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La evolución en la actualidad

 Un enorme estudio genético emprendido para identificar la evolución actual del genoma humano demuestra que la selección natural se está deshaciendo de las mutaciones genéticas dañinas que acortan la vida de las personas. El trabajo, publicado en PLoS Biology, ha analizado el ADN de 215.000 personas y representa uno de los primeros intentos de investigar directamente cómo está evolucionando nuestra especie después de una o dos generaciones.

Para identificar los fragmentos del genoma humano que podrían estar evolucionando, los autores examinaron grandes bases de datos genéticos de EE.UU. y el Reino Unido para detectar mutaciones cuya prevalencia ha cambiado en diferentes grupos de edad. Para cada persona, se registró la edad de fallecimiento de los padres como una medida de la longevidad, o la propia edad en algunos casos.

«Si una variante genética influye en la supervivencia, su frecuencia debería cambiar con la edad de los individuos supervivientes», comenta Hakhamanesh Mostafavi, biólogo evolutivo de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, que dirigió el estudio. Las personas que poseen una variante genética perjudicial presentan una mayor mortalidad, por lo que la variante se vuelve más infrecuente en la parte más antigua de la población.

La Paleontología

 La Paleontología es la ciencia que estudia e interpreta los fósiles para conocer el pasado de la vida sobre la Tierra. Se considera una parte importante de las Ciencias Naturales ya que posee un cuerpo de doctrina propio y comparte fundamentos y métodos con la Geología y la Biología.

Entre sus principales objetivos se encuentran la reconstrucción de los seres que vivieron en el pasado, el estudio de su origen, de sus cambios en el tiempo (evolución y filogenia), de las relaciones entre ellos y su entorno (paleoecología, evolución de la biosfera), de su distribución espacial y sus migraciones (paleobiogeografía), de las extinciones, de los procesos de fosilización (tafonomía) y de la correlación y datación de las rocas que los contienen (bioestratigrafía).

La Paleontología es muy importante porque permite entender la biodiversidad actual y la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, también ha contribuido aportando muchos elementos para afirmar la teoría de la evolución de los seres vivos y la deriva de los continentes. Además, ofrece información valiosa de cara al futuro ya que es una herramienta para el análisis de cómo los cambios climáticos pueden afectar al conjunto de la biosfera.

¿ Qué se deduce de la anatomía comparada?

Sin duda, es el argumento más visible. Los paleontólogos suelen referirse a los tetrápodos –animales de cuatro extremidades: anfibios, reptiles, pájaros y mamíferos– que evolucionaron a partir de un grupo particular de peces de aletas lobuladas. Es uno de los muchos ejemplos que muestran la evolución a partir de la comparación anatómica de las especies. En los tetrápodos se observa que los esqueletos de las tortugas, los caballos, los humanos, los pájaros, las ballenas y los murciélagos son sorprendentemente similares, a pesar de la diversidad de sus ambientes y modos de vida. En los casos mencionados, dos miembros delanteros, armados sobre los mismos huesos, sirven a una tortuga y a una ballena para nadar, a un caballo para correr, a un pájaro para volar, y a una persona para escribir. Por lo que parece, dichas especies heredaron sus estructuras óseas de un ancestro común, antes de que sufrieran diversas adaptaciones.

Macroevolucion

 La macroevolución generalmente hace referencia a la evolución por encima del nivel de especie. Es decir, en lugar de centrarse en una especie individual de escarabajo, una lente macroevolutiva requeriría que nos distanciáramos del árbol de la vida para evaluar la diversidad de todo el clado de los escarabajos y su emplazamiento en el árbol.

La macroevolución hace referencia a la evolución de grupos mayores que una especie individual.

La historia de la vida a gran escala.

La macroevolución comprende las transformaciones y las tendencias globales en la evolución, tales como el origen de los mamíferos o la radiación de las plantas con flor. Los patrones macroevolutivos son, por lo general, aquello que vemos cuando miramos la historia de la vida a gran escala.

No es necesariamente fácil «ver» la historia macroevolutiva; y no hay informes de primera mano que ayuden a interpretarla. En lugar de ello, reconstruimos la historia de la vida utilizando todas las pruebas disponibles: la geología, los fósiles y los organismos vivos.

Una vez que hemos averiguado qué sucesos evolutivos han tenido lugar, intentamos averiguar cómo sucedieron. Al igual que en la microevolución, los mecanismos evolutivos básicos que actúan son la mutación, la migración, la deriva genética y la selección natural, y ellos pueden ayudar a explicar muchos de los patrones a gran escala en la historia de la vida.

Los mecanismos evolutivos básicos — mutación, migración, deriva genética y selección natural — pueden producir cambios evolutivos importantes si se les da el tiempo suficiente.

Puede parecer que un proceso como la mutación sucede a una escala demasiado pequeña como para influir en un patrón tan asombroso como la radiación de los escarabajos, o tan grande como la diferencia entre los perros y los pinos, pero no es así. La vida en la Tierra ha ido acumulando mutaciones y transfiriéndolas a través del filtro de la selección natural durante 3 800 millones de años, tiempo más que suficiente para que los procesos evolutivos hayan dado lugar a su gran historia.

El registro fósil

Los sedimentos que se han ido acumulando sobre la corteza de la tierra durante su historia geológica dejan una huella inestimable, generalmente en forma de huesos o esqueletos duros petrificados, de organismos muertos en el pasado: son los fósiles. El registro fósil es una ventana maravillosa a la historia de la vida. Si no existiera no podríamos inventarlo. Sin él, el vacío acerca de la evolución de la vida sobre la tierra sería insustituible. Podríamos especular, teorizar infinitamente, pero ¿quién podría haber imaginado que la Tierra estuvo dominada durante 150 millones de años por unos reptiles inmensos y fantásticos, los dinosaurios, que desaparecieron en un instante relativo de tiempo, si no hubieran existido fósiles de dinosaurios que nos lo contasen? La desintegración de los elementos químicos radiactivos que hay en las rocas ha permitido estimar que la Tierra se originó alrededor de hace 4600 millones de años. La Tierra, que era una esfera caliente, se enfría gradualmente, iniciándose un periodo de evolución química que culminará con la formación de las primeras células. En Australia y África se han encontrado sedimentos retenidos y fijados por bacterias de hace 3600 millones de años, lo que hace que esta fecha sea una estima mínima de la edad de inicio de la evolución biológica. La magnitud del tiempo en el que ha transcurrido la evolución se escapa completamente a nuestra comprensión, no podemos siquiera imaginar, limitados a la minúscula escala de nuestro tiempo vital, el potencial de transformación que suponen 3600 millones de años de evolución.

Especiación

 La clave de la especiación es la evolución de diferencias genéticas entre las especies incipientes. Para que un linaje se divida irreversiblemente, las dos especies incipientes deben tener diferencias genéticas que se expresen de alguna forma que haga que no se produzcan apareamientos entre ellas o que, de producirse, sean infructuosos. No hace falta que se trate de enormes diferencias genéticas, un pequeño cambio en el desarrollo cronológico, la localización o los rituales de apareamiento podrían ser suficientes. Pero, eso sí, es necesario que haya alguna diferencia. Este cambio podría producirse por selección natural o por deriva genética.

Es probable que la disminución del flujo génico desempeñe un papel crítico en la especiación. Los tipos de especiación se clasifican normalmente de acuerdo a cuánto contribuye la separación geográfica de las especies incipientes a la disminución del flujo génico. En el siguiente cuadro se comparan algunos de estos tipos de especiación.

Tipos de especiación Las nuevas especies se forman por... Alopátrica (alo = otro, pátrica = patria) poblaciones aisladas geográficamente Peripátrica (peri = alrededor de, pátrica = patria) una población pequeña aislada en el extremo de otra población más grande Parapátrica (para = junto a, pátrica = patria) una población con una distribución continua Simpátrica (sim = unión, pátrica = patria) dentro del área de distribución de la población ancestral

La microevolución

 La microevolución se define como un cambio en la frecuencia génica de una población. Debido a la breve escala temporal de este tipo de cambio evolutivo, a menudo podemos observarlo directamente. Se han observado numerosos casos de selección natural en la naturaleza, como los tres ejemplos que se muestran aquí.

1. El tamaño del gorrión
   Los gorriones comunes se introdujeron en los Estados Unidos en 1852; desde entonces, han desarrollado características diferentes en lugares diferentes. Las poblaciones de gorriones del norte tienen el cuerpo más grande que las poblaciones de gorriones del sur. Esta divergencia de las poblaciones es probablemente, al menos en parte, resultado de la selección natural: las aves con cuerpos más grandes a menudo pueden sobrevivir a temperaturas más bajas que las aves con cuerpos más pequeños. El tiempo más frío del norte selecciona las aves más grandes.



Como muestra este mapa¹, los gorriones de sitios más fríos son, en la actualidad, más grandes en general que los gorriones de lugares más cálidos. Dado que estas diferencias probablemente tienen una base genética, es prácticamente cierto que representan un cambio microevolutivo: poblaciones descendientes de la misma población ancestral tienen frecuencias génicas distintas.

2. Haciendo frente al calentamiento de la Tierra
   Observamos selección natural como consecuencia de muchos cambios humanos en el ambiente. Por ejemplo, el calentamiento de la Tierra ha dado lugar a temperaturas ligeramente más altas y veranos más largos.¿Cuáles son los efectos evolutivos de este cambio ambiental? Apenas estamos empezando a descubrir las respuestas a esta pregunta, a medida que se recogen nuevos datos.

   Considera el efecto potencial del calentamiento de la Tierra sobre organismos que hibernan y que, por tanto, dejan de crecer y de reproducirse durante el invierno. Probablemente serían más «aptos» si pudieran pasar más tiempo reproduciéndose y reuniendo recursos para la reproducción, pero las bajas temperaturas no se lo permiten. Sin embargo, el calentamiento de la Tierra les permitiría hacer precisamente eso: pasar más tiempo creciendo y reproduciéndose... pero es probable que para aprovechar esta oportunidad haga falta un cambio evolutivo.

   La especie de mosquito Wyeomyia smithii, que se muestra aquí en una planta trompeta, ha evolucionado en respuesta al calentamiento mundial. Los mosquitos utilizan la duración del día (no la tempertatura) como señal para saber qué época del año es y cuándo hibernar, y esta «señalización» está controlada genéticamente. En un clima más cálido con inviernos más cortos, se esperaría que los mosquitos que esperasen un poco más para hibernar tuvieran una eficacia biológica más alta y fueran seleccionados. De hecho, los investigadores que han estado recogiendo datos sobre estos mosquitos durante casi 30 años han observado precisamente este tipo de cambio. Las poblaciones de mosquitos han evolucionado de forma que requieren días ligeramente más cortos como señal para hibernar.2

   
   Este gráfico ilustra los cambios en la temperatura mundial desde 1880 hasta 2000. ³ Entre 1972 y 1996, las poblaciones de mosquitos en la latitud 50ºN evolucionaron para esperar hasta 9 días más tarde para hibernar.

3. La adquisición de resistencia
   La resistencia a los plaguicidas, a los herbicidas y a los antibióticos son, todas ellas, ejemplos de microevolución por selección natural.

   

   Las bacterias enterococos de la foto han adquirido resistencia a varios tipos de antibióticos.

Teorías de la evolución

 La teoría de la evolución explica que los seres vivos no aparecen de la nada y porque sí

Con este nombre se entiende un factor que «presiona» estos cambios en una dirección. Por ejemplo, la sequedad de un desierto presionará a todas las especies para tener una mayor resistencia a la deshidratación, mientras que los menos adaptados morirán y se perderán en la historia. Los cambios evolutivos, como ya podemos deducir, suelen ser adaptativos, grosso modo, lo que implica que **adaptan a la especie según la presión selectiva que sufre** (o la hace desaparecer para siempre). La teoría de la evolución no es nada sencilla y ha ido creciendo enormemente durante la historia de la biología. Hoy día este *corpus* es tan grande que se estudian efectos y apartados concretos del mismo; y existen especialistas dedicado exclusivamente a comprender partes muy específicos de la teoría

La evolución y su papel en la diversidad biológica

Pocas ideas han cambiado tan profundamente nuestra visión de la naturaleza como la misma idea de cambio que implica la evolución de los seres vivos. Los organismos biológicos se agrupan en unidades naturales de reproducción que denominamos especies. Las especies que ahora pueblan la Tierra proceden de otras especies distintas que existieron en el pasado, a través de un proceso de descendencia con modificación. La evolución biológica

 es el proceso histórico de transformación de unas especies en otras especies descendientes, y su reverso es la extinción de la gran mayoría de las especies que han existido. Una de las ideas más románticas contenidas en la evolución de la vida es que dos organismos vivos cualesquiera, por diferentes que sean, comparten un antecesor común en algún momento del pasado. Nosotros y cualquier chimpancé actual compartimos un antepasado hace algo así como 5 millones años. También tenemos un antecesor común con cualquiera de las bacterias hoy existentes, aunque el tiempo al antecesor se remonte en este caso a más de 3000 millones de años.

 La idea de evolución por modificación y derivación de nuevas especies implica la existencia de antepasados comunes para cualquier par de especies. Hay un antepasado común del hombre y el chimpancé, y del hombre y las bacterias.

 La evolución es el gran principio unificador de la Biología, sin ella no es posible entender ni las propiedades distintivas de los organismos, sus adaptaciones; ni las relaciones de mayor o menor proximidad que existen entre las distintas especies. La teoría evolutiva se relaciona con el resto de la biología de forma análoga a como el estudio de la historia se relaciona con las ciencias sociales. La famosa frase del genético evolucionista Theodosius Dobzhansky que abre este tema, no es más que una aplicación particular del principio más general que afirma que el presente de un proceso temporal no puede entenderse sin una perspectiva histórica.

La evolución humana

  La evolución humana u hominización es el nombre que recibe el proceso gradual e histórico de cambio biológico de los ancestros más primitivos (Australopitecus sp.) del ser humano hasta la aparición de nuestra especie tal y como hoy la conocemos (Homo sapiens).

Este proceso tuvo inicio hace 5 a 7 millones de años en el continente africano, con el surgimiento del ancestro común entre el ser humano (las especies del linaje hominino) y los chimpancés (Pan troglodytes).

Estrictamente hablando, cuando se habla de seres humanos nos referimos exclusivamente a los Homo sapiens, aunque no seamos los únicos integrantes del género Homo.

Antes de nosotros (y algunas durante nuestra prehistoria) existieron numerosas especies que hoy se encuentran extintas pero que presentaban numerosas similitudes físicas, biológicas y comportamentales.

La evolución humana tuvo su punto inicial cuando una población de primates del noroeste de África se dividió en dos linajes que evolucionaron de modo independiente: uno de ellos permaneció en los árboles, mientras el otro migró a la llanura.

Debido a presiones ambientales, las generaciones siguientes de este último linaje aprendió a erguirse sobre sus patas anteriores, liberando así las posteriores que vendrían a ser luego manos, capaces de sostener herramientas.

El estudio de este proceso se dio gracias a la arqueología, paleontología, geología y otras ciencias semejantes, pero sobre todo gracias al surgimiento de los estudios de Charles Darwin y de la Teoría del origen de las especies, que vino a suplantar al creacionismo o a la generación espontánea como la mayor explicación humana respecto a sus orígenes.