El Origen de la Biodiversidad
La biodiversidad, o diversidad biológica, es la variedad de especies que habitan o han habitado la Tierra.
Biodiversidad y Adaptación
Los seres vivos habitan todos los medios conocidos de nuestro planeta. La supervivencia de las especies ha sido posible gracias a su capacidad de adaptarse a ellos.
Adaptación: Es la adecuación de los seres vivos a las condiciones del medio en el que viven.
- Adaptaciones estructurales: Son las que afectan a determinados órganos del cuerpo de los seres vivos, permitiéndoles realizar una actividad determinada.
- Adaptaciones fisiológicas: Son las que afectan al funcionamiento del organismo, como el metabolismo del dromedario.
- Adaptaciones de comportamiento: Son acciones que llevan a cabo los organismos y que les permiten obtener algún beneficio.
Biodiversidad y Evolución
Se denomina evolución biológica a los cambios lentos y graduales que han ocurrido a los seres vivos a lo largo de millones de años.
El estudio de la evolución nos ha permitido saber que:
- La gran biodiversidad de la Tierra ha surgido por evolución a partir del antepasado común universal.
- Las especies se originan una a partir de otra y, por tanto, las que habitan el planeta actualmente son distintas de las que habitaron en épocas pasadas.
Teorías de la Evolución
La Teoría Fijista
Defendía que las especies eran inalterables y habían sido creadas para ocupar un lugar determinado en la naturaleza. Al principio, muchos pensaban que las especies habían aparecido por creación divina (creacionistas). Algunos paleontólogos se dieron cuenta de que las especies se extinguen, demostrando que los organismos cambian a lo largo del tiempo, y surgió la idea evolucionista. George Cuvier explicaba este hecho como consecuencia de una serie de catástrofes por las que desaparecían unas especies y eran sustituidas por otras mediante creación divina (catastrofismo).
La Teoría de la Evolución de Lamarck
El primer científico que propuso una teoría evolucionista fue Jean-Baptiste de Lamarck. Según él, las especies se transforman a lo largo del tiempo mediante un mecanismo que denominó herencia de los caracteres adquiridos, que se basa en:
- Los organismos tienen una tendencia natural hacia el perfeccionamiento.
- Cuando se produce un cambio en el ambiente, los organismos se ven obligados a utilizar un órgano en mayor o menor medida; es decir, la función crea o anula el órgano.
- La modificación adquirida inducida por el ambiente se transmite a su descendencia.
El lamarckismo se considera la primera teoría evolucionista, pero fue rechazada ya que nunca se pudo demostrar.
La Teoría de Darwin: La Selección Natural
Antecedentes de la Teoría de la Selección Natural
Durante un viaje de 5 años alrededor del mundo a bordo del Beagle, Darwin recolectó abundantes muestras de los fósiles, la flora y la fauna de las regiones que visitó.
La teoría del actualismo de Charles Lyell hizo pensar a Darwin que el mundo no era estático y que las especies estaban en continua transformación. El cambio en las especies se produce de un modo lento, gradual y continuo.
La selección artificial que empleaban los agricultores mediante selección y cruces hizo pensar a Darwin sobre cómo actúa la naturaleza: por selección natural.
Las ideas de Thomas Malthus de que los recursos crecen de forma más lenta que la población humana le hizo pensar que hay una lucha por conseguir los recursos para sobrevivir.
La Teoría de la Selección Natural
- La variabilidad de caracteres por la que algunos individuos presentan ventajas frente a otros.
- La lucha por la existencia entre los organismos de una población.
- Selección de los más aptos.
- El origen de las especies por adaptación de los organismos al ambiente.
Teorías Evolutivas Actuales
La teoría de la selección de Darwin no podía explicar cómo se transmiten los caracteres de una generación a la siguiente ni cuál era el origen de la variabilidad entre los individuos de una población.
El Neodarwinismo
También conocido como teoría sintética de la evolución, es una revisión de la teoría de la selección natural:
- La unidad evolutiva no es el individuo, sino la población, y en ella se reproducen variaciones fenotípicas.
- Esta variabilidad genética procede de las mutaciones y de los procesos de recombinación que tienen lugar durante la reproducción sexual.
- Sobre la variabilidad genética actúa la selección natural, así como los mejores adaptados tendrán mayor probabilidad de sobrevivir y transmitir su descendencia.
- Como consecuencia de este proceso de selección natural, se conducirá a la aparición de una nueva especie.
Otras Teorías Evolucionistas
- El Puntualismo: Esta teoría, planteada por Gould y Eldredge en 1972, plantea que hay periodos puntuales de intensa especiación; es decir, propone que el proceso evolutivo se produce a saltos.
- El Neutralismo: Esta teoría, propuesta por Motoo Kimura en 1968, establece que la mayoría de las mutaciones son neutras y su permanencia o su eliminación de la genética de una población depende del azar.
La Especiación
Es el proceso evolutivo por el cual, a partir de una población de una determinada especie, se generan nuevas especies.
- La población sufre un aislamiento geográfico debido a una barrera natural como el mar, montaña o desierto que impide su reproducción con individuos de otras poblaciones de su especie.
- Aparecen en la población cambios genéticos graduales sobre los que actuarán las condiciones ambientales concretas a la que está sometida.
- Lo nuevo de precio parece cuando la acumulación de autos cambio conduce a la pérdida de la capacidad reproductora.
Pruebas de la Evolución
La Prueba Paleontológica
Los fósiles son restos de organismos que vivieron en el pasado o de su actividad que se han mineralizado.
- Las especies fósiles son las antecesoras de las especies actuales, ya que todo ser vivo procede de otro anterior.
- Las series filogenéticas son conjuntos de fósiles que se pueden ordenar por antigüedad y que muestran cambios progresivos.
- Las formas intermedias son fósiles con características de dos especies o grupos taxonómicos distintos que muestran su progresión de uno a otro.
- La tendencia a la complejidad, ya que los fósiles más antiguos corresponden a los invertebrados más sencillos y aparecen distintos tipos de vertebrados.
La Prueba Biogeográfica
- Los seres vivos de regiones cercanas se parecen y aumenta su diferencia cuanto más alejadas están. Esto indica que no se originaron aisladamente, sino que están emparentadas.
- Se han hallado fósiles comunes en las costas de Sudamérica y África, que estuvieron unidas antes de su separación.
- Existe flora y fauna actual en los continentes del hemisferio sur cuyas características indican un origen común y que han evolucionado de forma independiente.
La Prueba de la Anatomía Comparada
Existen órganos homólogos en especies emparentadas. Esto apoya la idea de evolución por divergencia adaptativa, por la que un órgano primitivo modifica su morfología para adaptarse.
En la naturaleza también se observan casos de órganos análogos que evolucionan por convergencia adaptativa.
La Prueba Embriológica
El desarrollo embrionario de un ser vivo es como un resumen de su evolución, en el que se observan ciertos rasgos de embriones de su especie antecesora.
- Los embriones de algunos animales emparentados se parecen mucho en sus primeros estadios.
- En algunos animales existen algunos órganos en los embriones que desaparecen en la forma adulta.
Las Pruebas Bioquímicas
Las pruebas bioquímicas han permitido comprobar que todos los seres vivos están formados por biomoléculas similares como las proteínas, que las rutas metabólicas son comunes a gran variedad de organismos, y que las estructuras celulares son similares en todas las células.
La Evolución Humana
El Proceso de Hominización
Los seres humanos (Homo sapiens) pertenecemos a los homínidos y somos la única especie viva de este grupo. Se cree que nuestro antecesor más antiguo pertenecía al género Australopithecus y, gracias al hallazgo de los restos fósiles, se ha podido reconstruir la filogenia del ser moderno y el proceso de hominización adquirió una serie de características propias.
El Origen de la Vida
Las Primeras Hipótesis
- El Origen Sobrenatural: A lo largo de la historia, muchas teorías se basaban en contenido mágico como la posesión de un espíritu.
- La Generación Espontánea: Esta teoría defendía que la vida se originaba espontáneamente a partir de restos de materia inerte. Francesco Redi en el siglo XVII demostró, utilizando un método científico, que en la carne podrida surgían gusanos porque las moscas habían puesto huevos en ella.
La Hipótesis de Oparin y Haldane
En 1930, Oparin y Haldane propusieron que la vida surgió tras un largo periodo de evolución bioquímica a partir de moléculas inorgánicas. Las biomoléculas se pudieron formar por reacciones químicas entre los gases de la atmósfera primitiva de la Tierra. En 1953, los científicos Miller y Harold Urey comprobaron la hipótesis de Oparin.
La Evolución de las Células
Los precursores de los seres vivos eran estructuras precelulares que, a lo largo de millones de años, evolucionaron y se transformaron en la primera célula u organismo procariota, y posteriormente surgiría la célula eucariota.
- Procariota Heterótrofa: La primera célula procariota obtenía los nutrientes y energía de la fermentación de la materia orgánica del medio.
- Procariota Autótrofa: Cuando la materia orgánica empezó a escasear, las cianobacterias fueron capaces de sobrevivir al sintetizar materia orgánica mediante la fotosíntesis.
- Procariota Heterótrofa Aerobia: La presencia de oxígeno permitió también la aparición de organismos capaces de llevar a cabo la respiración celular.
- Los Eucariotas: La hipótesis más aceptada por los científicos es denominada teoría endosimbiótica.
La Teoría Endosimbiótica
Postulada por Lynn Margulis en 1967, trata de explicar el origen de la célula eucariota. Los principales fundamentos de esta teoría se basan en que la mitocondria y el cloroplasto presentan los rasgos siguientes:
- Las mitocondrias tienen un tamaño semejante al de alguna bacteria.
- La mitocondria y los cloroplastos tienen un ADN circular.
- La mitocondria y los cloroplastos cuentan con ribosomas semejantes a los de la procariota que hacen su propia síntesis de proteínas.
- La presencia de doble membrana en Astorga no lo apoya la idea de qué entren en la célula por fagocitosis.