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De las raíces a los cuernos, construyendo la teoría

2008/06/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

La teoría de la evolución nació hace 150 años. Desde entonces ha ido evolucionando, modificándose y evolucionando gracias a las aportaciones de científicos multidisciplinares: paleontólogos, genetistas, biólogos moleculares... Entre todos ellos se está construyendo un árbol de fuerte raíz y numerosas ramas.
De las raíces a los cuernos, construyendo la teoría
01/06/2008 | Galarraga Aiestaran, Ana | Elhuyar Zientzia Komunikazioa

Árbol de la evolución representado por Darwin en su cuaderno.
Museo Auckland; C. Meeks
Hace 150 años, el 1 de julio de 1858, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace presentaron sus trabajos en la Sociedad de Linneo. En estos trabajos se explicó cómo se creaban las variedades de una especie y cómo permanecían y desaparecían por selección. Dicho así, no parece que fuera algo grande, pero de hecho tuvo una enorme influencia en el pensamiento de la época. Fue la muerte de Dios.

Darwin publicó un año después el famoso libro 'El origen de las especies por selección natural', pero estaba "pecado": Darwin y Wallace no necesitaron de dios para explicar cómo surgieron todas las especies dispersas por todo el mundo. Y eso supuso una revolución en la sociedad de la época. Y es que estaba muy arraigada la idea de que Dios hizo el mundo y todos los seres vivos del mundo durante seis días.

Sin embargo, la idea de evolución no era totalmente nueva y algunos creyentes reconocían que de unas especies se creían otras. Por ejemplo, esta idea estaba bastante extendida en el XVIII. Entre los geólogos y pensadores del siglo XX, uno de ellos era el abuelo de Charles Darwin, Erasmus Darwin.

Y mucho antes, diecinueve siglos antes, el filósofo griego Anaximandro y el romano Lucrecio propusieron que las especies estaban interrelacionadas y que con el tiempo se transformaban. Sorprende también que algunas ideas de la época sean tan similares a las actuales. Sin embargo, han pasado dos mil años, y hasta el siglo pasado ha prevalecido la creencia de que todos los seres vivos han sido creados por Dios tal y como son ahora.

Selección natural

Charles Darwin no necesitó de dios para explicar cómo surgieron todas las especies dispersas en todo el mundo.
Museo Auckland

Hoy en día hay quien niega la evolución o cree que detrás de ella hay Dios, pero desde Darwin no hace falta que los dioses expliquen cómo se han creado las especies y cómo evolucionan. Precisamente esa fue su mayor aportación (y la de Wallace): propuso un mecanismo de evolución. Y ese mecanismo no era nada celestial, sino todo lo contrario. Era una selección natural.

Para entonces, Thomas Malthus escribió un ensayo sobre el principio de la Población. Malthus estaba preocupado porque el hombre estaba creciendo más rápido que la comida. En base a ello, Darwin propuso que los seres vivos luchan por conseguir recursos y que los que tienen alguna ventaja avanzan. De alguna manera, ellos son los que tienen más posibilidades de reproducción, por lo que sus características se transmiten a la siguiente generación.

Esto permite la mejora de las especies, dando lugar a cambios morfológicos en este proceso. Sin embargo, la mejora de las especies no significa que tengan un objetivo, para Darwin es mejor ser capaz de adaptarse mejor que el resto, adaptarse mejor al entorno.

Además de la selección natural, Darwin publicó otro concepto importante: todas las especies tienen el mismo origen, sean unicelulares, cerezos, medusas o perros.

Y la genética ha conseguido demostrarlo porque todos los seres vivos tenemos el mismo código genético, es decir, en el corazón de las células hay ADN y sus componentes son iguales en todas las formas de vida. Desgraciadamente, Darwin no conoció la molécula que afirmaba lo propuesto, ya que James Watson y Francis Crick presentaron la estructura del ADN 71 años después de su muerte.

La fuerza de la mutación

Para explicar la evolución, Darwin propuso el mecanismo de la selección natural.
De archivo
Por supuesto, no han pasado en vano 150 años desde que Darwin escribiera El origen de las especies, y desde entonces se han realizado numerosas enmiendas y aportaciones a la teoría propuesta por él. Muchos han venido por el camino de la genética, pero paleontólogos, biólogos moleculares e investigadores de otras disciplinas también han contribuido al desarrollo y enriquecimiento de la teoría de la evolución.

Así, XX. La combinación de los avances en genética a partir de Mendel y las ideas de Darwin en la primera mitad del siglo, dio lugar a una nueva forma de explicar y comprender la evolución. Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr, George Gaylord Simpson y otros científicos lo desarrollaron y lo denominaron una nueva síntesis o neodarwinismo.

Según la nueva síntesis, el principal motor de la evolución es la mutación. Las mutaciones son cambios aleatorios y permanentes en el material genético. Algunos (la mayoría) no producen cambios significativos, pero otros afectan a la capacidad de supervivencia o reproducción del individuo que ha sufrido la mutación, para bien o para mal.

Por ejemplo, si esta mutación le permite hacer frente a una enfermedad, o le aporta algún otro tipo de beneficio, por elección natural, ese individuo tendrá más posibilidades de avanzar que los demás. Por lo tanto, esta mutación tendrá un "éxito", es decir, también aparecerá en las siguientes generaciones si es hereditaria.

(Foto: NHGRI)

Por su parte, las características generadas por mutación en su extensión a la población están influenciadas por el flujo génico y la deriva génica. El flujo génico es la migración de genes entre poblaciones, y la variante que se transmite a la siguiente generación a través de las variantes que tiene el mismo gen, en el cruce. Ambos mecanismos reducen o aumentan la frecuencia genética de una característica.

Egoísmo de los genes

Por otro lado, extrema importancia de los genes, en 1976 el etólogo Richard Dawkins, autor del Gen Egoísta. Según él, la evolución no afecta a los individuos sino a los genes. Así, el gen es la unidad de información que se transmite por herencia y los organismos son sólo máquinas de almacenamiento de genes.

A través de la expresión "gen egoísta" sugirió que el "éxito" de un gen depende de su capacidad de adaptación al entorno. El gen que más posibilidades brindan al individuo para reproducirse aparecerá cada vez con mayor frecuencia en las siguientes generaciones.

Para explicar la teoría del gen egoísta se ha utilizado el dilema del huevo y la gallina. De alguna manera, desde el punto de vista de Dawkins, la gallina es el medio que utiliza el propio huevo para producir sus huevos.

La paleontología y el estudio de los fósiles proporcionan datos imprescindibles para comprender y conocer los mecanismos de la evolución.
H. You/CAGS/Science
El trabajo de Dawkins ha sido muy criticado y no puede ponerse a la altura de la nueva síntesis, pero puede ser útil para ver cuántos debates genera la teoría de la evolución. Porque todavía no está todo demostrado. La crítica ha tenido nuevas síntesis, entre otras cosas porque propone que los cambios en la evolución se van produciendo poco a poco.

Cambios bruscos

En 1972, Niles Eldredge y Stephen J. Los paleontólogos Gould publicaron la teoría denominada equilibrio taiduna. Según esta teoría, la evolución no se debe únicamente a adaptaciones lentas poco a poco, sino a cambios bruscos.

Esto explica, en cierta medida, por qué existen lagunas en el registro fósil. De hecho, los fósiles no muestran una sucesión continua en la que las especies van cambiando paulatinamente. Por el contrario, en las capas geológicas se observa que las especies son en sí mismas estables y que la mayoría de los cambios se producen cuando se crean nuevas especies.

En cualquier caso, el equilibrio tácito no va en contra del darwinismo de la nueva síntesis, sino que el propio Darwin veía que el registro fósil no se correspondía con la idea de que las especies se van transformando poco a poco y aunque esperaba que con el tiempo se iba a completar el registro fósil, tenía esa preocupación. Además, Eldredge y Gould se basaron en un modelo alopátrico de creación de nuevas especies.

Además de la selección, las mutaciones tienen una gran influencia en la creación de nuevas variedades y especies.
J.B. Whitall/Nature

El modelo alopátrico fue propuesto por uno de los teóricos de la nueva síntesis, el matemático Sewall Wright, desarrollado por el prestigioso ornitólogo y evolucionista Ernst Mayr. Según el modelo alopátrico, las nuevas especies no surgen de una transformación progresiva de toda una especie anterior. Por el contrario, cuando un pequeño grupo que vive en un rincón de la población queda aislado, se producen rápidos cambios que dan lugar a una nueva especie.

Hay que tener en cuenta, sin embargo, que para Eldredge y Gould la especiación rápida puede durar 10.000 años o más. En la escala geológica es poco tiempo, pero suficiente para que la selección natural tenga efecto.

Más que en contra, juntos

Por tanto, más que teorías contradictorias, muchas veces surgen ideas que innovan y enriquecen la teoría de la evolución. Algunos han sido rechazados en la época en la que se publicaron, pero en varias ocasiones se han encontrado pruebas que demuestran su validez.

Esto es aproximadamente lo que ha ocurrido con los esperanzadores monstruos de Richard Goldschmitdt. En 1940, este evolucionista propuso la teoría de la macromutación: las nuevas especies se formaban mediante saltos bruscos. Muy lejos de los cambios progresivos del darwinismo, muchos descartaron este fenómeno que producía el monstruo.

Recientemente se ha descodificado el genoma del ornitorrinco. Esto permitirá a los investigadores determinar su posición en el árbol de la evolución animal.
Healesville Sanctory
En los últimos años, sin embargo, los genetistas han visto que algunas pequeñas mutaciones tienen la capacidad de provocar cambios morfológicos enormes. Hay quien no cree que este tipo de mutaciones influyan en la evolución, ya que el individuo que la ha sufrido tiene problemas para sobrevivir o reproducirse a menudo. Ahora está claro que el genoma es mucho más plástico de lo que antes se pensaba. Por ejemplo, está demostrado que es posible que en más de una parte del genoma se produzcan simultáneamente cambios. Sin embargo, todavía no saben si con estos fenómenos se crean nuevas especies o qué importancia tienen en la evolución.

Los investigadores continúan preguntando y de todas las respuestas que surgen, avanzan las que mejor se adaptan a la realidad y a nuestra visión de la realidad. De alguna manera, como evolucionan los seres vivos.

El creacionismo no es una teoría
Según el creacionismo, los seres vivos que hay en la Tierra han sido creados por Dios. Algunos creacionistas admiten que los seres vivos cambian con el tiempo y aparecen nuevas especies, pero eso también sucede bajo la dirección de Dios. Y, por supuesto, los creacionistas se oponen a la teoría de la evolución.
Una de las cosas que les acusa es precisamente esa teoría. En su opinión, las teorías son cuestiones sin una base sólida. Sin embargo, para los científicos, la idea de evolución no es una opinión o una hipótesis, es una teoría. Además de la teoría, es un hecho, un hecho.
(Foto: Museo Vaticano)
La gravedad es también una teoría y un hecho. Los hechos son datos del entorno, mientras que las teorías son estructuras que explican e interpretan los hechos. Incluso cuando se anulan las teorías, los hechos no cambian. En la teoría de la gravedad, lo trabajado por Einstein sustituyó a Newton, pero la manzana cayó como antes. Eso es un hecho.
Los hechos no son, sin embargo, innegables. Los científicos no niegan la posibilidad de que un día la manzana no caiga al suelo sino que pueda ascender. Pero, según la teoría, prevén que se caiga al suelo y, por el momento, así sucede.
Y es que las teorías no son sólo especulaciones. En ciencia, para ser teoría, las ideas deben estar basadas en evidencias, desarrollarse con razonamientos claros, experimentarse con rigor e independencia y ser útiles para hacer previsiones. La teoría de la evolución cumple todos estos requisitos, el creacionismo no. Por tanto, el creacionismo no es una teoría.
Evolución en detrimento de los médicos
La capacidad evolutiva se ve más clara que en ningún caso en microorganismos que causan enfermedades a los seres humanos, como las bacterias. En comparación con las personas, las bacterias se reproducen rápidamente, lo que les confiere una enorme capacidad de transformación y mutación. Así, a pesar de cambiar la situación del entorno, es fácil crear alguna variedad que se adapte bien a la nueva situación. Y esto es un grave problema para los médicos que deben luchar contra las bacterias.
Staphylococcus aureus es una bacteria con graves problemas, sobre todo en los hospitales, resistente a muchos antibióticos.
(Foto: DNI Kv/CDC)
De hecho, los médicos luchan con antibióticos contra las bacterias causantes de las enfermedades. Sin embargo, cuando aparece una bacteria resistente al azar antibiótico, éste pronto pierde su capacidad, ya que la población resistente sustituye a la anterior. El uso incorrecto de antibióticos contribuye al desarrollo de resistencias.
Los virus tienen más posibilidades de mutar que las bacterias: de una sola célula infectada por un virus se pueden extraer millones de virus. Además, en el proceso de copia de su genoma se producen numerosos errores, lo que supone una ventaja, ya que entre otras muchas cosas siempre existe la posibilidad de que aparezca algún virus que se adapte correctamente al entorno. Por lo tanto, adquieren facilidad la capacidad de superar los medicamentos, desarrollar otra forma de infectar las células o el salto de una especie a otra. Por eso es tan difícil, entre otras cosas, crear una vacuna anti-sida.
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Seguridad
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