EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

Historia de la Vida
     La idea de la evolución de las especies da un sentido a los grupos establecidos en las clasificaciones: las especies se han ido diversificando mientras iban derivando unas de otras. Algunas se transforman y dan origen a varias especies nuevas;otras siguen inalterables durante mucho tiempo y luego, de repente, desaparecen.

Las grandes líneas de le Evolución
        La evolución se desarrolla desde millones de años. Hay que abandonar la escala humana y colocarse en la extraterrestre.      Desde la formación y enfriamiento, hace 4.500 millones de años, la corteza se ha deformado, mientras que la vida seguía su evolución. Las placas continentales se desplazaron, y formaron nuevos océanos y levantaron montañas.
        Hace 3.800 millones de años las rocas sedimentarias más antiguas fueron encontradas en Groenlandia, se cree que se han detectado en ellas huellas de materia orgánica. La vida, pues, estaría prácticamente desde la formación de la Tierra.
                   -La primera forma de vida fue unicelular.
    Todos los organismos están formados por células, unidad fundamental del mundo vivo, la herencia se basa en la molécula de ADN.
                   -La célula.
    La más simple, es la que forma la estructura orgánica de las bacterias (procariotas) en las que el ADN se baña directamente en la sustancia celular (citoplasma).
    Hace 3.500 millones de años al mundo era muy diferente del que conocemos. No había oxígeno libre en la atmósfera. Las radiaciones ultravioletas del Sol daban directamente a la superficie de la Tierra. Los primeros seres vivos se refugiaron a cierta profundidad del inmenso océano. Allí en las profundidades unas bacterias microscópica inventaron la fotosíntesis.(O quizás primero la Quimiosíntesis que derivó en Fotosíntesis al poder utilizarse la energía radiante del Sol). Todo ello produjo un cambio drástico en la atmósfera primitiva que pasó de ser reductora a oxidante. Los seres vivos de aquellos tiempos tuvieron que acomodarse a la nueva atmósfera o sucumbir.
                  -Durante más de mil millones de años, esta actividad transformó la faz de la Tierra.
                  -Al cabo de 1.500 millones de años, apareció un nuevo tipo de célula: la “eucariota”.
    La célula eucariota posee un núcleo que contiene el ADN empaquetado en los cromosomas y separado del citoplasma por una doble membrana ( también hay ADN en mitocondrias, cloroplastos, etc.) Probablemente se formó por una íntima asociación (simbiosis) de varias procariotas diferentes.

                                                                 CÉLULA PROCARIÓTICA

                                                                         ´CÉLULA EUCARIÓTICA

    Esta célula desarrolla los mecanismos más complejos de la reproducción sexual, como la Meiosis que dan una aceleración formidable a la evolución. Las eucariotas estarán en el origen de los organismos pluricelulares que aparecieron millones de años más tarde.
 

Los primeros pluricelulares
    Se encontraron huellas de organismos pluricelulares de unos 700 millones de años, en Australia. Son organismos blandos, como las esponjas, las medusas o los gusanos planos. Estos organismos están formados por  células con distintas funciones, como la nutrición, la defensa, la locomoción o la reproducción.(Pero estos organismos, aunque sean los primeros fosilizados, son muy complejos y presuponen una evolución, desde formas mucho más simples, muy dilatada en el tiempo).


                   Esponjas                                       Medusas                              Gusanos planos

Animales con esqueleto externo
    Estos animales aparecieron hace ya 600 millones de años. Marcaron el comienzo de los tiempos fosilíferos, llamado el Cámbrico.
    Se encuentran ya todo tipo de conchas o caparazones, como por ejemplo los trilobites ya desaparecidos, los erizos de mar y los crustáceos; animales artrópodos cubiertos por un exoesqueleto y principalmente acuáticos.
                                                                              Trilobites

Los primeros cordados
    Aparecieron los primeros predadores, como los cefalópodos, por ejemplo el nautilus y otros (Invertebrados). Se encuentran animales de simetría bilateral, los cordados, que tenían un tronco flexible en el interior de su cuerpo. Estos fueron en el origen de los vertebrados, en los que la “cuerda” fue sustituida por vértebras.
    Los primeros vertebrados fueron una especie de peces que tenían la cabeza recubierta por un caparazón óseo y cuya boca no tenía maxilar.(Peces sin mandíbula) Se encontraron una multitud de formas de las que hoy solo quedan algunas especies, como la lamprea. Hace 420 millones de años, la aparición de los peces con maxilar marcó el fin de su reinado.
 

La salida de las aguas
    Algunos de esos animales se parecían a los tiburones actuales; otros se encontraron en las aguas dulces. Otros poseían una vejiga natatoria la cuál les permitía nadar rapidamente en vertical a diferentes profundidades, entre esos peces algunos se aventuraron hacia tierra firme empujados por la sequía de los mares o bien atraídos por el alimento fácil que eran los insectos que allí abundaban. Los artrópodos y otros invertebrados ya habían ganado la tierra firme.

                                                                 Columna estratigráfica
 

Plantas primitivas y primeros animales terrestres
    Los musgos y líquenes ya colonizaban la tierra firme desde hace mucho tiempo. Fueron el origen de todo el mundo vegetal: helechos, coníferas y más tarde, plantas con flor. Diferentes invertebrados se fueron saliendo del agua como los escorpiones o ciempiés, después una multitud de arañas o insectos, como las libélulas.
    El origen de los anfibios fue el Ichthyostega (el fósil conocido del que se supone fué el ancestro de los anfibios) hace ya unos 350 millones de años. Fueron los dueños de la Tierra durante 40 millones de años, existieron bajo una multitud de formas bien distintas a las de las ranas, que no aparecieron hasta 100 millones de años después. Pero los anfibios seguían vinculados al mundo acuático ya que necesitaban mantener su piel húmeda, y les era necesario para su reproducción, pues la puesta de sus huevos deben hacerla en media acuoso.

                                                                       Musgos del Devónico
                                                                   "Eryops" Anfibio del Pérmico
 
 

Aparición de los reptiles
    Los reptiles fueron los primeros vertebrados que se alejaron de las orillas. Algunos de esos reptiles avanzarían para originar unos animales cuyas patas ya no estaban a los lados como la de los cocodrilos o tortugas sino debajo de su cuerpo que dieron lugar a los Dinosaurios.Los reptiles derivan directamente de los Anfibios; es cuando se sufre un cambio evolutivo; se "inventa" evolutivamente hablando, el "huevo reptiliano", protegido por unas cubiertas que ya no le hacen depender del agua para su desarrollo. Es la conquista definitiva del medio terrestre.
 

Los dinosaurios
    Su novedad morfológica les permitió reinar prácticamente en toda la tierra, mares y aires durante más de cien millones de años.
    Podían haber muchas clases de dinosaurios:
    Podían ser herbívoros o carnívoros, muy pequeños o muy grandes.
    Algunos eran reptiles volantes y podían tener envergaduras de decenas de metros. Todo ello desaparecieron hace unos 65 millones de años, al mismo tiempo que otras especies vegetales y animales. Se han lanzado varias hipótesis para explicar su extinción: crisis solar, caída de meteoros, paso de un microagujero negro...
    La desaparición de los dinosaurios se extiende a lo largo de varios millones de años; pudo haberse originado por el efecto de un amplio cambio climático.

                                                                                Dinosaurio

Los mamíferos y Aves
    Son unos animales que mantienen sus cuerpos a temperatura constante y alimentan a sus crías con leche. Quizás aparecieron hace mucho tiempo, puede que en la misma época de los dinosaurios. Estos animales ocuparon todos los habitats disponibles en la Tierra; también se aventuraron en el mar (delfines, ballenas y focas) pero pocos habían en el aire (murciélagos).
    Las Aves descendientes directos de determinados dinosaurios, también aprovecharon las desaparición de sus antepasados, algunas volvieron a la tierra, como los avestruces y otros se adaptaron al medio marino, un buen ejemplo de ellos serían los pingüinos o los pájaros bobos.

                                                        Archaeopterix. Fósil de la primera ave conocida

    La viviparidad de los mamíferos se fue integrando progresivamente. Los primeros mamíferos eran “no terios”: todavía ponían huevos (como el ornitorrinco).
    Los mamíferos “euterios” aquellos que traen al mundo a sus crías prácticamente criadas.
    Casi a la vez aparecieron los marsupiales cuya gestación ha de ir seguida de un período de crecimiento durante el cual la cría permanece pegada a su madre dentro de una bolsa.

                                                                              Tigre dientes de sable

                                          Cría de Mamut (fueron contemporáneos con el hombre)
 

Las primeras formas de educación
    El vínculo entre la madre y sus hijos durante la lactancia ha creado las condiciones para ciertas formas de educación. Estas interacciones con los padres son muy necesarias para sus hijos; ya que si no, no sobrevivirían.
    Los mamíferos primates darían origen al hombre.
 

El origen del Hombre
    El hombre moderno cuya denominación científica es la de "Homo Sapiens Sapiens" pertenece a los primates, junto con los monos y está emparentado también con otras  especies (lemúridos y társidos). La rama que llevaría a la aparición del hombre se fue estableciendo a lo largo de los 60 millones de años.
 

Parentesco entre el hombre y el mono
    Está claro que los chimpancés y los gorilas son nuestros primos más cercanos en el reino animal.(Tenemos hasta un 97 a 98% del código genético igual).
    La semejanza morfológica entre el gorila y el chimpancé nos llevaría a situarlos juntos en un grupo distinto al nuestro.             Compartirían una rama común que se abría separado de la rama que originó al hombre mucho antes que a estas dos especies. Sin embargo los análisis bioquímicos y genéticos revelaron que sus proteínas eran similares en un 99%. Esto significa que estamos más vinculados al chimpancé que a los gorilas.
 

Diferencias anatómicas
    Hay que admitir la existencia de grandes diferencias anatómicas entre el hombre y los monos, básicamente están vinculadas a unos modos de locomoción distintos.
    Los monos se desplaza a cuatro patas (o suspendidos de las ramas), mientras que el hombre se desplaza totalmente erguido por lo que ésto permitirá un aumento del volumen de cerebro y a poder disponer de sus extremidades superiores para manipular en vez de andar. Es el andar erguido, poder disponer de las manos y tener un cerebro mayor lo que ha dado al hombre su inteligencia, desde un punto anatómico-funcional-evolutivo.
    Esto lleva a que la inteligencia del hombre sea mucho mayor que la de los monos.
 

La evolución del hombre
    Los numerosos ejemplos encontrados pueden clasificarse en diferentes especies, estos se encontraron en el África oriental.

**  "Australopithecus afarensis". Es el  resto más antiguo que se ha encontrado. De pequeña estatura, mandíbula prominente y su capacidad craneana era de 50 centímetros cúbicos.
**  La primera especie de género Homo, su cráneo tenía una capacidad de 800 centímetros cúbicos. En su medio ambiente se encontraron numerosas piedras talladas.
**  "Homo erectus". Su talla era media su capacidad craneana era de 1000 centímetros cúbicos. Dominó el fuego, desarrollo la industria de piedras talladas con dos caras (bifaz).
**  "Homo sapiens neanderthalensis" (hombre de Neanderthal). Que se extendió por Europa, sus arcos supraciliares eran prominentes, el cráneo bajo y la frente huidiza; habitaba en grutas y enterraban a sus muertos.
**  Enseguida fue sustituido por el "Homo Sapiens-Sapiens". Que también como el anteriormente mencionado fue encontrado en Europa, es el hombre moderno o de  Cro-Magnon, su capacida craneana era aproximadamente de unos 2000 centímetros cúbicos; dominó el lenguaje.

                                                                 Hombres primitivos cazando

El inicio de la modernidad
    La invención de la agricultura inaguró el Neolítico y después la historia humana que conocemos. Se multiplicaron las formas de pensar y  se desarrollaron; apareció la escritura; a partir de estos nuestras historias: las guerras, los saberes mitológicos o científicos... desde entonces  la tecnología avanzó muchísimo.
    En algunos miles de años, y según una aceleración innegable, el hombre a provocado un cambio radical en los sistemas ecológicos. A partir de ahora somos responsables tanto de nuestro propio futuro como del planeta.
 
 

DARWIN

        Darwin fue un Naturalista inglés, llamado Charles Robert nació en Shrewsbury y murió en Down, y también creador, en colaboración con Alfred Russel Walllace, de la Teoría de la Selección Natural. Era nieto de Eramus Darwin, e hijo del Dr. Robert Waring Darwin y perdió a su madre con solo 8 años. Gracias a sus buenos oficios fue nombrado naturalista o borde del buque británico Beagle, que partía para un crucero por el mundo en 2 años, aunque duro cinco. Este viaje facilito la oportunidad de desarrollar sus estudios en bastantes lugares, y abrió camino de la ciencia. Su éxito se debe a su paciencia, laboriosidad y sentido común. Más tarde publicó muchas obras, y el 29 de Enero de 1.839 contrajo matrimonio con su prima Emma Wedgewood. Su doctrina sobre la selección natural, unas de las varias teorías de la evolución, es quizás la más grande generalización científica del S.XIX. Desde 1.859 hasta su muerte pudo percatarse el mundo de la magnitud de su genio y fue asimilando sus principales ideas. Poseían una inteligencia de primer orden, un carácter modesto, amable y generoso y una personalidad tímida y reservada.
                                                                             Charles Robert Darwin
        La teoría que Darwin y Wallace propusieron era el mecanismo de la selección natural. Otros británicos victorianos, habían propuesto con anterioridad algo parecido, aunque en apariencia lo consideraron sólo como una fuerza negativa. Darwin y Wallace fueron los primeros que se dieron cuenta de todo su potencial como una fuerza positiva para dirigir la evolución de todo  ser vivo. Evolucionistas anteriores como el abuelo de Darwin, se habían inclinado hacia una teoría alternativa del mecanismo de la evolución. Ésta enunciaba que las mejoras adquiridas durante la vida de un organismo, como el crecimiento de los órganos con el uso y su atrofia con el desuso, eran hereditarias.
        Esta teoría de la herencia de las características adquiridas tiene un atractivo emotivo.
        Si la información genética pudiera de alguna manera viajar “hacia atrás” desde los cuerpos celulares al material hereditario, el desarrollo embrionario pudiera invertirse de forma que las mejoras adquiridas durante la vida de un animal se codificaron de nuevo en sus genes; en aquellos momentos en que su teoría de la selección natural se enfrentaba a dificultades. Estas dificultades surgieron de las ideas que existieron en aquella época sobre la naturaleza de la herencia.
        Se puede demostrar que si la herencia es de tipo combinada es casi imposible que la selección natural darwiniana  actúe ; esto preocupo a Darwin lo bastante para conducirlo hacia el lamarckismo en 1.867. La solución al problema que inquietó a Darwin está en la teoría de la herencia particular desarrollada por Johann Mendel y publicada en 1.865, pero que desgracia no pudo ser leía por Darwin, ni por nadie hasta después de su muerte.
 
 

NEODARWINISMO

        Los estudios de Mendel, retomamos a finales del siglo, demostraron lo que Darwin insinuó vagamente en cierta época, que la herencia es particular, no combinada. Sean o no los descendientes. Ellos heredan y transmiten partículas hereditarias separadas; que hoy en día denominamos genes. Un individuo hereda o no un gen específico de uno de sus padres. Un individuo hereda o no un gen específico de uno de sus abuelos, los genes únicos y separados se distribuyen de forma independiente a través de las generaciones en lugar de combinarse. Sin la herencia es particular , la selección natural puede actuar, la versión moderna del darwinismo, denominada neodarwinismo, está basada en esta idea. Ésta fue elaborada entre los años 1920 y 1930 por los genetistas R.A. Fisher, J.B.S. Haldane y Sewall Wright, y consolidada en la década de los años cuarenta en la síntesis conocida como neodarwinismo. La revolución reciente experimentada por la biología molecular ha reforzado y confirmado, más que modificado.
        La teoría genética moderna de la selección natural puede resumirse en lo siguiente: los genes de una  población de animales o plantas que se entrecruzan sexualmente constituyen un conjunto de genes. Los genes compiten en este conjunto de la misma manera que las moléculas primitivas que se reproducían lo hacían en el “caldo” primitivo, la vida de los genes del conjunto de genes transcurriéndose o asentándose en cuerpos individuales o transmitiéndose de un cuerpo a otro a través de los espermatozoides o del óvulo en el proceso de la reproducción sexual.
        Cuando se ha producido una mutación nueva, ésta puede extenderse a través del conjunto genético por medio de la mezcla sexual, la mutación es el origen último de la variación genética. Es probable que de cualquier gen de un conjunto genético existan varias copias que procedan de la misma mutación, o de mutaciones paralelas independientes. En el ámbito de la genética, la evolución puede definirse como el proceso responsable de la variación de la frecuencia de los genes en el conjunto genético. Existen varias razones que explican la causa por la que la frecuencia de los genes puede variar: inmigración, emigración, desplazamientos aleatorios y selección natural. La selección natural es fundamental para explicar la mejora de la adaptación, la compleja organización funcional de la vida y aquellos atributos de progreso que, se pueden exhibir como evolución. La dotación genética de los organismos influye sobre su propio desarrollo, algunos tienen mejores cualidades para sobrevivir y reproducirse que otros. La selección natural se traduce en el distinto éxito que alcanzan los organismos en la supervivencia de los genes en el conjunto genético. La mayor parte de la selección natural se denomina selección estabilizadora, pero cuando las condiciones del medio cambian. La selección puede conducir a una variación evolutiva.
 
 

Niveles de selección

        La selección natural elige al “más apto”.Para Darwin aptitud significaba cualquier cualidad que ayudaba a un organismo a sobrevivir y reproducirse . Los componentes de la aptitud eran cualidades como extremidades que permitían correr a gran velicidad,agudeza de visión, etc.
        Otros evolucionistas han considerado la selección natural como una elección entre grandes unidades:grupos de individuos o especies.Por ejemplo, limitaciones de la agresión han sido explicadas como consecuencia de la selección natural entre las especiees: aquellas especies cuyos miembros se dañaban entre sí se extinguieron.
        Los cambios evolutivos vienen dados por la sustitución de genes en los conjuntos de genes y éstos suelen ser resultado de las diferencias en los efectos genéticos sobre la supervivencia y la reproducción . También se reconocieron formas indirectas y sutiles en las que los geenes pueden influir en su supervivencia. En un progreso teórico notable ,W.D. Hamilton propuso ‘ el más apto inclusivo’como una generalización de ‘el más apto darwinismo’ que tenía en cuenta dichos efectos familiares directos. La expresión ‘selección familiar’ se utiliza adecuadamentee para distinguir esta importante teoría de la desacreditada ‘selección de grupos’ a la que algunas veces se parece si se toma en un sentido superficial y erróneo.
 
 

LA TEORÍA NEUTRAL

        La selección natural es la única teoría conocida que puede explicar la existencia de la adaptación en la naturaleza. Esto no significa que la selección natural sea la fuerza que dirige toda la evolución, ya que no toda variación evolutiva es necesariamente adaptativa. Concretamente, a escala molecilar existe un apoyo creciente a la idea de que la mayoría de las variaciones evolutivas son en realidad neutrales. Esta teoría neutral de la evolución ha sido defendida por el distinguido genetista japonés Motoo Kimura. La teoría neutral dice que los genes no estén realizando algo útil, más bien sugiere que formas diferentes del mismo gen son indistinguibles en cuanto a sus efectos. El ejemplo más obvio es sinónimo de mutación. Cuando el código genético está degenerado, una mutación de un gen a su sinónimo exacto no tiene el efecto que la selección natural predice, incluso donde las mutaciones no tienen el mismo significado en el ADN, las proteínas que éstas codifican pueden sufrir una acción enzimática idéntica.
        La teoría neutral se describe algunas veces como antidarwiniana, las mutaciones neutrales son equivalentes a los cambios experimentados por la tipografía desde la época de los romanos. La selección darwiniana juzga a los genes por su expresión fenotípica, la teoria neutral no se pronuncia, de una forma o de otra, acerca de la importancia de la selección darwiniana a nivel de los fenotipos. La teoría neutral fue muy discutida cuando se propuso por primera vez a finales de la década de los años sesenta e incluso extendida de forma errónea, como antidarwiniana. Desde aquel momento ha ganado terreno y en la actualidad, es apoyada por la mayoría.

                                                              Historia de la Vida sobre la Tierra