Evolución - ciencias de la naturaleza.

Evolución - ciencias de la naturaleza. 1 INTRODUCCIÓN Evolución, en biología, descendencia con modificaciones, proceso por el que todos los seres vivos de la Tierra han divergido, por descendencia directa, a partir de un origen único que existió hace más de 3.800 millones de años. 2 HISTORIA DE LAS IDEAS EVOLUCIONISTAS Charles Darwin Charles Darwin elaboró su teoría de la selección natural, que se convertiría en el fundamento de la teoría de la evolución, influenciado por las ideas del geólogo Adam Sedgwick y el naturalista John Henslow. Según la teoría de Darwin, el medio determina el mayor o menor éxito reproductor de individuos y grupos de organismos. La selección natural fomenta la adaptación de los organismos cuando ello es necesario para la supervivencia. Esta teoría está contenida en el célebre tratado de Darwin El origen de las especies, publicado en 1859. Culver Pictures A lo largo de la historia ha sido siempre obvio, para la mayoría de las personas, que la gran diversidad de la vida, la increíble perfección con la que están dotados los organismos vivos para sobrevivir y multiplicarse, y la desconcertante complejidad de las estructuras vitales, solo pueden ser obra de la creación divina. No obstante, una y otra vez han existido pensadores aislados que creían que debía haber una alternativa a la creación sobrenatural. En la antigua Grecia existía la noción de que las especies se transformaban en otras especies. Esta creencia quedó arrinconada hasta que en el siglo XVIII fue retomada por pensadores progresistas como Pierre de Maupertuis, Erasmus Darwin y Jean Baptiste de Lamarck. En la primera mitad del siglo XIX, esta idea se hizo habitual en los círculos intelectuales, en especial en los de temas geológicos, aunque siempre de forma vaga y sin que existiera una visión clara del mecanismo que podía originar estas modificaciones. Fue Charles Darwin (nieto de Erasmus) quien, incitado por la publicación del descubrimiento de Alfred Russel Wallace de su principio de la selección natural, estableció finalmente la teoría de la evolución a través de la publicación: El origen de las especies por medio de la selección natural en 1859, conocido por lo general como El origen de las especies. A partir de 1859 fue difícil dudar que todas las especies vivas, incluida la nuestra, habían evolucionado de otras. La biología molecular moderna hace que resulte difícil dudar que el origen de todas las especies puede remontarse a un antecesor común único, que todas las formas de vida conocidas comparten el mismo código genético y que es muy improbable que hubieran podido dar con ello de forma independiente. 3 HISTORIA DE LA EVOLUCIÓN Artrópodos primitivos Los trilobites se extinguieron hace más de 200 millones de años, pero dejaron moldes detallados de su cuerpo en las rocas en las que murieron. En esta formación de esquistos silíceos hay varios trilobites. Como estos artrópodos primitivos eran organismos característicos del paleozoico, se utilizan para determinar la edad relativa de los estratos de roca. Desde los tiempos de los trilobites, los artrópodos han dado lugar a un amplio abanico de formas distintas. James L. Amos/Photo Researchers, Inc. La Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años. Existen fósiles de criaturas microscópicas del tipo de las bacterias que prueban que ya existían seres vivos hace unos 3.800 millones de años. En algún momento entre estas dos fechas --la evidencia molecular supone que hace cerca de 4.000 millones de años-- debió tener lugar el increíble suceso del origen de la vida. Nadie sabe qué ocurrió, aunque los teóricos coinciden en que la clave fue la aparición espontánea de seres que se autorreplicaban, es decir, algo equivalente a los genes en sentido general. Existe menos acuerdo sobre cómo llegó a producirse. Evolución de los organismos que respiran aire Los pulmones de los organismos que respiran aire y la vejiga natatoria de casi todos los peces actuales han evolucionado a partir de los sacos aéreos dobles de los primitivos peces óseos. En éstos, igual que la vejiga natatoria en los actuales, los sacos aéreos se inflaban y desinflaban para determinar la profundidad a la que nadaba el pez. En otros grupos de peces se transformaron en pulmones primitivos, provistos de abundantes repliegues para maximizar la absorción de oxígeno en un medio pobre en este elemento. Ambos tipos de peces evolucionaron a partir de una adaptación previa, pero dieron lugar a grupos de organismos muy distintos. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Es probable que al principio la atmósfera de la Tierra contuviera metano, amoníaco, dióxido de carbono y otros gases que abundan aún en otros planetas del Sistema Solar. Los químicos han reconstruido en los laboratorios estas condiciones primitivas al nivel experimental. Si se mezclan los gases adecuados con agua en un matraz, y se añade energía mediante una descarga eléctrica (simulando la iluminación primitiva), se sintetizan de forma espontánea sustancias orgánicas. Entre estas se cuentan, en una proporción significativa, aminoácidos (unidades que construyen las proteínas, incluidas todas las enzimas importantes que controlan los procesos químicos de la vida), purinas y pirimidinas (unidades que forman el ARN y ADN). Parece probable que al principio de la existencia de la Tierra sucediera algo similar. Por consiguiente, el mar podría haber sido un caldo de compuestos orgánicos prebiológicos. Los dinosaurios y la evolución de los reptiles El estegosaurio chino, un enorme herbívoro, tenía uno de los cerebros más pequeños de todos los dinosaurios. Aunque las grandes placas dorsales parecen un dispositivo de defensa frente a depredadores más voluminosos, es posible que sirvieran para disipar el calor del interior del cuerpo. Algunas de las rutas evolutivas abiertas por los reptiles, como las representadas por lagartos, tuátaras, serpientes y tortugas, se mantienen activas, mientras que otras, como la de los dinosaurios, se han extinguido. Dorling Kindersley Como es natural, el hecho de que las moléculas orgánicas aparecieran en este caldo primitivo, no es suficiente. Como hemos mencionado antes, el paso más importante fue la aparición de moléculas que se autorreplicaban, capaces de producir copias de sí mismas. Hoy, la molécula más conocida que se autorreplica es el ácido desoxirribonucleico (ADN). La creencia de que el propio ADN no podría haber estado presente en el origen de la vida está muy extendida, ya que su replicación depende demasiado de estructuras muy especializadas que no pudieron existir antes del inicio de la propia evolución. El ADN ha sido descrito como una molécula de alta tecnología que apareció con toda probabilidad algún tiempo después del origen de la vida. Tal vez la molécula con la que está emparentada, el ácido ribonucleico (ARN), que aún desempeña varias funciones vitales en las células vivas, fue la molécula autorreplicativa original. O tal vez esta fue un tipo de molécula diferente. Una vez que las moléculas autorreplicativas se habían formado por casualidad, pudo haberse iniciado algo parecido a la selección natural darwiniana: las variaciones presentes en las poblaciones podrían tener su origen en errores aleatorios en el copiado. Las variantes con una replicación especialmente buena habrían predominado automáticamente en el caldo primitivo, mientras que aquellas que no se replicaron, o que lo hicieron de forma errónea, estarían en una proporción relativamente menos numerosa. Una forma de selección natural molecular condujo a una eficacia mayor entre las moléculas que se replicaban. Estructura de la molécula de ADN La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) es el programa genético de cada célula y, en última instancia, el programa que determina todos y cada uno de los aspectos del organismo. La molécula se descubrió en 1951 mediante difracción de rayos X. En 1953, los científicos describieron la estructura molecular del ADN, una doble hélice semejante a una escalera retorcida con muchos escalones. Esta doble hélice de ADN constituye la base de todos los cromosomas de los organismos vivientes. Photo Researchers, Inc. Al tiempo que la competitividad entre las moléculas que se replicaban aumentó, el éxito debió alcanzar a aquellas que conseguían desarrollar una habilidad o mecanismo especial para su autoconservación y replicación rápida. Estos mecanismos fueron construidos probablemente mediante la manipulación de otras moléculas, tal vez proteínas. Otros mecanismos manipulados fueron aquellas estructuras previas a las membranas que proporcionaron espacios circunscritos donde incluir las reacciones químicas. Pudo haber sido poco después de este estadio cuando las criaturas simples del tipo de las bacterias dieron lugar a los primeros fósiles hace unos 3.800 millones&...