 |
   Las pruebas acumuladas a favor de la evolución por todas las disciplinas biológicas han aumentado con el avance científico, llegando a ser aplastantes. En particular, la biología molecular, la más recientes y expansiva de las disciplinas biológicas, ha confirmado de manera contundente la evolución y muchos detalles de su historia. Pasamos a ver algunos ejemplos de las evidencias que demuestran la evolución. El registro fósil. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras. Cuando un organismo muere, sus restos son prácticamente destruidos por las bacterias y los agentes físicos. Rara vez algún resto blando deja su huella, pero a veces ocurre (algunas medusas han dejados "huellas" de más de 500 millones de años). Del mismo modo, en raras ocasiones las partes duras, como huesos, dientes, conchas, etc. enterradas en el lodo, son protegidas por este de la acción bacteriana. Estos restos petrifican (mineralizan, fosilizan) en asiciación con las rocas vecinas en las que están incrustados. Los métodos de datación radiactiva dan una edad para la Tierra de 4.500 millones de años, y los primeros fósiles datan de 3.600 millones de años, correspondientes a la actividad de bacterias y cianobacterias (los llamados estromatolitos).  http://iris.cnice.mecd.es/biosfera/alumno/4ESO/tierra_cambia/contenidos9.htm Los primeros fósiles de animales datan de 700 m. a., y la mayoría de los phyla actuales aparecieron hace 570 m. a. Los primeros vertebrados aparecieron hace 400 m. a. y loa mamíferos lo hicieron hace 200 m. a.  El ámbar, popular por su utilización como argumento cinematográfico en una película de gran difusión, es también un fósil. En este caso se han fosilizado resinas de árboles que, en su discurrir por el tronco, a veces atrapaban insectos, que quedaban incluidos permanentemente en ellos. Como el de la fotografía. El registro fósil, sin embargo, es incompleto: de la pequeñísima parte de organismo que han dado lugar a fósiles, sólo una fracción de ellos ha sido descubierta, y menor aún es el número de ejemplares estudiado por los paleontólogos. En muchos casos se ha reconstruido el registro fósil completo de algún animal. Es el caso del caballo. El registro conocido comienza con Hyracotherium, del tamaño de un perro, con varios dedos en cada pata y dentición para ramonear, que aparece hace 50 millones de años, y finaliza con Equus, el caballo actual, mucho más grande, con solo un dedo por pata y condentadura apropiada para pastar. Se conservan muchas formas intermedias, así como otras formas que evolucionaron hacia otras ramas que no han dejado descendientes actuales.  Otro ejemplo, es el de la mandíbula de los reptiles. Está formada por varios huesos; la de los mamíferos es de una sola pieza; los otros huesos de la mandíbula de los reptiles evolucionaron hasta convertirse en los que ahora forman parte del oído de los mamíferos. Esto puede parecer inverosímil, ya que es difícil imaginar las funciones intermedias de estos huesos. En respuesta a esto, se han descubierto dos tipos de terápsido (reptil de forma parecida a la de los mamíferos actuales) con una doble articulación mandibular: una compuesta de los huesos que persiste en la mandíbula mamífera y la otro por los huesos cuadrado y articular que, eventualmente, dieron lugar al martillo y al yunque del oído de los mamíferos. "LLENARSE LOS OÍDOS DE MANDÍBULAS" El alegórico título no es del que esto escribe, sino el que da el paleontólogo Stephen Jay Gould a un ensayo incluido en su libro "Ocho Cerditos", en el que relata de qué modo se ha llegado a saber la sorprendente relación entre las mandíbulas de los antecesores de los reptiles y los huesos del oido de los mamíferos. Lo que sigue a continuación pretende ser un breve resumen de dicho capítulo. Gould divide el asunto en dos puntos: Para entender el origen de los huesos auditivos de los primero vertebrados terrestres, primero hay que resolver el problema de transformar ondas de baja presión que se transportan por el aire en ondas del presión alta que se puedan propagar por los fluidos que se encuentran en el oído interno de los mamíferos. La solución está en conducir esas ondas desde el exterior por conductos cada vez más extrechos, hasta concentrar toda esa fuerza inicial en un punto muy pequeño, que resulta ser la llamada ventana oval, que comunica el estribo (el último hueso de la cadena de huesecillos y el hueso humano, perdón por el protagonismo, más pequeño) con el oído interno, en donde se encuentra la perilinfa. Se trata, en definita de un problema de fácil resolución física: la presión es una magnitud que depende directamente de la fuerza ejercida e inversamente de la superficie sobre la que se ejerce. Así, las vibraciones vienen transmitidas desde el tímpano hasta la ventana oval, a través de martillo, yunque y estribo.  Es sabido que los primeros peces, los amandibulados, no tenían mandibulas, pero los primeros en tenerlas, las branquias estaban sujetas por un juego de huesos en cada hendidura branquial, cada juego con dos huesos que hacían de "visagra". Este visagra ya tiene cierto parecido con las mandíbulas superior e inferior de los vertebrados típicos. Las pruebas de esta homología son varias. 1. El mesodermo, durante el estado embrionario, es la capa encargada de construir la mayor parte de los huesos. Pues bien, tanto las estructuras precursoras de la mandíbula como los arcfos branquiales se construyen a partir de la cresta neural de la cabeza en desarrollo. 2. Ambas estructuras constan de una pieza superior y otra inferior, curvadas hacia adelante y articuladas en el centro. 3. Los músculos que cierran la mandíbula son homólogos de los que comprimen las hendiduras branquiales. El estribo, uno de los huesos de la cadena de huesecillos, es homólogo del hiomandibular de los peces, una pieza que sirve de soporte para la mandíbula con la caja craneana. Deriva de un hueso del arco branquial siguiente. El registro fósil de huesos de este tipo es relativamente bueno, de modo que encontramos estribos de hace 360 millones de años, concretamente de Acanthostega. Y aquí entramos en una de las claves de l evolución. Si cada órgano tuviera una sola función, la evolución no diseñaría estructuras complejas y el planeta estaría poblado sólo por bacteria. Asi, los estribos de los primeros vertebrados terrestres podrían tener una función triple. Se trataba, a pesar de su apariencia actual, de un hueso denso y robusto, de modo que podría emplear una fucnión de unión. También tendría una función en la respiración y en la audición (por la estrcha relación entre este hueso y una parte del oído de aquellos vertebrados). En palabras de Gould, "un hueso tan polifacético hierve de potencial evolutivo". Cuando el cráneo perdió su movilidad y la caja craneana se soldó, el estribo ya no era necesario como elemento de soporte y utilizó su potencial evolutivo en dedicarse exclusivamente a la función auditiva. La siguiente cuestión a resolver es la del origen de los huesos del oído medio mamiferiano. El martillo y el yunque, los otros dos huesos del oído medio, se convirtieron, como elementos del arco branquial situado delante del hiomandibular, en parte de la mandíbula de los primeros vertebrados, asumiendo el papel de conexión y articulación de las mandíbulas superior e inferior (papel que siguen ejerciendo en anfibios, reptiles y aves modernos). El hueso cuadrado de la mandíbuls superior reptiliana se convirtió en el yunque, mientras que el articular de la inferior se transformó en el martillo. Esta transformación está muy bien documentada en el registro fósil. Para más pruebas, resulta que durante el desarrollo embrionario de cualquier mamífero, observándose incluso antes de fromularse la teoría evolutiva, la progresiva transformación en el embrión de unas estructuras en otras: todos los huesos del oído derivan de los dos primeros juegos de huesos sustnetadores de los arcos branquiales: el martillo y el ynque dle primer arco, y el estribo del segundo arco (que forma el hiomandibular de los peces). La mandíbula inferior se forma a partir del cartílago de Meckel y el hueso mandibular se osifica alrededor de dicho cartílago. El extremo posterior del cartílago de Meckel , que forma el extremo posterior de la mandíbula en el desarrollo embrionario del cerdo, se osifica y luego se separa para convertirse en el martillo del oído medio. De nuevo en palabras de Gould, "cada mamífero recapitula, en el discurrir de su desarrollo embrionario, la ruta evolutiva que transformó los huesos mandibulares en huesos del oído". Incluso, en los mamíferos placentarios, el proceso ya está completo al nacer, pero cuando penetran en la bolsa marsupial, sus futuros huesos del oído todavía están unidos a la mandíbula y todavía se articulan. Los huesos se desprenderán de su ubicación, se desplazan hacia el oído y se forma la nueva articulación mandibular, todo en el marsupio. Semejanzas anatómicas. El proceso de evolución consiste en la transformación de unos organismos en otros, que, por ser esta gradual (al menos, en una de las concepciones del cambio evolutivo), permite reconocer las relaciones de parentesco entre especies descendientes de una mismo antepasado. Especies con un ancestro común reciente son anatómicamente más semejantes entre sí que respecto a otras especies más alejadas. A medida que transcurre el tiempo las semejanzas anatómicas se van diluyendo y pueden llegar a ser irreconocibles. Sin embargo, en el nivel molecular, las semejanzas son reconocibles aunque hayan transcurrido millones de años. Aquí se incluye los estudios anatómicos sobre órganos homólogos, es decir, órganos con diferentes funciones pero que revelan la misma estructura anatómica y, por consiguiente, el mismo origen.
ACERCA DE LA MORFOLOGÍA
 A propósito de la morfología, Darwin escribe: ¿Qué puede haber más curioso que el hecho de que la mano del hombre, formada para coger, la de un topo para excavar, la pata de un caballo, la aleta de la marsopa y el ala de un murciélago estén todas construidas según el mismo modelo y posean huesos similares en la mismas posiciones relativas?
El esquema ilustra el plan básico de los huesos que se encuentran en las extremidades anteriores de todos los mamíferos. Cada uno de ellos puede haberse alargado, acortado, engrosado, adelgazado e, incluso haberse perdido por entero para adaptar el miembro anterior a distintos fines. La modificación más extrema es la del caballo, en el que las cinco series de huesos largos que forman la mano y los dedos del hombre se han reducido a una sola serie que es gruesa y fuerte para soportar el peso del animal cuando este corre. En el topo ha aparecido un hueso suplementario, que se denomina sesamoide radial, que forman efectivamente un sexto dedo. Este hueso deriva de un origen enteramente distinto, pues es un desarrollo de una protuberancia ósea situada en el interior de un tendón (por ello se señala en blanco). Desarrollo embrionario y atavismos. Todos los vertebrados, desde los peces hasta las lagartijas y el hombre, se desarrollan de manera bastante similar en las etapas iniciales de su ontogenia, y se van diferenciando cada vez más a medida que el desarrollo embrionario va avanzando al estado adulto. ¿Cómo explicar este hecho? La respuesta es que estos patrones han sido heredados de su ancestro común, es decir, existen unos genes comunes que regulan el desarrollo embrionario y cuyos efectos van diferenciándose conforme este avanza. Por ejemplo, los embriones humanos y de otros vertebrados terrestres presentan aberturas branquiales, y los embriones humanos presentan durante su cuarta semana de desarrollo una cola bien definida.
Algunos rudimentos embrionarios persisten como vestigios, o atavismos, en el organismo adulto, como el caso del rudimento de cola en el hombre. El órgano rudimentarios más conocido en el hombre es el apéndice vermiforme, que es un vestigio sin función de un órgano que se desarrolla completamente en mamíferos como el conejo u otros herbívoros, en los que el cecum y su apéndice son grandes y almacenan celulosa para digerirla con bacterias. Biogeografía. Una de las observaciones que convenció a Darwin de la evolución de las especies fue su distribución geográfica, como en el caso de los pinzones de las Galápagos. Otro ejemplo estudiado es el de las moscas Drosophila, de las que existen unas 1500 especies, 500 de ellas en las islas Hawai. Hay también en estas islas más de 100 especies de moluscos terrestres que no existen en ninguna otra parte del mundo. La inusual diversidad de especies en algunos archipiélagos se explica con facilidad como producto de la evolución. Estas islas se encuentran muy alejadas de los continentes y de otros archipiélagos, por lo que muy pocos colonizadores pudieron llegar a ellas. Pero las especies que llegaron encontraron muchos nichos ecológicos desocupados, sin especies competidoras o depredadoras que limitaran su multiplicación. En respuesta a esta situación, las especies se diversificaron con rapidez, en un proceso que se llama radiación adaptativa (diversificación de especies que ocupan nichos ecológicos preexistentes). En referencia a este punto, y con respecto al caso de los pinzones de las Galápagos, quizá una sóla pareja de ellos, o una pequeña bandada, llegó a la isla. Se asentaron allí, alimentándose de semillas y bayas igual que hacían en tierra firme. Y lo que es más importante: allí no existían depredadores ni se daba competendcia alguna por los alimentos. Además, existía una amplia variedad de nichos ecológicos, sobre todo porque los insectos se había reproducido masivamente por las mismas causas. Los valles, las elevadas formaciones rocosas y los propios límites de las costas favorecieron la separación de poblaciones. Así, tras una rápida proliferación, empezó a dejarse sentir una competencia por el alimento,,, los pinzones se dividieron en grupos y se separaron unos de otros. De este modo, en aislamiento genético, comenzó un procesos de especialización que, a su vez, dio lugar a nuevos procesos de separación. Algunos grupos permanecieron en el suelo y otros se alojaron en las ramas de los árboles; muchos se tranformaron en insectívorosy otros hasta utilizan púas de cactus par escarbar en las grietas en busca de larvas. Alguna pareja se "atrevió" a crizar a las islas vecinas, convirtiéndose en "fundadora" de nuevas poblaciones que sifrirían los mismo procesos. Así fue como llegaron a formarse las 13 especies actuales de pinzones que habitan en las Islas Galápagos, que actualmente constituyen una subfamilia propia: Geospiza. Biología molecular. Existe una gran uniformidad en los componentes moleculares de los seres vivos. Tanto en las bacterias y otros microorganismos como en organismos superiores (vegetales y animales), la información está expresada como secuencias de nucleótidos, que se traducen en proteínas formadas por los mismos veinte aminoácidos. Esta uniformidad de las estructuras moleculares revela la existencia de ancestros comunes para todos los organismos y la continuidad genética de estos. Imaginemos el siguiente supuesto: una determinada población de una especie sufre una escisión de un número pequeño de sus componentes. Lo que en un principio era un patrimonio genético común (la mezcla hacía "homogéneo" ese patrimonio") va a convertirse en el comienzo de un divergencia, ya que conel tiempo, la nueva población va acumulando cambio que la harán diferente de la primera. La divergencia guardará correlación con el tiempo de su separación. Podemos usar esta divergencia para averiguar el parentesco entre dos especies. Bien es cierto que no todo el ADN evoluciona a la misma velocidad: las secuencias no codificante lo hacen más deprisa. Por eso es importante elegir el ADN adecuado. Las evidencias de evolución reveladas por la biología molecular son aún más concisas, ya que el grado de similitud entre secuencias de nucleótidos o de aminoácidos puede ser determinado con precisión. Por ejemplo, el citocromo c de humanos y chimpancés está formado por 104 aminoácidos, exactamente los mismos y en el mismo orden. El citocromo del mono Rhesus sólo difiere del de los humanos en un aminoácido de los 104; el del caballo en 11 aminoácidos; y el del atún en 21. El grado de similitud refleja la proximidad del ancestro común, lo cual permite reconstruir la filogenia de estos organismos. La secuenciación de ADN ha demostrado que el chimpancé es nuestro pariente actual más cercano: su ADN difiere del nuestro en sólo un 2'5%. Es posible que no haya otra teoría o concepto científico que esté tan sólidamente argumentado como lo está la evolución. EL REGISTRO MOLECULAR DE LA EVOLUCIÓN Con las modernas técnicas en biología molecular es posible estudiar la evolución en el nivel más íntimo en que se produce: el ADN. El ADN contiene información sobre la historia evolutiva del organismo, debido a que los genes cambian por mutaciones. Dado que la evolución tiene lugar paso a paso, el número de sustituciones en el ADN refleja la duración del período evolutivo correspondiente. Si comparamos dos organismos, como el hombre y el chimpancé, y observamos que el número de diferencias de su ADN es menor que el que hay entre cualquiera de ellos y el orangután, podemos concluir que la divergencia entre estas dos especies es más reciente que entre ellas y el orangután. Es decir, el número de diferencias en las cadenas de ADN o de proteínas es proporcinal a la distancia evolutiva existente entre las especies correspondientes. Los estudios moleculares tienen ventajas notables sobre la anatomía comprada y otras disciplinas clásicas: 1. La información es más fácil de cuantificar: el número de elementos diferentes puede ser exactamente determinado comparando las cadenas de ADN o de proteína entre dos especies. 2. Es posible hacer comparaciones entre individuos muy diversos. La anatomía comprada es totalmente inadecuada para determinar el grado de diferenciación entre especies tan diferentes como una levadura, un madroño y una liebre, pero es perfectamente posible medir sus diferencias en una molécula determinada, como el citocromo c. 3. El número de características que se puede comparar es casi ilimitado. Una persona tiene 3.000 millones de nucleótidos en el genoma, que pueden constituir entre 30.000 y 100.000 genes diferentes. Basta estudiar un número grande de genes para llegar a conclusiones más precisas.  |
|
|
|
|
|
|