EL ORIGEN DE LA VIDA.-
Aunque quedan incógnitas por resolver, las modernas teorías sostienen que la vida se originó a partir de moléculas existentes en una fase temprana de la historia del planeta.
La materia orgánica es la que forma parte de los seres vivos y está constituida por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, mayoritariamente, que se unen formando moléculas complejas como glúucidos o proteínas.
—Teoría de la generación espontánea
Desde la antigüedad se pensaba que la vida se originaba a partir de objetos inanimados, y que esto seguía sucediendo bajo ciertas condiciones. (En el antiguo Egipto creyeron que el calor del Sol sobre los sedimentos del Nilo hacía surgir serpientes y cocodrilos. En la Edad Media existían recetas para crear seres vivos a partir de todo tipo de materiales: barro, estiércol, restos de alimentos…). En 1667, un médico flamenco llamado Jan B. Van Helmont escribíó: «Si colocamos ropa interior llena de sudor junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a través de las cáscaras del trigo, cambiando este por ratones». Con los conocimientos científicos actuales resulta increíble que se hicieran tales afirmaciones; sin embargo, la simple observación de ciertos fenómenos de la vida cotidiana puede hacernos creer en la existencia de generación espontánea de seres vivos (Si dejamos un trozo de carne en un lugar cálido y húmedo durante varios días, aparecerán sobre él moscas y gusanos; y tras un día de lluvia observaremos numerosos seres microscópicos en los charcos). Fue necesario esperar a que se realizaran los primeros experimentos controlados, a partir del Siglo XVII, para poner en duda esta teoría. Aun así, se siguió pensando que la formación de microorganismos por este método era posible hasta que experimentos muy posteriores permitieron descartar esto.***El experimento de Redi
En 1668, el médico italiano Francesco Redi demostró que los gusanos que se encontraban en la carne descompuesta eran larvas de moscas que procedían de los huevos puestos previamente por otras moscas:+1
Redi colocó unos trozos de carne del mismo origen en tres recipientes iguales.+2
El primero lo dejó abierto, el segundo lo cubríó con gasa y el tercero lo cerró herméticamente con una tapa.+3
Dejó los tres recipientes en el mismo lugar y, al cabo de unos días, observó que habían crecido gusanos en los dos primeros, pero no en el que había estado cerrado.***El experimento de Pasteur
En la segunda mitad del Siglo XIX, el químico francés Louis Pasteur demostró que los microorganismos tampoco se originaban por generación espontánea. Tras sus experimentos, esta teoría fue definitivamente descartada:+1
Colocó caldo de carne en dos matraces y dobló su cuello dándole forma de S.+2
Esterilizó el líquido por medio de calor. Tras varias semanas, observó que el caldo no se descompónía.+3
Cortó el cuello de uno de los matraces y, al cabo de unos días, comprobó que el caldo que conténía se había descompuesto.+4
Observó que el caldo del otro matraz permanecía inalterado.+Conclusión
El cuello en forma de S permite que en el matraz entre aire, pero no los microorganismos. Cuando el cuello se rompe, estos invaden el matraz y descomponen el caldo.—La hipótesis de Oparin
A principios del Siglo XX, el bioquímico ruso Alexander Ivanovich Oparin elaboró una teoría abiogénica (proceso de aparición de la vida a partir de moléculas orgánicas simples) razonada de un posible origen de la vida en la Tierra. Esta teoría ha servido de base a la hipótesis aceptada actualmente por la mayoría de los científicos. Se sabe que la formación de materia orgánica a partir de inorgánica requiere energía y compuestos reductores (moléculas ricas en hidrógeno, como NH3, o CH4), es decir, ricos en hidrógeno. Según Oparin, la vida habría surgido por procesos físico-químicos ocurridos en la atmósfera primitiva terrestre, que se resumen en las siguientes etapas:+1
Hace 4000 m.A., los componentes de la atmósfera primitiva (metano, amoniaco, hidrógeno y vapor de agua) reaccionaron gracias a la energía de las tormentas, la radiación solar y las continuas erupciones volcánicas, y dieron lugar a moléculas orgánicas sencillas.+2
Postenormente, al enfriarse la Tierra, la lluvia arrastró estas moléculas y formó los mares, que Oparin llamó «sopa» o «caldo primitivo».+3
Las moléculas orgánicas formadas se fueron uniendo hasta originar otras más grandes. Algunas de ellas se aislaron del medio acuático en el interior de estructuras denominadas coacervados.+4
Algunos de estos coacervados desarrollaron en su interior moléculas con capacidad para autorreplicarse (ácidos nucleicos). Fueron los primeros organismos o progenotas, origen de todos los demás.***El experimento de Miller
El científico norteamericano Stanley Miller introdujo en un recipiente una mezcla de los gases que, según se creía, existían en la atmósfera primitiva y aplicó descargas eléctricas de alto voltaje. Obtuvo varios compuestos orgánicos, entre ellos, aminoácidos. Sin embargo, hoy se sabe que la atmósfera primitiva no tenía la composición descrita por Oparin, por lo que la mayoría de los expertos piensan que esta hipótesis no puede explicar el origen de la vida.—La hipótesis de la panspermia
La apoyan científicos como Svante Arrhenius, atribuye el comienzo de la vida en nuestro planeta a la llegada de esporas o de otras formas de resistencia de microorganismos en el interior de meteoritos. A partir de ellas se habrían formado el resto de seres vivos. Una hipótesis semejante, conocida como panspermia molecular, defiende que lo que llegó del espacio fueron moléculas orgánicas que continuaron el proceso de formación de la vida en la Tierra.—Hipótesis actual
Actualmente se piensa que los gases que formaban la atmósfera primitiva, procedentes en su mayoría de erupciones volcánicas, eran dióxido de carbono, nitrógeno, vapor de agua y, en menor cantidad, dióxido de azufre y ácido clorhídrico, sin que hubiera hidrógeno u otros compuestos reductores. Por otra parte, se cree que la potente radiación ultravioleta que incidiría como consecuencia de la ausencia de oxígeno y, por tanto, de una capa de ozono (molécula formada por tres átomos de oxígeno (O3) que se concentra en la estratosfera y actúa como filtro de la radiación ultravioleta.) protectora, impediría la estabilidad de las moléculas orgánicas. Son varias las hipótesis abiogénicas que tratan de explicar el origen de la vida basándose en dos requisitos que deben cumplir los seres vivos:poder replicarse y tener un metabolismo que les permita intercambiar materia y energía con el entorno. Uno de los escenarios posibles para la aparición de los primeros seres vivos son las chimeneas volcánicas submarinas.
Según algunos investigadores, de ellas emanan moléculas inorgánicas que, junto con el agua y el dióxido de carbono disuelto en ella, constituirían la materia prima a partir de la cual se habrían formado las primeras moléculas orgánicas. La oxidación de compuestos reductores, como el sulfuro de hidrógeno, habría aportado la energía necesaria para este proceso. A partir de esta hipótesis se plantean dos posibles mecanismos de aparición de la primera célula:
+ Por replicación:
se formaron moléculas capaces de replicarse (posiblemente, ARN), que quedaron envueltas en una capa lipídica, originando así una célula procariota.+ Por metabolismo:
se formaron burbujas lipídicas capaces de llevar a cabo reacciones químicas y, posteriormente, desarrollaron la capacidad de autorreplicarse./Cualquiera que fuera su origen, las células ancestrales debían de ser estructuras constituidas por una membrana primitiva y un interior acuoso con capacidad metabólica y replicante. Las huellas de actividad biológica encontradas en los estromatolitos (estructuras estratificadas formadas por depósitos de carbonatos producidos por la actividad fotosintética de las cianobacterias) australianos y datadas en hace más de 3600 m. A. Sugieren que pertenecían a cianobacterias, organismos fotosintéticos responsables de la aparición del oxígeno atmosférico. Posteriormente, la formación de la capa de ozono supuso la creación de un escudo contra la radiación ultravioleta que propiciaría la explosión de la vida.FIJISMO FRENTE A EVOLUCIONISMO
Fuera cual fuera el proceso que dio lugar a las primeras células, había que explicar la enorme diversidad biológica que existe en la Tierra. Hoy sabemos que los seres vivos evolucionaron diversificándose a partir de los primeros organismos vivos. Sin embargo, en el Siglo XIX la teoría aceptada por la práctica totalidad de los naturalistas fue el fijismo.
Aunque hubo varias teorías fijistas, todas sosténían que los seres vivos no cambian y que, por tanto, las diferentes especies son inmutables.
De manera que las que hoy pueblan la Tierra habrían sido siempre las mismas desde su origen. Sin embargo, ya en la antigüedad se conocían fósiles que evidenciaban la existencia de formas de vida diferentes a las actuales que debieron habitar nuestro planeta en algún tiempo pasado. A finales del Siglo XVIII, Georges Cuvier elaboró una de las teorías fijistas más razonadas. Al estudiar los fósiles presentes en las rocas sedimentarias, observó que la mayoría correspondían a seres vivos extinguidos diferentes de los actuales. Para explicar este hecho, consideró que habían existido varias creaciones y procesos catastróficos.
Así, las especies originadas en una de ellas y se manténían por un tiempo y, después, eran destruidas en grandes cataclismos geológicos. Según la teoría de Cuvier, la última de estas catástrofes habría sido el diluvio universal citado en la Biblia, lo que explicaba la existencia de fósiles de animales marinos en el interior de los continentes. De este modo, los seres vivos actuales serían los originados en la última creación o los supervivientes de épocas anteriores. Las teorías fijistas comenzaron a ser cuestionadas en los primeros años del Siglo XIX, cuando surgieron las primeras ideas evolucionistas.
Sin embargo, aún pasó mucho tiempo hasta que los naturalistas las desecharon definitivamente, debido a varias razones:
++
Los procesos evolutivos son lentos y no se perciben en el período de una generación humana.
++
Sin conocimientos de genética, era difícil comprender cómo podían aparecer nuevas carácterísticas que originaran nuevas especies.++
En aquel momento, defender teorías evolutivas supónía enfrentarse a las doctrinas religiosas.PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN
Las teorías evolucionistas se basan en evidencias, la evolución se considera un hecho probado. Pruebas:
—Pruebas anatómicas y morfológicas
Los estudios de anatomía comparada entre organismos vivos y entre estos y los restos fósiles muestran tres tipos de órganos cuya existencia apoya la teoría de la evolución.+Órganos homólogos
Aunque realizan distintas funciones, tienen el mismo origen evolutivo y comparten idéntico patrón estructural. Constituyen una prueba de la evolución divergente o radiación adaptativa, que consiste en la aparición de diversos cambios, de acuerdo con las diferentes formas de vida, a partir de un grupo antecesor (extremidades de la ballena y del murciélago).+Órganos análogos
Aunque tienen diferente origen evolutivo, realizan la misma función. Constituyen una prueba de la evolución convergente, que consiste en cambios que han dado lugar a estructuras semejantes, en grupos no emparentados, a partir de distintos organismos antecesores (las alas de un insecto y las de un ave).+Órganos vestigiales
Son estructuras que tienden a desaparecer, por haber perdido su función. Constituyen una prueba de la evolución a partir de antepasados para los que estos órganos resultaban útiles; sin embargo, debido a cambios en sus hábitos de vida y/o a las condiciones ambientales dejaron de ser necesarios (las alas de los kiwis y los casuarios).—Pruebas fósiles
Los fósiles revelan que existieron organismos diferentes a los actuales y, por tanto, que las especies han cambiado a lo largo del tiempo. En ocasiones se han encontrado fósiles de épocas distintas pertenecientes a especies emparentadas. En ellos pueden apreciarse claramente transformaciones lentas, pero progresivas. Este hecho constituye una valiosa prueba de la evolución: se trata de las llamadas series evolutivas, como la del caballo. Los fósiles son un apoyo a las teorías evolutivas, debido a la existencia de formas intermedias que corresponderían a organismos que tuvieron, simultáneamente, carácterísticas que hoy poseen grupos distintos. Estos casos constituyen eslabones evolutivos entre un grupo más primitivo y otro posterior. Algunos organismos no han cambiado, o lo han hecho muy poco, desde hace mucho tiempo; se conocen comúnmente como fósiles vivientes.Resultan muy interesantes, ya que proporcionan información que no puede obtenerse de los fósiles. Sus carácterísticas primitivas constituyen otro apoyo a las teorías evolucionistas.
—Pruebas embriológicas
En 1866, Ernst Haeckel enunció la ley biogenética fundamental, según la cual el desarrollo embrionario (ontogenia)es una recapitulación de la evolución (filogenia)
, es decir, constituye una síntesis del proceso evolutivo. Cuando los embriones de diferentes especies son similares, existe un parentesco evolutivo entre ellas. Cuanto más próximo sea el parentesco entre dos especies, mayores serán las similitudes entre sus embriones.
—Pruebas biogeográficas
La distribución geográfica de las especies animales y vegetales puede interpretarse de acuerdo con las teorías evolutivas. Con el tiempo suficiente, los grupos de organismos aislados geográficamente evolucionan de forma distinta y originan nuevas especies, pero mantienen carácterísticas similares que revelan un antepasado común.++
En las islas situadas en medio de un océano existen especies muy diferentes a las del continente y tanto más parecidas entre sí cuanto más próximas están entre ellas.++
Algunos organismos que quedaron separados por océanos han evolucionado de forma diferente, aunque mantienen ciertas semejanzas.++
Los seres vivos de las islas cercanas a un continente y formadas recientemente son muy semejantes a los seres vivos del continente.—Pruebas moleculares
El estudio de las moléculas que se encuentran en los seres vivos revela que cuanto mayor es el parecido molecular entre dos grupos de organismos, mayor es su grado de parentesco evolutivo. Así, en el caso de algunas moléculas, como la clorofila, presente en todas las plantas verdes, o la hemoglobina, en la sangre de los vertebrados, es evidente que existe un mismo origen evolutivo. Los seres vivos poseen dos tipos de moléculas (proteínas y ADN) constituidas por la uníón de otras menores (aminoácidos y nucleótidos, respectivamente) según unas secuencias específicas y carácterísticas de cada organismo.Comparando estas secuencias en diferentes especies y grupos de organismos se puede establecer, con mucha precisión, la proximidad evolutiva entre ellos.
—Otras pruebas
La coevolución es el proceso por el cual dos especies influyen mutuamente en su evolución. Ejemplos:+ Mutualismo:
interacción entre dos especies en la que ambas obtienen beneficio mutuo. Las plantas y los insectos son interdependientes: las flores producen néctar que sirve de alimento a los insectos, y estos facilitan la polinización. Ambos grupos evolucionaron de forma paralela manteniendo la relación.+Parasitismo:
ocurre cuando una especie vive a expensas de otra. Existen parásitos semejantes en especies con parentesco próximo. Por ejemplo, los pelícanos y los gansos comparten el mismo género de piojo, que sin embargo es distinto del piojo de las cigueñas, más alejadas evolutivamente.+Mimetismo:
es la capacidad que ciertas especies poseen para parecerse a otras, o a su propio entorno, con el fin de asegurar su supervivencia. La evolución ha seleccionado favorablemente a muchas que han desarrollado patrones similares de «aviso» a los depredadores: de esta manera les recuerdan que son venenosas y, por tanto, no deben ser comidas. Es el caso, por ejemplo, de los patrones de bandas negras y amarillas presentes en algunas avispas, abejas o arañas.+ La domesticación de especies muestra que la selección artificial ejerce efectos profundos sobre las poblaciones modificando su aspecto con respecto al de sus antepasados.
+La secuencia temporal de los estratos se corresponde con la antigúedad de los fósiles: los más profundos contienen fósiles más antiguos que los de las capas superiores.
TEORÍAS EVOLUCIONISTAS
—Lamarckismo
El naturalista francés Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829), fue el primero que elaboró una teoría evolucionista razonada. A causa de ello se enfrentó a los fijistas, concretamente a Cuvier. Al igual que este, Lamarck estudió los fósiles y observó que algunos mostraban un aspecto intermedio entre otros más antiguos y los organismos actuales. Esto le hizo pensar que unos procedían de otros. La teoría de Lamarck, conocida como teoría de los caracteres adquiridos o transformismo, sostiene que, para adaptarse al medio, los animales desarrollan las estructuras y los órganos que les son necesarios («la necesidad crea el órgano»).
Estas nuevas carácterísticas son transmitidas a los descendientes y, de este modo, las especies se van modificando.
+1
Los antecesores de las jirafas tenían el cuello y las patas más cortas que las jirafas actuales.+2
Los esfuerzos por alcanzar las hojas de las partes altas de los árboles les hicieron alargar el cuello y las patas, hasta que adquirieron su longitud actual.+3
Los descendientes habrían heredado esas carácterísticas. Aunque en la actualidad esta teoría no se acepta, debemos valorar positivamente algunos de sus postulados:++
Admite un proceso evolutivo y propone un mecanismo para explicarlo.++
Reconoce la relación entre las estructuras anatómicas y sus funciones.++
Sostiene que los organismos se adaptan al medio en el que viven./
Errores importantes:++
Defendíó que los caracteres adquiridos individualmente, en su adaptación al medio, son heredados por los descendientes.++
Afirmó que los animales tienen la necesidad interna de perfeccionarse y hacerse más complejos.— Darwinismo
Esta teoría fue elaborada por Charles Darwin y Alfred Russel Wallace, ambos naturalistas británicos, en la segunda mitad del Siglo XIX y constituye la base de la explicación que se da actualmente al proceso de la evolución biológica.Principios básicos:
+1
Los individuos que conforman cualquier población de seres vivos presentan diferencias anatómicas, fisiológicas o de comportamiento.
+2
Se producen más individuos de cada clase de organismos de los que pueden sobrevivir hasta reproducirse. Como el número de individuos de una especie permanece más o menos constante, se deduce que muchos mueren.+3
El hecho de que nazcan más individuos que los que logran sobrevivir implica que existe entre ellos una competencia por el espacio, el alimento y la procreación. Se trata de la denominada «lucha por la supervivencia».+4
Aquellos cuyas variaciones les facilitan la supervivencia en un determinado ambiente se ven favorecidos, en detrimento de los que están mal adaptados. Esta carácterística se conoce como «selección natural».
+5
Al reproducirse, los individuos supervivientes dan origen a la siguiente generación, de manera que las variaciones más favorables se van trasmitiendo a la descendencia
.///
Como consecuencia de todo ello, tiene lugar la «supervivencia de los más aptos»:Aquellos que son poseedores de carácterísticas ventajosas sobreviven (su frecuencia aumenta progresivamente en la población), mientras que quienes carecen de ellas resultan perjudicados (van desapareciendo).
/// +1
En las poblaciones de jirafas existía cierta variabilidad inicial en cuanto a la longitud del cuello y las patas.+2
La selección natural favorecería a los individuos de cuello y patas más largos, que dejarían más descendencia.+3
Con el tiempo, cada vez habría más jirafas con el cuello y las patas largos.—Neodarwinismo o teoría sintética
Darwin no supo dar una explicación satisfactoria al origen de la variabilidad inicial existente entre los individuos de la misma especie. El avance de los conocimientos científicos, concretamente el desarrollo de la genética a principios del Siglo XX, permitíó revisar, completar y mejorar su teoría. Por una parte, el descubrimiento de las leyes de Mendel posibilitó la comprensión de la naturaleza de las carácterísticas hereditarias y su mecanismo de transmisión. Por otra, se averiguaron las causas de la variabilidad que existe en las poblaciones:+La reproducción sexual, que hace aparecer combinaciones de genes distintas a las de los progenitores.
+La recombinación genética, que tiene lugar durante la meiosis.
+Las mutaciones, que provocan cambios rápidos en los genes.
///
El neodarwinismo considera que la selección natural no actúa sobre el individuo aislado, sino sobre la población a la que pertenece. Al cambiar la frecuencia con que los distintos individuos se encuentran en las poblaciones, estas se van modificando y, al acumularse muchos cambios, evolucionan y pueden originar nuevas especies.+1
Los antecesores de las jirafas tendrían patas y cuellos cortos.+2
Las mutaciones y la recombinación genética darían lugar a algunos individuos con patas y cuellos algo más largos.+3
Si estos caracteres suponen una ventaja, las jirafas que los presenten se reproducirán más.+4
Con el tiempo, la frecuencia de jirafas con patas y cuellos largos aumentará en la población.+5
La continuas mutaciones producen una variabilidad en la longitud de patas y cuellos, sobre la que actúa la selección natural.—El neutralismo
Elaborada por el biólogo Japónés Motto Kimura, sostiene que la mayoría de las mutaciones originan variantes de genes que no suponen ni ventajas ni inconvenientes para los individuos que los poseen y que, por esta causa, la selección natural no actúa sobre ellos. Si esos individuos van creando descendencia y se aíslan del resto de miembros de la población, puede originarse una nueva especie. Según esta teoría, el ritmo de la evolución sería más regular de lo que se piensa.— El equilibrio puntuado o puntualismo
Los paleontólogos estadounidenses Niles Eldredge y Stephen Jay Gould han propuesto una hipótesis según la cual el proceso evolutivo no siempre se lleva a cabo de forma lenta y gradual, sino que, en muchos casos, las nuevas especies surgen de forma rápida. Esta teoría está basada en estudios paleontológicos en los que se observa la aparición repentina de grupos de fósiles sin que existan formas previas semejantes o de transición con grupos antecesores. Explican este hecho aludiendo a la aparición de macromutaciones que afectarían a genes que regulan otros genes. Además, sería necesario un medio ambiente favorable y susceptible de ser colonizado, lo que ocuriría tras un cambio climático, la extinción de otras especies o cualquier catástrofe geológica. Esta teoría puede explicar casos como la aparición de los trilobites o de los grande grupos de seres vivos actuales.—La endosimbiosis
La bióloga estadounidense Lynn Margulis afirmaba que la relación simbiótica entre organismos ha sido un mecanismo clave para la evolución de los seres vivos. Propuso la teoría de la endosimbiosis que explica el origen de las células eucariotas por la fusión entre dos tipos de bacterias. Esta célula eucariota primitiva adquiríó la capacidad de fagocitar otras células, como las que dieron lugar a las mitocondrias y los cloroplastos.—Biología evolutiva del desarrollo
Esta teoría se basa en el descubrimiento de un grupo de genes, conocidos como genes Hox o «caja de herramientas genética», que regulan la expresión de otros grupos de genes y la organización de las diferentes regiones del cuerpo durante el desarrollo embrionario. Esto significa que mutaciones en grupos muy reducidos de estos genes serían responsables de grandes cambios corporales que habrían dado lugar a nuevos grupos de organismos. Por ejemplo, existe un grupo de genes que controla el número, longitud y separación de los elementos esqueléticos tanto de las aletas de los peces como de las extremidades de los tetrápodos. Mutaciones en algunos de ellos pueden duplicar o reducir el número de elementos y su longitud. Se piensa que de esta forma pudieron formarse en los vertebrados diversos tipos de extremidades.LA Formación DE NUEVAS ESPECIES
Una especie está constituida por un conjunto de individuos con un aspecto morfológico semejante, con las mismas (o muy parecidas) carácterísticas anatómicas y fisiológicas, y que se pueden reproducir entre sí y tener descendencia fértil. Los cambios que se producen en los seres vivos a lo largo del tiempo provocan la formación de nuevas especies.
Etapas:
+1. Producción de cambios evolutivos en las poblaciones, debido a que la selección natural favorece a unos individuos y perjudica a otros. Como consecuencia, las nuevas poblaciones difieren de las originales, aunque ambas sigan perteneciendo a la misma especie.
+2. Aislamiento genético de la nueva población
Para que se constituya una nueva especie es imprescindible que los miembros de la población nueva no puedan reproducirse con los de la original, es decir, que esa población se independice y que cese el intercambio genético con la anterior.+3. Diferenciación gradual
Tras el aislamiento, la población nueva acumula cambios debidos a nuevas mutaciones y, poco a poco, se va diferenciando de la original.+4. Especiación
Los cambios genéticos, anatómicos o fisiológicos son tan importantes que no es posible obtener descendencia mixta y, a partir de este momento, las poblaciones se consideran dos especies distintas. Aunque las barreras de aislamiento desaparezcan, ya no podrán reproducirse entre ellas.— Mecanismos de aislamiento genético
Necesario para que se produzca la especiación.Las barreras que lo hacen posible pueden ser:
+Barreras geográficas
Impiden el contacto físico entre poblaciones y, por tanto, la reproducción entre sus individuos (la localización en islas o lagos, o la separación por cadenas montañosas o desiertos).+Barreras sexuales
Pueden ser debidas a diferencias anatómicas que impiden el apareamiento, o a una falta de sincronía en los períodos fértiles. En cualquiera de estos casos, la reproducción no es posible aunque las poblaciones vivan en el mismo lugar.+Barreras fisiológicas
Consisten en incompatibilidades en el funcionamiento de los gametos que impiden la fecundación, aunque los individuos puedan aparearse.+Barreras cromosómicas
Son cambios en los cromosomas (tanto en su número como en su estructura) que impiden a los individuos que los poseen tener descendencia con el resto. Se trata de un mecanismo de aislamiento muy frecuente en las plantas, responsable en gran medida de su especiación. También algunos animales presentan aislamiento por poliploidía, como la rana Hyla versicolor (48 cromosomas) e Hyla chrysoscelis (24 cromosomas).+Barreras etológicas
Consiste en la aparición de nuevos comportamientos en ciertos individuos que producen rechazo a otros. Suele ocurrir durante el acercamiento del macho a la hembra y ocasiona aislamiento reproductor (los peces cíclidos del lago Victoria pueden ser de color azul o rojo. Así mismo, sus receptores visuales les permiten captar mejor una coloración u otra. En las aguas superficiales predomina la luz azul, y en las profundas la roja. Se ha observado que las hembras que habitan en aguas profundas prefieren a los machos de color rojo, y las que viven en las superficiales, a los azules).—Microevolución y macroevolución
Las teorías evolutivas actuales explican de manera coherente, razonada y satisfactoria los cambios que ocasionan la aparición de nuevas especies y de grupos muy relacionados entre sí. Este proceso se denomina microevolución.Las transformaciones que hicieron posible, por ejemplo, la aparición de aves y mamíferos a partir de reptiles, no son fáciles de comprender. Este tipo de evolución por el que se originaron grandes grupos de organismos a través de cambios drásticos se conoce como macroevolución.
Para algunos autores, la macroevolución no es otra cosa que la microevolución acumulada durante un largo período de tiempo. Los únicos mamíferos que ponen huevos (los ornitorrincos y los equidnas) son los miembros más antiguos de esta clase de animales. Ese hecho delata la ascendencia reptil de los mamíferos. Darwin afirmaba que el mecanismo evolutivo es siempre el mismo, aunque en el caso de la macroevolución actúa durante más tiempo y con mayor intensidad. Este sencillo razonamiento no resultó convincente, entre otros motivos, porque los estudios paleontológicos indican que los grandes cambios evolutivos se han producido, frecuentemente, de forma bastante rápida. La pregunta acerca de la formación de especies divide a los estudiosos del tema en dos grupos:
Gradualistas y puntualistas
—El ritmo del cambio
***Los gradualistas
Los partidarios de la teoría sintética defienden que la macroevolución se produce de forma semejante a la microevolución, pero bajo unas condiciones que solo se dan en determinadas circunstancias:++
La existencia de estructuras anatómicas que puedan originar órganos nuevos; así, los pulmones de los vertebrados terrestres derivarían de unos sacos aéreos presentes en algunos peces.++
La acumulación, durante mucho tiempo, de variaciones genéticas que posibiliten una evolución rápida ante importantes cambios ambientales.++
La existencia de nuevos hábitats, previamente despoblados, donde los nuevos organismos puedan ensayar las nuevas adquisiciones; la ocupación del medio aéreo por parte de los reptiles antecesores de las aves constituiría un ejemplo de esta condición.++
La aparición de ventajas fundamentales en los nuevos grupos; por ejemplo, el viviparismo y la homeotermia(capacidad para controlar la temperatura corporal).***Los puntualistas
Los partidarios de la teoría del equilibrio puntuado encuentran apoyo a sus ideas en la macroevolución, pues piensan que la aparición de los grandes grupos de organismos se produjo por cambios bruscos y no por la acumulación de variaciones graduales.—Los árboles filogenéticos
La filogenia es el estudio de las relaciones evolutivas de los seres vivos.Un árbol filogenético es una representación de la historia evolutiva de un grupo de organismos. Consiste en un esquema simplificado que muestra las relaciones de parentesco entre dichos organismos mediante ramificaciones sucesivas. Se construyen situando en su base el antecesor común a los grupos que divergen de él. Las sucesivas ramificaciones corresponden a episodios de especiación que han dado lugar a la aparición de nuevos grupos. Aquellos que divergen de una misma rama están más emparentados que los que tienen un antecesor común más lejano. Tradicionalmente, los árboles filogenéticos se han construido a partir de la información obtenida del registro fósil, pero en la actualidad, con la incorporación de técnicas de análisis del ADN, se recurre a la filogenia molecular.
—La biodiversidad
El proceso evolutivo ha dado como resultado la aparición de un elevado numero de tipos morfológicos y formas de vida diferentes.La biodiversidad comprende la amplia variedad de seres vivos que existen en la Tierra. Sus principales causas son las mutaciones y la reproducción sexual, ya que introducen cambios en la información genética que, en caso de ser favorecidos por la selección natural, se transmitirán a la descendencia.
LA APARICIÓN DE LA ESPECIE HUMANA
Con la publicación, en 1871, de El origen del hombre y la selección sexual, Darwin sentó las bases de la evolución humana: el ser humano es un animal mamífero, por lo que está sujeto a los mismos mecanismos evolutivos que el resto de los seres vivos. La especie humana pertenece al orden Primates, que aparecíó hace más de 60 m. A. Y presenta las siguientes carácterísticas:
+
Las órbitas oculares están dirigidas hacia delante y la visión es estereoscópica.
+
Su antebrazo tiene una estructura ósea y muscular que les permite trepar.+
Presentan un dedo pulgar oponible en las cuatro extremidades (excepto la especie humana, que solo lo tiene en las manos).+
Poseen uñas planas en lugar de garras.—La familia Homínidos
Son los primates más próximos al hombre. Su nombre proviene de su aspecto humano. A esta familia pertenecen las siguientes subfamilias:+Ponginos:
primates antropomorfos de grandes dimensiones, con extremidades anteriores más largas que las posteriores, marcha cuadrúpeda y sin cola. El único representante vivo es el orangután.Características
Marcha cuadrupeda. Brazos más largos que las piernas. Columna vertebral con una curvatura. Capacidad craneal inferior a 500 cm3. Cresta occipital para la inserción de la musculatura del cuello. Mandíbula robusta en forma de U. Caninos muy desarrollados. Pulgar oponible en manos y pies./+Homíninos:
incluye grandes simios de carácterísticas similares a los ponginos, como el gorila y el chimpancé. A esta subfamilia pertenece la especie humana, caracterizada por su bipedismo, así como las especies extintas de nuestra línea evolutiva.—El proceso de hominización
Algunos representantes de la subfamilia Homíninos han desarrollado la capacidad para mantenerse en posición erguida y ser bíipedos.El bipedismo pudo surgir en algunos grupos de primates que se vieron obligados a abandonar su vida arbórea debido a un cambio dimático, ocurrido hace unos 15 m. A., en el que desaparecieron muchos árboles. En las sabanas africanas, la posición erguida permitíó a estos individuos mejorar la visión y advertir, así, la presencia de presas y depredadores; y también liberar la mano, que pudo ser utilizada en actividades distintas a la locomoción. El bipedismo fue una adquisición evolutiva muy importante de este grupo, pues provocó modificaciones en el cráneo y el resto del cuerpo necesarias para adaptarse a la posición erguida.
El proceso de adquisición de las carácterísticas propias del Homo sapiens se conoce como hominización
PROCESO DE HOMINIZACIÓN
+Adquisición de la marcha bípeda. +Brazos más cortos que las piernas +Columna vertebral con cuatro curvaturas. +Aumento de la capacidad craneal hasta 1500 cm3. +Cráneo globoso, sin crestas. +Foramen mágnum en posición inferior. +Disminución del prognatismo y de los arcos superciliares. + Mandíbula semicircular. +Reducción del tamaño de los caninos. +Pulgar oponible solo en las manos. +Adquisición de racionalidad, lenguaje y capacidad de abstracción y de creación de manifestaciones artísticas. +Capacidad para la creación de herramientas.///
Los Australopithecus son los homíninos más antiguos conocidos de los que se puede asegurar que tenían marcha bípeda, aunque parece que no eran capaces de caminar totalmente erguidos. Medían entre 110 y 115 cm, vivieron hace más de 3,7 m. A. En las sabanas del África oriental y se extinguieron hace 1,1 m. A. Su cráneo tenía un marcado prognatismo y unos arcos superciliares muy prominentes. Su capacidad craneal era muy reducida: 450 cm3. Eran omnívoros y no conocían técnicas de caza.—Principales representantes del género Homo
La carácterística básica que define al género Homo es la capacidad de manejar útiles e instrumentos. Para ello, es necesario poseer una mano con un pulgar oponible que permita movimientos precisos de los dedos, y un cerebro suficientemente desarrollado que envíe las órdenes oportunas a los músculos implicados. De una forma simplificada podemos señalar, cronológicamente, las siguientes especies dentro del género Homo:(-Austrialopithecus africanus)
(-Austrialopithecus anamensis)
-Homo habilis:
apareció hace 2,5 m.A. Y se extinguíó hace 1,6 m.A.-Homo erectus:
aparecíó hace 1,6 m.A. Y se extinguíó hace 100.000 años.-Homo ergaster:
surgíó hace 1,9 y desaparecíó hace 1,4 m.A. En África.-Homo antecessor:
vivió hace unos 900.000 años y se considera el posible antecesor del hombre de Neanderthal.-Homo neanderthalensis
Apareció en Europa hace 200.000 años y se extinguíó hace 35.000 años.-Homo sapiens:
aparecíó hace unos 200.000 años en África.—El árbol filogenético de la especie humana
A pesar de que los restos fósiles permiten establecer, de modo general, los cambios que han tenido lugar en el proceso de hominización, aún no tenemos una idea exacta de cuál es nuestra línea evolutiva. Las dificultades con las que nos encontramos son:++
Escasez de restos fósiles: son pocos los restos encontrados hasta el momento, y en muchas ocasiones corresponden a pequeños fragmentos que hacen difícil su asignación a una especie concreta.
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Diversidad de interpretaciones: en ocasiones, los mismos restos han sido identificados como especies diferentes por distintos investigadores.
Los representantes del género Homo poblaron los cinco continentes a partir de sucesivas oleadas migratorias. La salida de África hacia Asía pudo coincidir con un período climático cálido y húmedo que favorecíó la expansión del Homo erectus. Gracias a los restos de Homo antecessor hallados en Atapuerca, se sabe que el poblamiento de Europa tuvo lugar hace más de 900000 años. El Homo sapiens aparecíó en África, de donde salíó hace unos 60000 años.