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Entendiendo la Evolución II. Selección Natural y Teoría Sintética.

25 mayo, 2010

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La selección natural fué propuesta en 1859 por Charles Darwin como el mecanismo mediante el cual los organismos evolucionan. Alfred Rusell Wallace alcanzó independientemente las mismas conclusiones, que comunicó epistolarmente a Darwin en 1858, por lo que en justicia, deberíamos hablar de la teoría de Darwin y Wallace.

Formulada originalmente en “El origen de las especies”, podíamos leer en sus conclusiones:

Existen organismos que se reproducen y la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente.

Darwin, El Origen de las especies

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La selección natural de Darwin y Wallace

Las condiciones del medio establecen un filtro sobre los organismos que lo habitan, de tal manera que si éstos organismos presentan cierta variabilidad, aquellos que posean mejores características para sobrevivir en él tendrán más oportunidades de reproducirse y, por lo tanto, obtener una mayor representación en la siguiente generación. Si estas características que les permiten adaptarse mejor al medio son heredables, sus descendientes dispondrán de ellas y, de nuevo, les permitirán sobrevivir y reproducirse más exitosamente que aquellos que no las poseen. De esta forma, las características -llamadas adaptaciones al medio o simplemente adaptaciones- irán, generación tras generación, aumentando su proporción en la población, dado que sus portadores tienden a reproducirse más que los que no las tienen. Si se da el tiempo suficiente, incluso puede que toda la población acabe disponiendo de las nuevas adaptaciones, al quedar descendientes únicamente de aquellos primeros ancestros mejor constituidos.

Si, en cualquier momento a lo largo de la existencia de la población, la variabilidad entre individuos produce una nueva caracteristica que favorezca aún más la supervivencia, el proceso comienza de nuevo, hasta fijarse muy probablemente en la totalidad de la población. De esta forma, las adaptaciones no se realizan «de golpe», sino mediante un lentro proceso de adición.

Supongamos una población de pájaros libadores que se alimentan de néctar en un medio donde abundan las flores de estrecha corola. Cualquier individuo que, por variabilidad intrínseca en la población, nazca con el pico ligeramente más largo que sus congéneres, podrá acceder a un mayor número de flores o alcanzar el néctar algo más facilmente que ellos. Esto le permitirá estar mejor alimentado, facilitando su supervivencia y dándole mayor oportunidad de reproducirse. Si la longitud del pico es un carácter heredable, sus Pinzones de las Galápagosdescendientes tendrán picos más largos que los demás, y una mayor probabilidad reproductiva. A lo largo de las generaciones, cualquier aumento en la longitud del pico se seleccionará positivamente, llegando con el tiempo suficiente a individuos con picos considerablemente más largos que los originales.

Un fenómeno parecido al ejemplo que acabamos de exponer fue uno de los casos más famosos descritos por Darwin: la fauna de pinzones de las Galápagos. En aquel archipiélago, cada isla presentaba una especie diferente de pinzón, todas ellas muy próximas entre sí, pero con grandes diferencias en la forma de sus picos, producto de su adaptación a diferentes dietas en cada lugar.

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Requisitos para la selección natural

Según puede deducirse, para que exista un procesos selectivo del medio tienen que darse tres premisas que cumpliéndose, hacer de la selección natural un proceso que podría definirse como ley:

  • 1. Debe existir variabilidad entre los individuos de una población.
  • 2. Al menos parte de esa variabilidad debe ser heredable
  • 3. Al menos parte de esa variabilidad heredable debe suponer una ventaja para la supervivencia y el éxito reproductivo de su portador.

Otro aspecto importante, derivado de la tercera premisa, es quién determina que esa variación es favorable y, por lo tanto se considera adaptación. Esta no es una característica absoluta; no podemos decir de forma generalizada “tal o cual modificación es ventajosa”. Siempre dependerá del ambiente y el momento en el que viva el organismo. En un medio frío, un grueso pelaje puede ser una buena adaptación, pero si el clima cambia, lo que antes era favorable ahora se torna en desventaja, produciendo el efecto contrario: la selección negativa y la desaparición.

Y el medio ambiente no es precisamente estático. A lo largo de la historia de la tierra han existido grandes cambios climáticos y ecológicos, junto a contínuos ajustes microclimáticos y microecológicos. Por ello, la evolución no sigue un camino recto; formas muy bien adaptadas pueden verse en desventaja por cualquier modificación repentina o gradual del medio, y extinguirse especies que otrora fueron sumamente exitosas. La colonización de nuevos medios puede producir curiosas curvas en la dirección evolutiva de muchas especies: ballenas y delfines modificaron sus patas hacia la forma de aletas para colonizar el medio acuático, millones de años después de que sus ancestros recorrieran el camino contrario; murciélagos, mariposas y aves han desarrollado alas de forma independiente para explotar el medio aéreo y mamíferos, reptiles y artrópodos han perdido los ojos como adaptación a su vida en ambientes ausentes de luz.

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La nueva síntesis

A pesar de tan elegante formulación, ni Darwin ni Wallace tenían idea de como podía heredarse esa variación. Ese era uno de los pocos puntos sin explicación de la teoría, aunque desde antiguo se sabía que los hijos heredaban muchas caracterísiticas de los padres, se desconocía el proceso.

Theodosius Dobzhansky

Theodosius Dobzhansky

Tuvieron que transcurrir más de 40 años para responder esta pregunta, cuando DeVriens, Correns y Tschermak redescubrieron las leyes de Mendel en 1900, abriendo paso a la teoría cromosómica de la herencia.

Esto dio paso, entre los años 30 y 40 del pasado siglo, a la Nueva Síntesis o Teoría Sintética de la Evolución (también denominada neodarwinismo), que integra la teoría cromosómica de la herencia como base de la heredabilidad de los caracteres, la mutación genética aleatoria y la recombinación cromosómica como fuentes de variación, la genética de poblaciones para explicar la dispersión y la selección natural como proceso selectivo. Nombres como Theodosius Dobzhansky, Thomas Morgan, J.B.S. Haldane, Ernst Mayr y R.A. Fisher, entre muchos otros, fueron algunos de los protagonistas más importantes de aquel crisol.

Según la Teoría Sintética, la evolución consiste en los cambios en la frecuencia de genes a lo largo de las sucesivas generaciones, resultado de la deriva genética y la selección natural. La especiación ocurriría de forma gradual, cuando una separación entre varias poblaciones, generalmente debido a barreras geográficas, produce su aislamiento reproductivo y permiten que cada una evolucione de forma separada.

Sin embargo, aquellos científicos de mediados del siglo XX tampoco conocían muchos mecanismos que hoy nos desvelan disciplinas en gran desarrollo como la genética y la biología molecular. De esta forma, y sin contar críticas sin fundamento y anticientíficas tales como el creacionismo -también llamado Diseño Inteligente-, existen varias corrientes dentro del ámbito científico que sostienen que la acumulación gradual de mutaciones no es capaz de explicar la totalidad del proceso evolutivo, como es el caso de la simbiogénesis o la transferencia horizontal de genes. La mayor parte se han ido incorporando al cuerpo que hoy conocemos como teoría evolutiva (distíngase del hecho evolutivo) y nos ocuparemos de ellas en los siguientes artículos de esta pequeña serie.

Artículo publicado originalmente en ¿Qué me estás contando?

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  1. KC
    25 mayo, 2010 en 13:12

    Un gran artículo, JM, resumido y entendible.

    Saludos.

  2. 25 mayo, 2010 en 18:18

    Gracias majete 😉

  3. 25 mayo, 2010 en 20:33

    Había escrito yo un royo sobre Lamarck, y lo he borrado. Creo que a pesar de las confusiones que genera su teoría de la evolución, su aportación es muy digna de mención, ya que tuvo una visión muy innovadora. La he echado en falta.

    En la otra versión del comentario me explicaba mucho mejor, una pena. XD

  4. 25 mayo, 2010 en 22:08

    Lamarck es muy necesario para entender el contexto histórico en el que se va fraguando el pensamiento evolutivo, lo que da pena es como a nivel popular mucha gente capta más el proceso lamarkiano que el de la selección natural…
    J.M ¡¡muy buen repaso!!

  5. 25 mayo, 2010 en 23:08

    Sín duda, el papel de Lamarck fue fundamental, y de hecho Darwin nunca abandonó ciertas ideas lamarckistas, especialmente en las últimas ediciones de El Origen de las Especies. El no mencionarlo simplemente se debe a que en el artículo no se tratan los antecedentes de la teoría de Darwin y Wallace, pero constituyeron el caldo de cultivo necesario para su desarrollo.

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