, se registran variaciones, hecho que Darwin había observado en las Galápagos.

Conectando este hecho con la idea de la supervivencia del más apto, se deduce que aquellos individuos que poseen las características más favorables compiten en mejores condiciones y, al cabo del tiempo, se produce la selección natural; es decir, los más aptos ocupan todo el habitat y los menos “adaptados” desaparecen.

Un Ejemplo de la Selección Natural: Entre las perdices se observa, ocasionalmente, la aparición de individuos completamente blancos o albinos, o cuyo plumaje tiende a ser blanco. Estos casos se presentan, por lo demás, en muchos otros animales. Sin embargo, el porcentaje de perdices blancas es siempre muy pequeño. Se puede comprender fácilmente que, en caso de ataque por un ave de rapiña, cuando las perdices se ven obligadas a buscar refugio entre la maleza y los accidentes del terreno, las de color blanco están mucho menos favorecidas y tienen muchas más probabilidades que las otras de ser el punto de mira y la presa inmediata del halcón atacante.

Sin embargo, la variación blanca sigue apareciendo de vez en cuando entre las perdices, aunque la selección natural, que trabaja en contra de ella, le impida “fijarse” o convertirse en una característica importante. Si se tratase, sin embargo, de animales que por habitar en altas latitudes (tierras circumpolares) o altas montañas se vieran obligados a pasar una época de su vida en la nieve, el color blanco podría ser una característica favorable que los ayudaría a pasar inadvertidos.

De hecho, la coloración blanca se presenta frecuentemente en esa clase de animales, ya sea de modo estacional o fijo. Se puede suponer que la selección natural ha favorecido su fijación. Las variaciones que tienen lugar en todos los animales hacen, por tanto, que se adapten más o menos al ambiente que los rodea. Los que están bien adaptados tienen más probabilidades de vivir y reproducirse, y pueden transmitir estas variaciones favorables a su descendencia. De esta manera, una especie cambia gradualmente y acaba por estar muy bien adaptada al medioa ambiente.

Desarrollo de la teoría de la evolución

A finales del siglo XIX, el llamado neodarvinismo primitivo, que se basa en el principio de la selección natural como base de la evolución, encuentra en el biólogo alemán A. Weismann uno de sus principales exponentes. Esta hipótesis admite que las variaciones sobre las que actúa la selección se transmiten según las teorías de la herencia enunciadas por Mendel, elemento que no pudo ser resuelto Darwin, pues en su época aún no se conocían las ideas del religioso austríaco.

Durante el siglo XX, desde 1930 a 1950, se desarrolla la teoría neodarwinista moderna o teoría sintética,: denominada así porque surge a partir de la fusión de tres disciplinas diferentes: la genética, la sistemática y la paleontología. La creación de esta corriente viene marcada por la aparición de tres obra. La primera, relativa a los aspectos genéticos de la herencia, es Genetics and the origin of species (1937). Su autor, T. H. Dobzhansky, plantea que las variaciones genéticas implicadas en la evolución son esencialmente mínimas y heredables, de acuerdo con las teorías de Mendel.

El cambio que se introduce, y que coincide posteriormente con las aportaciones de otras disciplinas científicas, es a consideración de los seres vivos no como formas aisladas, sino como partícipes de una población. Esto implica entender los cambios como frecuencia génica de los alelos que determinan un carácter concreto. Si esta frecuencia es muy alta en lo que se refiere a la población, esto puede suponer la creación de una nueva especie.

Más adelante, E. Mayr desarrollará en sus obras Systematics and the origin of the species (1942) y Animal species evolution (1963) dos conceptos muy importantes: por un lado, el concepto biológico de especie; por otra parte, Mayr plantea que la variación geográfica y las condiciones ambientales pueden llevar a la formación de nuevas especies. De este modo, se pueden originar dos especies distintas como consecuencia del aislamiento geográfico, o lo que es lo mismo, dando lugar, cuando intentamos el cruzamiento de dos individuos de cada una de estas poblaciones, a un descendiente no fértil.

Atendiendo a las condiciones ambientales, en consonancia con las ideas de Dobzhansky., la selección actuaría conservando los alelos mejor adaptados a estas condiciones y eliminando los menos adaptados. En 1944 el paleontólogo G. G. Simpson publica la tercera obra clave para poder comprender esta corriente de pensamiento: en Tempo and mode in evolution establece la unión entre la paleontología y la genética de poblaciones.

Durante la segunda mitad del siglo XX se han planteado dos tendencias fundamentales, la denominada innovadora y el darvinismo conservador. La primera de ellas, cuyo máximo exponente es M. Kimura, propone una teoría llamada neutralista, que resta importancia al papel de la selección natural en la evolución, dejando paso al azar.

Por su parte, el neodarvinismo conservador, representado por E. O. Wilson, R. Dawkins y R. L Trivers, queda sustentada en el concepto de «gen egoísta»; según esta hipótesis, todo ocurre en la evolución como si cada gen tuviera por finalidad propagarse en la población. Por tanto, la competición no se produce entre individuos, sino entre los aletos rivales. Así, los animales y las plantas serían simplemente estrategias de supervivencia para los genes.

GENÉTICA Y EVOLUCIÓN: A pesar de que la teoría de Darwin demostró claramente que la variación natural era la base del cambio evolutivo no daba explicaciones acerca de cómo ocurren estas variaciones, ni de la forma en que se heredan. Los trabajos posteriores en genética han mostrado, sin embargo, cómo tiene lugar la variación y en qué forma estos cambios repentinos pueden llevar a la aparición de nuevas características.

Cada célula del organismo contiene un cierto número de corpúsculos llamados cromosomas. Cada especie tiene un número fijo de ellos y existen procesos especiales que aseguran que cada nueva célula reciba la cantidad completa que le corresponde. Cada cromosoma contiene numerosos genes, moléculas muy grandes que controlan las características de todo el organismo. Por ejemplo, hay genes que controlan el color del cabello, la forma de los dientes, etc. A veces, un solo gen es responsable de una característica; en otras ocasiones, varios genes actúan conjuntamente.

Durante la reproducción se originan diferentes combinaciones de genes, que dan lugar a ligeras variaciones (continuas) en la descendencia. A veces, sin embargo, un gen varía de forma radical, e, incluso, puede ocurrir que un cromosoma entero cambie, se rompa o desaparezca. Tales cambios repentinos se llaman mutaciones y son responsables de la aparición de nuevas características (variación discontinua).

La mayoría de las mutaciones que aparecen en un organismo son desfavorables, incluso letales, por interferir el funcionamiento del organismo. Sin embargo, de un modo ocasional y raro aparece una mutación útil que resulta favorecida por la selección natural. En ese caso, y con el transcurso del tiempo, puede llegar a incorporarse a la configuración normal de la especie.

Pruebas de la evolución

Son pruebas basadas en criterios de morfología y anatomía comparada. Los conceptos de homología y analogía adquieren especial relevancia para la comprensión de las pruebas anatómicas. Se entiende por estructuras homólogas aquellas que tienen un origen común pero no cumplen necesariamente una misma función; por el contrario, las estructuras que pueden cumplir una misión similar pero poseen origen diferente, serían análogas. De esta manera, las alas de los insectos y las aves serían estructuras análogas, mientras que las extremidades anteriores de los mamíferos, que presentan un mismo origen pero que llevan a cabo funciones diversas —locomotora, natatoria, etc.—, constituirían estructuras homólogas.

En relación a las pruebas embriológicas, hay que distinguir entre ontogenia —las distintas fases del desarrollo embrionario— y filogenia, concepto que hace referencia a las distintas formas evolutivas por las que han pasado los antecesores de un individuo, es decir, su desarrollo evolutivo. En los vertebrados, cuanto más cerca de la fase inicial se sitúan los embriones, más parecidos son; posteriormente, se van diferenciando progresivamente cuanto más cerca de la fase de adulto terminal se encuentran.

Otra de las pruebas clásicas es el estudio de los fósiles. El análisis de los distintos estratos geológicos demuestra la presencia de fósiles de invertebrados en los más antiguos; gradualmente, van apareciendo en los más recientes peces primitivos, y, finalmente, los fósiles correspondientes a los mamíferos y las aves.

EVIDENCIAS SOBRE ESTA TEORÍA:

En El origen de las especies, Darwin decía: “No vemos ninguno de estos lentos cambios en el momento en que ocurren sino hasta que el transcurso del tiempo los ha marcado”.

Muchas personas, tal como lo pensaba Darwin, suponen que todo ocurrió en un pasado distante, Los biólogos actuales, por su parte, sostienen que la evolución no solo es un fenómeno del pasado, sino que continúa hoy en día. Así, pueden citarse ejemplos del proceso evolutivo llevado a cabo en tiempos coitos, como los originados por la fuerte intervención producida por el hombre sobre el ambiente durante los siglos XIX y XX.

Uno de los ejemplos más conocidos es el de la polilla del abedul, cuyo nombre científico es Biston betularía. Los bosques británicos, cuyos árboles en general están cubiertos de líquenes de color claro, son el habitat natural de estas polillas de hábitos nocturnos. Antes de la Revolución Industrial (mitad del siglo XIX), la mayor parte de la población de polillas era de color claro, con algunas motas oscuras. Debido a que las polillas descansaban durante el día sobre los troncos de los árboles, no eran vistas por las aves depredadoras. Sin embargo, entre la población de polillas, se podían encontrar algunos individuos mutantes de Color oscuro, que eran fácilmente detectados y devorados por las aves.

Durante la Revolución Industrial, la floreciente industria británica comenzó a quemar grandes cantidades de carbón como combustible. Debido a la falta de control de la contaminación, el hollín se diseminó por los bosques, lo que provocó la muerte de los líquenes claros. De este modo, solo quedaron a la vista los troncos de los árboles, que se ennegrecieron por la contaminación.

La polilla de color claro contrastaba con el color oscuro de los troncos y era fácilmente detectada por los depredadores, pero no así la oscura: estas últimas, que hasta ese momento habían sido escasas, sobrevivían y se reproducían, y pasaban esta característica a sus descendientes. Hacia el final del siglo XIX, el 98 % de las polillas en los alrededores de la ciudad de Manchester eran de color oscuro. Esta tendencia de las variedades de color oscuro de reemplazar a las de color claro es conocida como melanismo industrial. Pero es importante recordar que la coloración negra de las polillas no fue producida por la contaminación: la selección natural “trabaja” sobre variaciones que ya existen en las poblaciones. Las medidas adoptadas en la última mitad del siglo XX para el control de la contaminación han revertido esta situación, y en las poblaciones de Biston betularía de las islas británicas, los individuos de color claro han vuelto a ser mayoría.

Existen otros ejemplos que ponen de manifiesto en tiempos cortos el proceso evolutivo, tales como la resistencia de algunos insectos a los insecticidas o la resistencia de las bacterias a algunos antibióticos.