Teorías de la evolución
En las islas Galápagos viven pinzones que parecen casi iguales, pero unos tienen el pico fino y otros grueso y fuerte. Todos descienden de unas pocas aves que llegaron del continente hace mucho tiempo. ¿Cómo pudo un solo grupo de aves dar origen a tantas formas distintas? Y, en un plano mucho más pequeño, ¿de dónde salieron las mitocondrias que hay dentro de tus células? En esta página verás las ideas científicas que responden a estas preguntas.
Las células eucariotas y la endosimbiosis
Las primeras células fueron procariotas: sencillas, sin núcleo. Las eucariotas (animales, plantas, hongos) son mucho más grandes y tienen núcleo y orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos. ¿De dónde salieron esos orgánulos?
La teoría endosimbiótica (propuesta por Lynn Margulis) dice que ciertos orgánulos fueron antes bacterias que vivían libres. Una célula grande las «tragó», pero no las digirió: se quedaron dentro y ambas salieron ganando.
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La bacteria que usaba oxígeno para obtener energía se convirtió en la mitocondria.
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La cianobacteria, que hacía fotosíntesis, se convirtió en el cloroplasto (en el linaje de algas y plantas).
La célula huésped recibió energía; la bacteria recibió protección y alimento. Eso es una relación de simbiosis.
Evidencias
Mitocondrias y cloroplastos conservan «huellas» de su pasado:
| Evidencia | Por qué apoya la idea |
|---|---|
| Tienen ADN propio, circular, como el de las bacterias | Un orgánulo normal depende del núcleo; este conserva su propio genoma de cuando era un organismo entero |
| Tienen ribosomas parecidos a los bacterianos | Fabrican sus propias proteínas, como una bacteria |
| Tienen doble membrana | La interna sería la bacteria original y la externa, la de la célula que la englobó |
| Se dividen por fisión, como las bacterias, y no se forman desde cero | Se reproducen de forma independiente del ciclo de la célula |
Explica con tus palabras qué propone la teoría endosimbiótica sobre el origen de las mitocondrias y de los cloroplastos en las células eucariotas.
Explica con tus palabras qué propone la teoría endosimbiótica sobre el origen de las mitocondrias y de los cloroplastos en las células eucariotas.
Menciona dos evidencias a favor de la teoría endosimbiótica relacionadas con la estructura de las mitocondrias y de los cloroplastos (por ejemplo, su material genético o…
Menciona dos evidencias a favor de la teoría endosimbiótica relacionadas con la estructura de las mitocondrias y de los cloroplastos (por ejemplo, su material genético o su membrana). Explica por qué cada una apoya la idea de que antes fueron organismos independientes.
La selección natural de Darwin
En 1831, Charles Darwin viajó como naturalista en el barco Beagle y en 1835 visitó las islas Galápagos. Años después, en El origen de las especies (1859), propuso que las especies cambian con el tiempo por selección natural. Su idea se resume en cuatro puntos:
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Variación: los individuos de una población no son idénticos (pico más largo, más corto, color distinto…).
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Herencia: parte de esas variaciones se transmite de padres a hijos.
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Sobreproducción: nacen más descendientes de los que pueden sobrevivir; los recursos (comida, espacio) son limitados.
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Supervivencia diferencial: los individuos con rasgos más ventajosos en ese ambiente sobreviven y se reproducen más, y dejan más descendientes con esos rasgos.
Los pinzones de Galápagos
Los pinzones de Darwin son un grupo de aves de las islas que descienden de un antepasado común llegado del continente. Lo que varía entre islas y especies es el pico: grueso para romper semillas duras, fino para atrapar insectos, largo para sacar néctar o comer cactus. Cada forma de pico se ajusta al alimento disponible.
Menciona los cuatro puntos principales de la selección natural de Darwin: variación entre individuos, herencia de las variaciones, sobreproducción de descendientes y…
Menciona los cuatro puntos principales de la selección natural de Darwin: variación entre individuos, herencia de las variaciones, sobreproducción de descendientes y supervivencia diferencial. Escribe una frase breve para cada uno.
Darwin visitó las islas Galápagos en el siglo XIX. Indica qué grupo de aves de estas islas se relaciona con sus ideas sobre la evolución y qué característica del cuerpo…
Darwin visitó las islas Galápagos en el siglo XIX. Indica qué grupo de aves de estas islas se relaciona con sus ideas sobre la evolución y qué característica del cuerpo de esas aves varía entre las distintas islas.
En una isla de Galápagos hay pinzones con picos de distintos tamaños. Tras una sequía, solo quedan semillas grandes y duras. Explica, usando los pasos de la selección…
En una isla de Galápagos hay pinzones con picos de distintos tamaños. Tras una sequía, solo quedan semillas grandes y duras. Explica, usando los pasos de la selección natural, cómo cambiaría con el tiempo el tamaño medio del pico en la población. Indica por qué los individuos no «deciden» cambiar su pico.
La teoría sintética
Darwin no sabía qué era un gen ni cómo se heredaban los rasgos. Con el tiempo, la genética de Mendel, el ADN y la genética de poblaciones se unieron a la selección natural. El resultado es la teoría sintética de la evolución. Explica que la evolución es un cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las generaciones, y que ocurre por varios factores:
| Factor | Qué hace | Ejemplo |
|---|---|---|
| Mutación | Crea alelos nuevos: es la fuente original de variación | Una mutación en un pinzón origina un pico algo más grueso |
| Migración (flujo génico) | Mueve alelos entre poblaciones al llegar o salir individuos | Unos pinzones vuelan a otra isla y se cruzan con los de allí |
| Aislamiento | Impide el cruce entre poblaciones; cada una cambia por su cuenta | Una población separada por un brazo de mar o un campo de lava |
| Selección natural | Favorece los alelos que mejoran la supervivencia y la reproducción | Los picos gruesos tras la sequía |
La mutación y la recombinación producen la variación; la selección natural la ordena. Por eso se dice que la mutación es la «materia prima» de la evolución.
La teoría sintética de la evolución combina las ideas de Darwin con la genética. Explica el papel de estos tres factores en el cambio de las poblaciones: mutación,…
La teoría sintética de la evolución combina las ideas de Darwin con la genética. Explica el papel de estos tres factores en el cambio de las poblaciones: mutación, migración (flujo génico) y aislamiento reproductivo. Para cada uno, da un ejemplo breve.
Así se forman las especies
Una especie es un grupo de poblaciones que pueden cruzarse entre sí y dejar descendencia fértil. La especiación es el proceso por el que una población da origen a dos o más especies.
Pasos habituales:
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Aislamiento geográfico: una barrera (mar, lava, montaña) separa a la población en dos. Ya no hay flujo génico.
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Variación y selección por separado: cada grupo acumula mutaciones distintas y vive en un ambiente algo diferente, así que la selección natural favorece rasgos diferentes.
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Divergencia: con las generaciones, los grupos se hacen cada vez más distintos.
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Aislamiento reproductivo: al final ya no pueden cruzarse, o sus híbridos no son fértiles (por ejemplo, por diferencias en el cortejo, la época de reproducción o los genes). Son dos especies.
Una población de lagartijas llega a una isla desde el continente y, con los siglos, se separa en dos poblaciones que viven en zonas opuestas de la isla, divididas por un…
Una población de lagartijas llega a una isla desde el continente y, con los siglos, se separa en dos poblaciones que viven en zonas opuestas de la isla, divididas por un campo de lava. Describe, paso a paso, cómo podrían llegar a formar dos especies distintas, integrando variación, selección natural, aislamiento geográfico y aislamiento reproductivo. Explica qué sucedería si el campo de lava desapareciera y las poblaciones volvieran a encontrarse.
Evidencias y «solo es una teoría»
Mucha gente usa la palabra «teoría» como sinónimo de «suposición». En ciencia no es así. Una teoría científica es una explicación amplia, coherente y muy comprobada que se apoya en muchas observaciones y experimentos y que permite hacer predicciones. La teoría celular y la de la gravedad también son «teorías».
Evidencias de la evolución:
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Fósiles: muestran formas intermedias y cómo cambian los grupos a lo largo del tiempo.
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Anatomía comparada: órganos homólogos (el brazo humano, el ala del murciélago y la aleta de la ballena tienen los mismos huesos con distinta función) indican un antepasado común.
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ADN y proteínas: cuanto más cercano es el parentesco entre especies, más parecidas son sus secuencias.
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Observación directa: los pinzones de Galápagos, o las bacterias que se vuelven resistentes a antibióticos, muestran la selección natural en acción.
Darwin frente a Lamarck
Jean-Baptiste Lamarck propuso que los organismos cambian por el uso y desuso de sus órganos, y que esos cambios adquiridos se heredan (el cuello de la jirafa se alargaría de tanto estirarlo). Darwin propuso otra cosa: ya hay variación hereditaria y la selección natural favorece a los más aptos.
| Lamarck | Darwin | |
|---|---|---|
| Origen del cambio | Esfuerzo o uso del órgano | Variación que ya existe en la población |
| ¿Se hereda lo adquirido? | Sí | No: solo se heredan los genes |
| Quién cambia | Cada individuo | La población, por supervivencia diferencial |
La genética actual respalda a Darwin: el ejercicio de un músculo no modifica el ADN de los gametos.
Alguien dice: «La evolución es solo una teoría, es decir, una suposición sin comprobar». Argumenta contra esta idea. Explica el significado científico de «teoría», cita…
Alguien dice: «La evolución es solo una teoría, es decir, una suposición sin comprobar». Argumenta contra esta idea. Explica el significado científico de «teoría», cita al menos dos tipos de evidencia a favor de la evolución (por ejemplo, fósiles, anatomía comparada, ADN o ejemplos en Galápagos) y compara la selección natural de Darwin con la idea de que los organismos cambian por el uso y desuso de sus órganos.
Vuelve al principio: los pinzones de Galápagos son descendientes de un antepasado común; la variación del pico, la selección por el alimento y el aislamiento entre islas los fueron diferenciando. Y las mitocondrias de tus células descienden de bacterias que fueron englobadas hace más de mil millones de años.