Las teorías evolutivas
En las ferias del Noroeste argentino, como en Humahuaca, encontrás choclos y mazorcas enormes, de granos amarillos, blancos, azules y rojos. Su pariente silvestre, el teocintle, tiene una "mazorca" de apenas unas cuantas semillas duras. ¿Cómo se pasó de una cosa a la otra? ¿Cambian las especies con el tiempo o siempre han sido como las vemos hoy? En esta página vas a ver cómo se fue respondiendo esa pregunta y qué pruebas hay de la respuesta.
¿Qué es la evolución? Del fijismo a las primeras grietas
Los perros tienen cachorros de su misma raza y de un campo de trigo siempre sale trigo. Esa estabilidad aparente llevó durante siglos a pensar que los seres vivos nunca han cambiado.
Los fósiles fueron la primera grieta: aparecían restos de animales que ya no existían en ningún lugar. En la Pampa se han encontrado huesos de gliptodontes y megaterios, animales gigantes que ya no existen; Darwin recogió varios en Punta Alta, cerca de Bahía Blanca, y hoy hay restos en el Museo de La Plata. Si las especies nunca cambian ni desaparecen, ¿por qué hay gliptodontes en la roca y no en el campo?
Explicá qué es la evolución biológica y qué significa afirmar que las especies actuales descienden de otras especies del pasado.
Explicá qué es la evolución biológica y qué significa afirmar que las especies actuales descienden de otras especies del pasado.
Explicá qué defendía el fijismo o creacionismo sobre el origen y la permanencia de las especies, y por qué los fósiles de animales que ya no existen eran un problema…
Explicá qué defendía el fijismo o creacionismo sobre el origen y la permanencia de las especies, y por qué los fósiles de animales que ya no existen eran un problema para esa idea.
Explicá qué es un fósil, cómo se forma normalmente y qué dos tipos de información aporta a la evolución: cómo eran los seres vivos del pasado y qué edad tienen las rocas…
Explicá qué es un fósil, cómo se forma normalmente y qué dos tipos de información aporta a la evolución: cómo eran los seres vivos del pasado y qué edad tienen las rocas que los contienen.
El lamarckismo: el uso cambia al individuo
Un herrero desarrolla brazos muy fuertes tras años de golpear el yunque. ¿Nacerán sus hijos con esos músculos gracias al esfuerzo de su padre?
Lamarck explicaba el cuello largo de las jirafas así: las jirafas de cuello corto estiraban el cuello para alcanzar las hojas altas, el cuello se alargaba por el uso y sus crías nacían con el cuello ya más largo.
Resumí las dos ideas principales de Lamarck (uso y desuso de los órganos y herencia de los caracteres adquiridos) y explicá cómo interpretaba él el cuello largo de las…
Resumí las dos ideas principales de Lamarck (uso y desuso de los órganos y herencia de los caracteres adquiridos) y explicá cómo interpretaba él el cuello largo de las jirafas.
Analizá las dos situaciones siguientes: 1) Si a varias generaciones sucesivas de ratones se les amputa la cola quirúrgicamente, todas las crías de las camadas siguientes…
Analizá las dos situaciones siguientes: 1) Si a varias generaciones sucesivas de ratones se les amputa la cola quirúrgicamente, todas las crías de las camadas siguientes siguen naciendo con la cola intacta. 2) Si se irradian los testículos de ratones macho con rayos X, muchas de sus crías nacen con malformaciones en la cola. A) Justificá estos resultados basándote en la diferencia entre células somáticas y células de la línea germinal. B) Si un culturista utilizase terapia génica para modificar el ADN de las fibras musculares de sus brazos e hipertrofiarlas, ¿heredarían sus descendientes esa masa muscular? Razoná tu respuesta.
La teoría de Lamarck resultaba razonable en su época. Explicá qué dato sobre la herencia desconocía Lamarck que hoy nos permite rechazar la herencia de los caracteres…
La teoría de Lamarck resultaba razonable en su época. Explicá qué dato sobre la herencia desconocía Lamarck que hoy nos permite rechazar la herencia de los caracteres adquiridos, y qué diría un lamarckista y qué un darwinista sobre por qué las gacelas corren rápido.
El darwinismo: la selección natural
Pensá en una camada de ratones de campo sobre un suelo de roca volcánica negra: unos nacen de pelaje oscuro y otros de pelaje claro. Si los búhos cazan con la vista, ¿todos tienen las mismas probabilidades de llegar a reproducirse?
Compará las dos explicaciones sobre la jirafa. La diferencia clave es qué se hereda: Lamarck dice que se hereda lo que el individuo adquirió en vida; Darwin, que se hereda la variación con la que ya nació.
Antes de proponer su idea, Darwin viajó cinco años en el Beagle (1831-1836). Dos observaciones lo hicieron dudar del fijismo. Primera: en Punta Alta y en la Pampa halló fósiles de animales gigantes extinguidos, muy parecidos a los armadillos y perezosos actuales, lo que le sugirió que las especies vivas descienden de formas del pasado. Segunda: en las islas Galápagos cada isla tenía especies de tortugas y pinzones algo distintas pero parecidas entre sí y a las del continente, lo que le sugirió que descendían de un antepasado común y se fueron modificando en cada ambiente.
La selección no solo ocurre en la naturaleza. Cuando los pueblos originarios de América, incluidos los del Noroeste argentino, guardaban las semillas de las mejores mazorcas de teocintle para sembrarlas, ellos eran el "ambiente" que seleccionaba (selección artificial). Durante miles de años, eso produjo el maíz. Volvé al principio: no hizo falta que el teocintle "quisiera" cambiar; bastó con que existiera variación heredable y que alguien eligiera cuáles semillas sembrar.
Resumí las ideas clave del darwinismo: variabilidad entre los individuos, lucha por la existencia y selección natural de los mejor adaptados.
Resumí las ideas clave del darwinismo: variabilidad entre los individuos, lucha por la existencia y selección natural de los mejor adaptados.
Observá el esquema, que muestra dos explicaciones distintas (A y B) de cómo las jirafas llegaron a tener el cuello largo. Indicá cuál corresponde a Lamarck y cuál a…
Observá el esquema, que muestra dos explicaciones distintas (A y B) de cómo las jirafas llegaron a tener el cuello largo. Indicá cuál corresponde a Lamarck y cuál a Darwin, y señalá la diferencia fundamental entre ambas sobre qué se hereda.
Durante su viaje en el Beagle, Darwin hizo observaciones que le hicieron dudar del fijismo. Citá dos de ellas (por ejemplo, fósiles de especies extinguidas parecidas a…
Durante su viaje en el Beagle, Darwin hizo observaciones que le hicieron dudar del fijismo. Citá dos de ellas (por ejemplo, fósiles de especies extinguidas parecidas a las actuales o especies distintas en cada isla de las Galápagos) y explicá qué le sugirió cada una.
Los cuatro factores de la evolución
La evolución por selección natural no ocurre por una sola causa. Se explica por la acción conjunta de cuatro factores.
| Factor | Qué significa | Ejemplo argentino |
|---|---|---|
| Potencial reproductivo | Las poblaciones pueden tener más descendientes de los que el ambiente sostiene | Un sapo pone miles de huevos, pero muy pocos renacuajos llegan a adultos |
| Variabilidad genética | Los individuos difieren en rasgos heredables (por mutación y recombinación) | Colores y tamaños distintos de granos entre razas de maíz |
| Interacciones intraespecíficas e interespecíficas | Competencia, depredación, parasitismo y cooperación, dentro de la especie y con otras especies | Machos que compiten por territorio; el jaguar que depreda a otros animales |
| Selección natural | Los rasgos que dan más éxito de supervivencia y reproducción se vuelven más comunes | Se hace predominante el rasgo que ayuda a escapar del depredador |
Las interacciones son parte de la presión de selección: un depredador, un parásito o un competidor forman parte del "ambiente" que selecciona. Si cambia el depredador, cambia qué rasgos son ventajosos.
Definí adaptación y poné dos ejemplos de adaptaciones de seres vivos a su ambiente, explicando en qué consiste la ventaja de cada una.
Definí adaptación y poné dos ejemplos de adaptaciones de seres vivos a su ambiente, explicando en qué consiste la ventaja de cada una.
Explicá la frase «no evolucionan los individuos, evolucionan las poblaciones»: qué les ocurre a los individuos a lo largo de su vida y qué es lo que cambia en la…
Explicá la frase «no evolucionan los individuos, evolucionan las poblaciones»: qué les ocurre a los individuos a lo largo de su vida y qué es lo que cambia en la población de generación en generación.
En una zona industrial inglesa se midió la proporción de polillas del abedul (Biston betularia*) oscuras (carbonaria*) y claras (typica*). Tras aprobarse leyes contra la…
En una zona industrial inglesa se midió la proporción de polillas del abedul (Biston betularia) oscuras (carbonaria) y claras (typica). Tras aprobarse leyes contra la contaminación por carbón en 1960, los registros mostraron: en 1960, un 90 % de polillas oscuras; en 1980, un 50 %; y en 2000, solo un 10 %. A) Interpretá estos datos identificando el factor de selección natural y explicando por qué cambiaron las frecuencias alélicas. B) Predecí razonadamente qué ocurriría con la proporción de ambas variedades si se introdujera un nuevo depredador nocturno que localiza a sus presas exclusivamente por el olfato y no por la vista.
Las pruebas de la evolución
Si las especies descienden de otras, debe haber huellas. Hay varias líneas de evidencia que apuntan a lo mismo.
Los órganos vestigiales son restos reducidos de estructuras que fueron útiles en un ancestro. Ejemplos: el apéndice humano (resto de un ciego grande de ancestros herbívoros) y los pequeños huesos de la pelvis de las ballenas (restos de patas traseras de ancestros terrestres). Sin función clara hoy, son consistentes con un origen común y no con una creación independiente.
La biogeografía estudia dónde viven las especies. En la Pampa vive el ñandú común y en la Patagonia el ñandú petiso: dos especies parecidas en regiones vecinas. Los datos son consistentes con que descienden de un antepasado común que se fue modificando en cada ambiente.
Y el ADN aporta una prueba independiente: el de los humanos y el de los chimpancés coincide en más del 98 %, y se parece menos al de especies más lejanas. A mayor parecido, ancestro común más reciente.
Citá y describí brevemente tres líneas de evidencia de la evolución: fósiles, anatomía comparada (huesos homólogos) y biogeografía.
Citá y describí brevemente tres líneas de evidencia de la evolución: fósiles, anatomía comparada (huesos homólogos) y biogeografía.
Distinguí entre órganos homólogos y órganos análogos usando el ala de un pájaro, el ala de un murciélago, el brazo humano y el ala de una mariposa, y explicá cuál de los…
Distinguí entre órganos homólogos y órganos análogos usando el ala de un pájaro, el ala de un murciélago, el brazo humano y el ala de una mariposa, y explicá cuál de los dos casos es una prueba de parentesco evolutivo y por qué.
Explicá qué son los órganos vestigiales y poné dos ejemplos (por ejemplo, el apéndice humano o los restos de pelvis de las ballenas), razonando por qué constituyen una…
Explicá qué son los órganos vestigiales y poné dos ejemplos (por ejemplo, el apéndice humano o los restos de pelvis de las ballenas), razonando por qué constituyen una evidencia de la evolución.
La teoría sintética y la evolución en acción
Darwin no sabía cómo se heredaban los rasgos ni de dónde salía la variación. La genética del siglo XX respondió esas dudas.
Los pinzones de Darwin sirven para ver los tres modos. Si en una isla los picos de tamaño intermedio comen mejor, se mantienen (estabilizadora). Si tras una sequía solo sirven los picos gruesos, la media se desplaza (direccional). Si hay semillas pequeñas y semillas muy duras pero ninguna intermedia, sobreviven los picos finos y los gruesos, y aumenta la variabilidad (disruptiva).
Otro caso clásico es el de la polilla moteada (Biston betularia). Cuando el hollín oscureció los troncos, las polillas oscuras quedaron menos visibles para las aves y dejaron más crías. El ambiente seleccionó variantes que ya existían: no las produjo ni las dirigió. Por eso la evolución no tiene meta ni finalidad.
¿Qué aporta el neodarwinismo o teoría sintética a las ideas de Darwin? Explicá cómo la genética (mutaciones y herencia) completó la teoría de la selección natural.
¿Qué aporta el neodarwinismo o teoría sintética a las ideas de Darwin? Explicá cómo la genética (mutaciones y herencia) completó la teoría de la selección natural.
Tras años usando el mismo insecticida, los mosquitos de una zona se volvieron resistentes a él. Explicá por qué es incorrecto decir que «cada mosquito se adaptó al…
Tras años usando el mismo insecticida, los mosquitos de una zona se volvieron resistentes a él. Explicá por qué es incorrecto decir que «cada mosquito se adaptó al insecticida a lo largo de su vida» y cómo lo explica correctamente la selección natural.
En una pequeña isla, una sequía prolongada acaba con las plantas de semillas blandas y solo sobreviven las de semillas grandes y duras. Un equipo de biólogos mide el…
En una pequeña isla, una sequía prolongada acaba con las plantas de semillas blandas y solo sobreviven las de semillas grandes y duras. Un equipo de biólogos mide el grosor del pico en una población de pinzones antes de la sequía (media de 8,8 mm) y un año después entre los supervivientes (media de 9,8 mm). A) Justificá mediante la teoría sintética qué ocurrió en la población a nivel fenotípico y genotípico. B) Un estudiante comenta: «Los pinzones tuvieron que esforzarse para romper las semillas duras, lo que hizo que su pico creciera 1 mm durante su vida y por eso sus crías nacieron con picos más grandes». Rebatí su afirmación señalando por qué incurre en el lamarckismo y cómo opera en realidad la selección natural.
Ramas, no escaleras
En muchas ilustraciones se ve una fila de primates que se van enderezando hasta llegar al ser humano, como una escalera hacia la perfección. Esa imagen es incorrecta.
El ser humano no desciende de los chimpancés actuales: humanos y chimpancés comparten un antepasado común que ya no existe, y cada rama siguió su propio camino. Los chimpancés actuales son «primos evolutivos», no antepasados. Por eso siguen existiendo: no todos los individuos de una especie se «transforman» en otra.
En una red social leés el siguiente comentario: «Si el ser humano desciende del mono, ¿por qué siguen existiendo los chimpancés actuales en lugar de haberse transformado…
En una red social leés el siguiente comentario: «Si el ser humano desciende del mono, ¿por qué siguen existiendo los chimpancés actuales en lugar de haberse transformado todos en personas?». Redactá una respuesta científica que desmonte esta duda: A) Identificá los dos errores conceptuales sobre cómo opera la evolución biológica que contiene la frase. B) Utilizá el modelo del árbol filogenético para explicar la relación real entre chimpancés, humanos y su antepasado común, justificando por qué los chimpancés son «primos evolutivos» y no «antepasados».
La famosa ilustración de la «marcha del progreso» muestra una fila donde primates cuadrúpedos van erigiéndose paso a paso hasta culminar en el ser humano, transmitiendo…
La famosa ilustración de la «marcha del progreso» muestra una fila donde primates cuadrúpedos van erigiéndose paso a paso hasta culminar en el ser humano, transmitiendo la idea de que la evolución es una escalera hacia la perfección. A) Desmontá esta idea utilizando como contraejemplos el éxito evolutivo de las bacterias (organismos unicelulares sencillos desde hace más de 3500 millones de años) y de los parásitos internos como las tenias (que han perdido órganos complejos como el aparato digestivo). B) Justificá por qué en biología el concepto de «éxito adaptativo» no equivale a «mayor complejidad» y explicá por qué la selección natural carece de metas o finalidad intrínseca.
Ritmos del cambio: gradualismo y equilibrio puntuado
En el registro fósil, algunas especies permanecen casi iguales durante millones de años y luego aparecen formas nuevas en capas muy delgadas. Hay dos modelos para interpretarlo.
El gradualismo filético (Darwin) supone cambios pequeños y continuos a un ritmo parecido. El equilibrio puntuado (Gould y Eldredge) propone largos períodos de estabilidad (estasis) interrumpidos por episodios cortos, en términos geológicos, de formación de especies nuevas. «Rápido» es relativo: 40.000 años son un instante frente a 10 millones, pero siguen siendo cientos de generaciones, tiempo suficiente para que actúe la selección natural.
Al estudiar una serie de estratos marinos que abarcan 12 millones de años, un equipo de paleontología descubre que una especie de molusco mantiene exactamente la misma…
Al estudiar una serie de estratos marinos que abarcan 12 millones de años, un equipo de paleontología descubre que una especie de molusco mantiene exactamente la misma morfología durante 10 millones de años. Sin embargo, en una capa que representa un cambio brusco de apenas 40 000 años, la especie desaparece y surgen dos especies derivadas muy distintas que permanecen estables el resto del tiempo. A) Compará cómo explicarían este registro fósil el gradualismo filético de Darwin y la teoría del equilibrio puntuado de Gould y Eldredge. B) Justificá por qué el ritmo «rápido» que defiende el equilibrio puntuado no contradice la selección natural ni implica cambios instantáneos.
Hitos de la teoría
Las ideas sobre la evolución se construyeron en una secuencia, cada una apoyada en la anterior.
| Año | Hito | Qué aportó |
|---|---|---|
| 1809 | Teoría de Lamarck | Primera teoría que propone que las especies cambian (uso y desuso, herencia de lo adquirido) |
| 1831-1836 | Viaje del Beagle | Observaciones de fósiles y especies de islas que dieron datos a Darwin |
| 1859 | «El origen de las especies» | Selección natural como mecanismo |
| 1900 | Redescubrimiento de las leyes de Mendel | Explicación de cómo se heredan los rasgos |
| 1930-1940 | Teoría sintética | Une la selección natural con la genética |
Ordená cronológicamente estos hitos y explicá en una frase qué aportó cada uno: la publicación de «El origen de las especies», el redescubrimiento de las leyes de…
Ordená cronológicamente estos hitos y explicá en una frase qué aportó cada uno: la publicación de «El origen de las especies», el redescubrimiento de las leyes de Mendel, la teoría de Lamarck, el viaje del Beagle y la formulación de la teoría sintética.
Deriva genética y flujo génico
Además de la selección natural, hay otros dos procesos que cambian las frecuencias alélicas del reservorio génico de una población.
La deriva genética cambia las frecuencias de los alelos por azar, sobre todo en poblaciones pequeñas. El flujo génico las cambia cuando llegan o se van individuos que se reproducen (migración). La selección, en cambio, lo hace por diferencias de éxito reproductivo.
Probá sacar pocas fichas varias veces: las proporciones se alejan del 50 % solo por azar. Con muchas fichas se acercan al 50 %.