- Las pruebas de la
evolución - Teorías del origen de
los virus y las células eucariotas - Especiación
- Adaptación y
aclimatación - La evolución y la
adaptación - Origen y evolución del
hombre - Consecuencias de la
teoría darviniana - Bibliografía
Una de las premisas en que se basa la teoría de
Darwin de la
evolución por selección
natural es que los individuos transfieren rasgos a la siguiente
generación.
D. fue contemporáneo de Mendel, quien
dedujo leyes
básicas de la herencia.
Hace más de 50 años los biólogos
combinaron la genética
mendeliana con la teoría de Darwin para formular una
explicación amplia de la evolución que se conoce
como teoría sintética.
La teoría sintética de la evolución
explica la variación observada por Darwin entre la
descendencia en términos de mutaciones y recombinaciones.
Dicha teoría ha dominado las concepciones y la investigación de muchos biólogos y
ha dado por resultado un enorme conjunto de pruebas en
apoyo de la evolución.
Los biólogos aceptan los principios
básicos de la teoría sintética de la
evolución, pero examinado a fondo alguno de sus aspectos.
Por ejemplo, ¿cómo influye el azar en la
evolución? ¿Con que rapidez surgen nuevas especies?
Estas cuestiones se han originado en parte de una
reevaluación del registro
paleontológico y en parte de descubrimientos en aspectos
moleculares de la herencia.
Primer prueba:
LOS FÓSILES
Se denomina fósil a cualquier evidencia
reconocible de vida en el pasado. Los fósiles son
fragmentos de la historia de la vida que se
han preservado de diferentes formas, ya sea como restos de
organismos casi completos o en partes. Son también
fósiles las impresiones de seres vivos en las rocas, antes o
después de muertos. Huesos, huevos,
dientes, troncos, hojas, huellas de pisadas, etc. Pueden llegar a
nuestros días en forma de fósiles.
Hasta hace unos 500 años, los fósiles
fueron considerados como objetos de oscuro origen y
extrañas formas, razón por la cual era común
asignarles ciertas propiedades mágicas.
Recién en la segunda mitad del siglo XV,
comenzaron a surgir de la mano del artista e inventor Leonardo Da
Vinci, concepciones mas acertadas respecto a la naturaleza de
los fósiles. Da Vinci afirmaba que los fósiles que
se encontraban en el norte de Italia
correspondían a restos de antiguos caracoles marinos.
Nadie se interesó por esta idea.
Cien años después, otro italiano,
Nicolás Steno postulo que los fósiles eran de
origen orgánico y que se habían formado
conjuntamente con la roca que los contenía durante el
diluvio universal.
Esta explicación de Steno logro conciliar la
información que ofrece la naturaleza a
través de los fósiles y aquella proveniente de las
Sagradas Escrituras, por lo cual fue rápidamente aceptada.
La lógica
que encerraba esta explicación se basa en la creencia de
que Dios creo la Tierra y
todos los seres que la pueblan, pero en el diluvio universal,
muchos murieron ahogados encontrándose los restos en forma
de fósiles.
La teoría de Steno fue más allá.
Pensó que si los fósiles podían ser
considerados como restos de organismos y estos se formaban
simultáneamente con las rocas donde aparecen, entonces los
estratos que los albergan pueden ofrecernos una historia
cronológica de la Tierra.
Steno postuló tres enunciados
básicos:
- Las rocas sedimentarias tienden a depositarse en
estratos horizontales. - En una sucesión de estratos no deformados
posteriormente, los estratos más jóvenes se
asientan sobre los más viejos. - En el momento de su formación un estrato
sedimentario tiende a formar un manto continuo que se
extiende en todas direcciones.
Casi al mismo tiempo que
Steno, el británico Roberto Hooke defendió la idea
de la naturaleza orgánica de los fósiles y
propuso:
- Los fósiles pueden utilizarse para realizar
comparaciones cronológicas de rocas. - Los fósiles demuestran que en el pasado,
existieron formas de vida que no tienen representantes en la
actualidad porque se extinguieron.
Los postulados de Hooke sentaron las bases para una
sólida interpretación de la historia
geológica y paleontológica de la Tierra.
A finales del siglo XVIII y principios del XIX, los
fósiles comienzan a ser utilizados para trazar los
primeros mapas
geológicos. En estos, los diferentes estratos
geológicos pueden reconocerse a través de los
fósiles que contienen.
LA IMPORTANCIA DE LOS FÓSILES
Además de la importancia practica que adquirieron
los fósiles para el mapeo geológico de la corteza
terrestre, se constituyeron como prueba del hecho evolutivo en
base a los siguientes argumentos:
- No todas las especies que vivieron en el pasado son
las que actualmente vemos. Muchas se extinguieron sin dejar
representantes vivos. - Los fósiles son contemporáneos con los
estratos que los contienen, eso implica que los más
jóvenes suprayacen a los más antiguos. Dada la
similitud morfológica entre algunas especies
fósiles y algunas especies actuales, se pueden
establecer relaciones de parentesco entre las
mismas.
La posible relación entre ellos se
reinterpreto como una relación de parentesco en la cual
los fósiles de los estratos superiores son descendientes
de algunos de aquellos que se encuentran en los estratos
inferiores.
De esta forma, los fósiles nos permiten tener un
panorama de los cambios que acontecieron durante la historia de
la vida y son, por lo tanto, documentos
inapreciables de que la evolución ocurre.
Segunda prueba:
LA ANATOMIA Y FISIOLOGIA COMPARADA
Con las teorías
transformistas empezó a considerarse que las estructuras
similares de los organismos era el resultado de la
transmutación, donde las nuevas especies que se formaban
conservaban estructuras de sus antecesores.
Con Darwin y la explicación del mecanismo
evolutivo, esta prueba tomó todavía más
importancia. Por ejemplo, el hecho de que todos los mamíferos, desde una jirafa hasta un
ratón tuvieran siete vértebras en la zona
correspondiente al cuello (vértebras cervicales), pudo ser
interpretado como que todos provenían de un ancestro
común donde esta estructura se
había conservado casi sin modificaciones a lo largo de
toda la serie.
De la misma forma, el estudio detallado de los huesos
que forman el ala de un ave, la aleta de una ballena, la pata
anterior de un caballo y el brazo humano, revelan un origen
común aunque cumplen funciones muy
diferentes. Son estructuras homologas aquellas que tienen un
origen común independientemente de la función
que cumplen.
El estudio de las homologáis puede extenderse
desde el análisis de estructuras anatómicas
hasta comportamiento
similares o formas de la respiración, tipo y funciones de la
sangre,
etc.
Los estudios comparados aportan importantes argumentos a
favor de la evolución biológica.
ANALOGIA Y HOMOLOGIA
Cundo se realizan estudios de anatomía comparada
con el fin de establecer parentescos evolutivos, las estructuras
que deben ser consideradas son aquellas denominadas estructuras
homologas. Por el contrario, hay otras estructuras que aunque
cumplen la misma función, como las alas de los insectos y
de las aves, no
revelan un origen común cuando son analizadas
detenidamente.
Este fenómeno se llama convergencia
adaptativa, en la cual organismos de muy distinto origen
filogenético desarrollan estructuras muy parecidas en su
forma y función, como las aletas de peces y
cetáceos, por ejemplo.
Tercera prueba:
LA EMBRIOLOGIA COMPARADA
Al observar embriones de diversos organismos, todos
ellos vertebrados se puede ver el evidente parecido. Si la
comparación la hacemos con embriones de la misma clase dentro
de los vertebrados, el parecido será aún
mayor.
Cuarta prueba:
LA SELECCIÓN ARTIFICAL
Tempranamente Darwin se había dado cuenta de que
el hombre
podía producir artificialmente nuevas variedades de
animales
domésticos y plantas
cultivadas. Cruzando durante varias generaciones determinados
organismos se obtenían nuevas formas que no se encontraban
en la naturaleza.
Darwin experimentó con palomas caseras. Las
crió de todas las variedades que puedo conseguir e hizo
diversas cuzas entre ellas seleccionando las que más se
acercaban al tipo silvestre.
Asimismo, recogió datos sobre los
antiguos cultivos y obras de domesticación llevados a cabo
en las culturas milenarias de Mesopotamia,
Egipto,
India y
China.
Todos estos datos fueron finalmente publicados con el
nombre de La variación de los animales y de las plantas
bajo la acción
de la domesticación. Esta fue una evidencia que Darwin
utilizó para inspirarse para postulas el mecanismo de
selección natural.
Quinta prueba:
LAS PRUEBAS DE CARÁCTER GENETICO
Los experimentos de
Mendel mostraron que existían factores hereditarios que
determinan, por ejemplo, las características
físicas de una planta (color de flor,
largo de tallo) pero no daban una explicación sobre donde
se ubicaban estos factores y como trabajaban. Con el desarrollo de
la genética durante el siglo XX, no solo se pudo ubicar
donde residen estos factores, llamados genes, sino también
su naturaleza.
Los genes son fragmentos de una gran molécula
denominada ADN que se ubica
en el núcleo de las células.
Un trozo de ADN puede incluir cantidades variables de
genes según su longitud. El conjunto de genes de un
organismo (genoma) contiene toda la información necesaria
para la "construcción" y funcionamiento de ese
organismo.
Todas las especies del planeta comparten un mismo
lenguaje
genético basado en la molécula de ADN. Esto
constituye una de las pruebas mas importantes del parentesco
evolutivo entre todas las especies.
Los biólogos han desarrollado varias técnicas
que permiten comparar directamente los genes entre organismos
diferentes. De estas comparaciones surgen similitudes y
diferencias que solo pueden ser explicadas considerando
diferentes grados de parentesco entre los grupos
estudiados.
Teorías del origen de los virus y las
células eucariotas
Origen de los virus:
Existen dos principales teorías con respecto del
origen de los virus. Una teoría propone que los virus son
consecuencias de la degeneración de microorganismos
(bacterias
protozoarios y hongos) que
alguna vez fuero parásitos obligatorios de otras
células a tal grado que se convirtieron en
parásitos intracelulares y perdieron paulatinamente todos
los componentes necesarios para desarrollar un ciclo de vida
libre independiente de la célula
hospedera.
La otra teoría propone que los virus son el
equivalente a genes vagabundo. Es probable que algunos fragmentos
de ácido nucleico hayan sido transferidos en forma
fortuita o una célula
perteneciente a una especie diferente a la que pertenecen dichos
fragmentos, los cuales en lugar de haber sido degradados (como
ocurre generalmente) por causas desconocida podrían
sobrevivir y multiplicarse en la nueva célula
hospedera.
El reciente descubrimiento de que los oncogenes
retrovirales son casi idénticos a ciertos genes
normalmente presentes el las células eucariotas
(protooncogenes) a permitido establecer que los virus son capaces
de incorporar en sus genomas secuencias de nucleótidos
presentes en la célula hospedera. Estas secuencias
adquiridas por el retrovirus pueden ser introducidas por el
propio virus en otra célula perteneciente a una estirpe
diferente.
De esta manera, los retrovirus y quizás
también otro tipo de virus, pueden actuar como vectores de la
evolución, transfiriendo fragmentos de información
genética entre diferentes especies.
Es mas probable que diferentes tipos de virus
hayan surgido en diferentes ocasiones por medio de cualquiera de
los mecanismos invocados por las teorías mencionadas. Sin
embargo, una vez que se ha formado un virus en particular, este
estará sujeto a presiones evolutivas al igual que los
organismos procarióticos y eucarióticos.
Los avances en la caracterización de los virus a
nivel molecular, sugiere que los virus coevolucionan con sus
organismos hospederos, posiblemente esto se debe a que los virus
son parásitos intracelulares extremos y, por la tanto,
requieren de la supervivencia del hospedero para poder asegurar
su propia supervivencia. Un virus se replica en su hospedero
natural, tiende a no causas enfermedad en la mismo o causa una
enfermedad leve y autolimitada en la mayoría de los caso.
Varios de los virus conocidos producen enfermedades severas solo
cuando infectan organismos diferentes a sus hospederos naturales.
Lo anterior sugiere que buena parte de los virus asociados con la
producción de enfermedades, son virus que
están en proceso de
adaptarse a un nuevo tipo de hospedero y que una vez lograda
dicha adaptación, la estrategia del
virus consiste en perpetuarse y propagarse sin afectar al
organismo hospedero.
Origen de la célula
eucariota:
La eucariota es una célula que se diferencia de
la procariota en poseer un núcleo bien definido
(generalmente central en el citoplasma) envuelto en una membrana.
En el citoplasma que rodea al núcleo pueden hallarse
diferentes organelos especializados en distintas funciones
según sea el caso. Este tipo de células es el que
poseen tanto los unicelulares protozoos como
eucariotas pluricelulares.
Se dice que el origen de estas células se debe a
la radiación
adaptativa de algas cianofíceas en respuesta a la gran
cantidad acumulada en el tiempo de oxígeno
atmosférico. Este punto de la historia de la vida es muy
controvertido y ambiguo. La versatilidad de las formas actuales
de los representa antes del reino monera da un supuesto punto de
partida, pero la gran diversidad de los organismos
eucarióticas, derivadas
seguramente de una forma o formas procariotas, que podemos intuir
pero cuyas pruebas quedaron eclipsadas bajo las actuales formas
simplemente porque la historia esconde celosamente los cambios
dejándonos ver solamente los resultados.
La especiación es el proceso mediante el cual se
forman las especies. En una primera etapa, denominada de
aislamiento extrínseco, los miembros de una especie
existente comienzan a separarse entre sí, debido a
algún suceso externo, como un cambio
climático, la formación de una barrera física (la
aparición de una montaña, por ejemplo), o la
colonización de un nuevo hábitat. Esta separación puede
ocurrir también porque, durante el transcurso de
centenares de generaciones, los individuos pueden necesitar
dispersarse desde el ámbito geográfico de su
especie a otras zonas. En una segunda etapa, de
diferenciación, las poblaciones aisladas divergen
genéticamente, lo que pueden realizar con más
rapidez que aquellas que están en contacto con otras
poblaciones. Esto ocurre, bien debido al azar, o bien como
resultado de la selección natural. En la tercera etapa,
llamada de aislamiento intrínseco, ciertas formas de
aislamiento evolucionan en el seno de la población. Todas esas tendencias dependen
más de los organismos que del entorno y pueden originarse
por preferencias durante el cortejo, o por incompatibilidades
genéticas, que hacen que la descendencia de cruces entre
diferentes poblaciones no resulte viable o fértil. El mulo
es un ejemplo. En la etapa final, la de independencia,
las poblaciones recién separadas siguen su
evolución particular y son capaces de colonizar otros
ámbitos geográficos sin necesidad de hibridarse o
mezclarse con otras. Cada una de estas etapas ha sido comprobada
en estudios de campo y en laboratorio
con diversos organismos.
Existen, en teoría, dos maneras posibles de
llevar a cabo la especiación: de modo geográfico, o
de modo no geográfico. En la especiación
geográfica, el aislamiento inicial surge como resultado de
una separación geográfica de las poblaciones. La
especiación no geográfica es el resultado de
cambios de conducta, o
genéticos, de una parte de determinada población
local. Existe una gran controversia acerca de la frecuencia con
que aparecen los distintos tipos de especiación pero, en
general, se considera más común la
especiación geográfica.
La definición biológica de especie no es
infalible. Pueden existir siempre algunos casos dudosos para los
que la identificación de la especie resulte arbitraria.
Esto sucede porque las especies no son entes estáticos.
Los estados intermedios de la especiación son los que
causan mayores dificultades a la hora de la clasificación
e identificación; incluso durante la división
celular, cuando sólo hay una o dos células, existe
controversia sobre las mismas. La ausencia de casos dudosos
sólo podría significar que la evolución
hubiera finalizado su recorrido y no siguiera teniendo
lugar.
Evolución concertada o Coevolución,
conjunto de cambios evolutivos que se producen en dos o
más especies que interaccionan entre ellas, de manera que
el cambio de una influye en la evolución de las otras. La
evolución concertada puede imaginarse como un caso
especial de evolución en que el propio medio de las
especies evoluciona junto con éstas. Pertenece a esta
categoría la adaptación de una presa, como la
cebra, con el fin de escapar de un depredador, como el
león, porque es probable que el león evolucione a
su vez para adaptarse al cambio de la cebra. La evolución
concertada se puede dividir en antagonista y cooperativa,
aunque la diferencia no siempre está clara.
Evolución concertada
antagonista:
Depredadores y presas y parásitos y hospedantes
tienden a seguir una evolución concertada antagonista.
Así, por ejemplo, se han medido los tamaños
relativos del cerebro de
carnívoros (depredadores) y ungulados o mamíferos
con pezuñas (presas) fósiles desde hace unos 60
millones de años hasta el presente. Ambos tipos han ido
aumentando el volumen del
cerebro, y este fenómeno se ha explicado como un caso de
evolución concertada, pues tanto depredadores como presas
utilizan la inteligencia
para cazar o para evitar ser capturados; a medida que los
carnívoros se hacían más inteligentes, la
selección natural favorecía a los ungulados
también más inteligentes, y viceversa. Un estudio
similar basado en los huesos de las patas de los fósiles
sugiere que los ungulados, y posiblemente también los
carnívoros, se han ido haciendo cada vez más
rápidos. No obstante, se trata de investigaciones
controvertidas, debido a las incertidumbres que envuelven la
determinación del volumen cerebral o la velocidad de
la carrera a partir de fragmentos fósiles.
La evolución de la virulencia del mixomavirus que
causa la mixomatosis ilustra un caso de evolución
concertada del parásito (el virus) y su hospedante (el
conejo). La virulencia de un parásito puede definirse como
la probabilidad que
tiene de causar la muerte al
hospedante en un periodo de tiempo determinado. El conejo europeo
se introdujo accidentalmente en Australia, donde proliferó
hasta convertirse en una plaga para la agricultura.
En 1950 se introdujo el mixomavirus con conejos de América
del Sur. Al principio mostraba una enorme virulencia y mataba a
todos los hospedantes infectados; pero la virulencia fue
decreciendo a lo largo de las décadas de 1950, 1960 y
1970. Se ha demostrado que esta menor virulencia aparente fue
resultado tanto de la mayor resistencia
adquirida por los conejos como de la pérdida
intrínseca de virulencia por parte de los
parásitos. Se tomaron muestras de virus en la naturaleza
en años sucesivos y se inyectaron a cepas normalizadas de
conejos de laboratorio; se observó así que los
virus más recientes causaban la muerte a menos
conejos. También se tomaron muestras de conejos a lo largo
del tiempo y se infectaron en el laboratorio con virus de cepas
normalizadas: a medida que pasaban los años, el
número de conejos muestreados destruidos por el virus iba
disminuyendo. Esto significa que tanto el parásito como el
hospedante habían evolucionado. No tiene nada de raro que
el hospedante evolucione en el sentido de aumentar su
resistencia. Pero, ¿por qué evoluciona el virus
hacia una virulencia menor? Una posible interpretación es
que la virulencia inicial señalaba una adaptación
imperfecta por parte del parásito, pues destruía a
los conejos antes de que éstos tuviesen oportunidad de
contagiar el virus a otros individuos. Por tanto, la
selección natural favorecía la perpetuación
de cepas menos virulentas.
Evolución coordinada
cooperativa:
Los componentes de asociaciones simbióticas
pueden seguir una evolución coordinada caracterizada por
adaptaciones que benefician a ambos. Así, las hormigas
protegen a las orugas de muchas especies de mariposas azules
frente a los parásitos. Las hormigas han desarrollado
adaptaciones del comportamiento que les llevan a cuidar de las
orugas y a ahuyentar a las avispas parásitas; a su vez,
las orugas han respondido a estas adaptaciones desarrollando
evolutivamente una glándula especial por la que segregan
un líquido que sirve de alimento a las
hormigas.
Otro amplio grupo de
adaptaciones interpretables como evolución coordinada
cooperativa es el de las relaciones entre plantas e insectos,
aves y mamíferos polinizadores o que dispersan sus
semillas.
La adaptación y aclimatación son las
respuestas que da el individuo a
las exigencias del medio
ambiente, y pueden situarse en dos niveles
Adaptación a nivel
genético:
La adaptación a nivel genético es la
adaptación en sentido estricto, fruto de una
selección natural irreversible. Las características
genéticas de estas poblaciones (sherpas del Tibet), les
permiten la supervivencia en la altura, y persisten aunque el
individuo cambie a un ambiente a
inferiores cotas.
Recientemente se ha demostrado que los niños
permanentemente expuestos a hipoxia a alturas mayores de 3.000
metros por encima del nivel del mar muestran una forma de
adaptación fenotípica. En estos niños que se
desarrollan en altas cotas, aumenta la ventilación, la
compliancia pulmonar y la difusión alveolo capilar. Los
volúmenes tanto del pulmón como del tórax
son mayores, aumenta la concentración de hemoglobina y la
viscosidad
sanguínea. El crecimiento postnatal disminuye, incluso
cuando se toman en cuenta las condiciones socio-económicas
de la población.
La reducida disponibilidad de oxígeno a elevada
altitud predispone a una mortalidad neonatal e infantil
más elevadas que en áreas de parecido nivel
socioeconómico pero de baja altitud. Comparando
niños de madres chinas que emigraron al Tibet, tras la
conquista de este territorio , procedentes de las tierras bajas
de China y con una media de permanencia en los 3658 m de la
ciudad de Lhasa, con niños nacidos de madres tibetanas de
la misma edad gestacional, los recién nacidos de la
etnia Han
tenían un menor peso al nacer, mayores concentraciones de
hemoglobina en la sangre del cordón umbilical, y unos
valores de
hematócrito más elevados que los de etnia tibetana,
cuyos antepasados llevan viviendo en el altiplano nepalí
desde hace unos 25.000 años. Aunque en ambos grupos de
niños, la saturación arterial de oxígeno fue
más alta en los dos primeros días tras el
nacimiento, y descendió cuando los niños
dormían, respecto a la mantenida mientras estaban
despiertos, los valores de
saturación de oxígeno de la hemoglobina eran
más bajos en los niños chinos que en los tibetanos
en todo momento, y en cualquier nivel de actividad que se
considerase. Estos hallazgos parecen probar que las adaptaciones
genéticas pueden permitir una adecuada oxigenación,
y conferir resistencia al síndrome de hipertensión arterial pulmonar y fallo
cardiaco derecho (mal subagudo de montaña
infantil).
Es muy probable que la adaptación genética
se efectúe no solamente a nivel cardiopulmonar, sino en
mecanismos metabólicos más íntimos.
Recientemente, estudios realizados comparando el metabolismo
cardiaco in vivo, mediante espectroscopía de resonancia
magnética del 31P, entre sherpas en distintos grados de
hipoxia y en distintos grados de desaclimatación (4
semanas después de descender a bajas cotas), y en
individuos procedentes de baja altura, se ha encontrado que los
sherpas tienen, y conservan incluso en el periodo de
desaclimatación citado, una relación fosfocreatina
/ ATP no alterada, un 50% menor que lo esperado para sujetos
procedentes de cotas bajas. Se calcula que esta estabilidad de la
relación PCr/ATP supone unas concentraciones de adenosina
libre tres veces mayores que en los sujetos procedentes de
tierras bajas. Estas altas concentraciones de ADP se interpretan
como que reflejarían una elevada contribución de
los carbohidratos
a las necesidades energéticas del corazón.
Se cree que esta organización metabólica sería
ventajosa en situación de hipobarismo, ya que la cantidad
de ATP formada por cada molécula de O2 es 25-60%
más alta con la glucosa que
con los ácidos
grasos libres, que son el combustible habitual utilizado en el
corazón humano en condiciones de postayuno.
Adaptación a nivel
fisiológico:
Es la aclimatación. La complejidad de los
sistemas de
homeostasis
(termoregulación, eritropoyesis, regulación de la
ventilación, etc.), permiten al individuo hacer frente a
ambientes excepcionales. Es decir, se adapta adecuadamente para
vivir en un entorno diferente a su medio natural. Este poder de
aclimatación lleva un tiempo, tiene unos límites, y
desaparece cuando las condiciones que lo provocan han
desaparecido. Si la diferencia ambiental es extrema se producen
variaciones en la estructura y fisiología del organismo. Sin embargo, cada
organismo presenta ciertos límites de temperatura y
otras condiciones en las que puede sobrevivir, y algunos
supuestos casos de aclimatación son simplemente casos de
una insospechada capacidad de respuesta del organismo.
Una variante podría ser la adaptación a
nivel cultural. La puesta en juego
voluntaria de comportamientos nuevos, adaptados y aprendidos. Es
una especie de aclimatación cuyos beneficios se pierden
con extremada rapidez.
El hombre, por
ejemplo, puede aclimatarse a condiciones extremas mediante
variaciones en los procesos
fisiológicos normales. Las personas que se desplazan desde
un clima templado a
un clima caluroso y seco sufren cambios en la frecuencia cardiaca
y la temperatura corporal, debido a que la transpiración
es inferior y el sudor contiene una proporción menor de
sal. Aunque a una altitud de 7.600 m, la mayoría de las
personas necesitan respirar oxígeno a alta presión
para sobrevivir, mediante aclimatación gradual pueden
llegar a ser capaces de respirar sin ayuda. Esto se debe a un
incremento del número de glóbulos rojos que
contienen hemoglobina, transportadora de oxígeno. El
aumento se produce por mediación de la eritropoyetina,
hormona secretada por los riñones. Además, un
cambio en la composición química en el
interior de los glóbulos rojos estimula el transporte de
la hemoglobina hacia los tejidos
corporales que necesitan oxígeno.
El organismo humano también presenta una
respuesta a la ausencia de luz natural. Como
en la mayoría de las formas de vida, las funciones del
hombre están reguladas normalmente por lo que se denomina
ritmo circadiano, que corresponde a la duración del
día. Los humanos que han vivido bajo tierra en condiciones
experimentales siguen mostrando cambios fisiológicos
cíclicos, lo que demuestra la existencia de un reloj
biológico natural. Sin embargo, el periodo dictado por
este reloj interno es ligeramente superior a un
día.
La aclimatación también se refiere a
cambios psicológicos ocasionados por variaciones en el
ambiente, como el provocado por el paso de un medio rural a uno
urbano.
Uno de los fenómenos biológicos más
interesantes es ciertamente la adaptación al medio
ambiente de los organismos, tanto animales como
vegetales.
En general se observa que los animales y las plantas que
viven en un determinado ambiente presentan caracteres que los
hacen más aptos para vivir precisamente en aquel ambiente
particular.
Puede tratarse de adaptaciones parciales que se limiten
a una especial conformación de algunos órganos, o
incluso sencillamente a la coloración del cuerpo; pero
pueden existir adaptaciones que abarquen toda la
organización del animal o de la planta, haciendo que
solo puedan vivir en el ambiente particular que le es
propio.
Una adaptación bien distinta requiere el ambiente
aéreo, cuyos habitantes están provistos de alas,
más o menos desarrolladas, y presentan un conjunto de
estructuras a propósito para aligerar el cuerpo durante el
vuelo.
Con la adaptación va ligado otro fenómeno
muy característico, que es el de la convergencia. Consiste
en el hecho de que los organismos que viven en un mismo ambiente,
aunque pertenezcan a grupos muy distantes entre si, presentan
caracteres comunes, hasta el punto deque, al menos en apariencia,
presentan una organización muy semejante.
Según la interpretación tradicional de la
adaptación, cada organismo habría sido creado tal
como ahora lo vemos y con la organización particular que
le hace apto a la vida en el ambiente determinado al que estaba
destinado.
Tal cosa es posible, desde un punto de vista
teórico. Pero es necesario hacer resaltar que el
fenómeno se puede explicar admitiendo que la
adaptación de los organismos a los diferentes ambientes se
haya realizado gradualmente, y que cada animal o planta de un
determinado grupo, originariamente dotado de una
organización común, se haya diferenciado
progresivamente, adaptándose a los diversos ambientes que
iban ocupando.
Se supone que la línea de los homínidos se
separo de la línea de los simios hace unos cuatro o cinco
millones de años.
Es evidente que los primeros hominidos adquirieron una
postura bípeda antes de que el encéfalo aumentara
de tamaño.
Los cambios evolutivos que han ocurrido desde los
primeros hominidos hasta el ser humano moderno son obvios en
alguna de las características del esqueleto, en particular
el cráneo. Comparado con el de los simios, el sistema
óseo del ser humano presenta claras diferencias que
reflejan su capacidad de mantenerse erguido y caminar en dos
pies.
Entre las diferencias en el esqueleto se incluyen mayor
curvatura de la columna para mejorar el equilibrio y
la distribución del peso. La pelvis humana es
mas corta y mas redondeada, lo que permite una mejor
inserción de los músculos utilizados para la marcha
erguida. El agujero occipital se localiza en la parte posterior
de la caja craneal en los simios en tanto que en el ser humano
esta en el centro de la parte inferior, lo cual deja a la cabeza
en una posición adecuada para la marcha erguida. Un
incremento en la longitud de las piernas respecto de los brazos y
el cambio de posición del pulgar del pie para alinearlo
con el resto de los dedos del pie adaptaron a un mejor a los
homínidos primitivos para el bipedismo.
Otra tendencia importante hacia la aparición del
ser humano es un incremento en el tamaño del
encéfalo respecto de la talla corporal. Además, los
simios poseen en el cráneo prominentes bordes óseos
sobre las cuencas de los ojos, en tanto que estos bordes
supraorbitarios están casi del todo ausentes en el
cráneo humano. El rostro del ser humano es mas plano que
el de los simios y los maxilares son distintos.
Los primeros hominidos forman parte del genero
australopithecus:
La evolución de los hominidos comenzó en
África. Los primeros hominidos pertenecen al genero
australopithecus (hombre mono del sur), que apareció hace
unos 3,8 millones de años.
La mayoría de los biólogos reconocen dos a
cuatro especies de australopitecos.
Los hominidos más antiguos se signan en la
especie A. Afarensis, incluido un esqueleto notablemente completo
al que se le dio el nombre de Lucy.
Australopithecus Afarensis era un pequeño
homínido, de poco más de noventa centímetros
de estatura. Su rostro se proyectaba al frente, y su
cráneo de aspecto simiesco cubría un
encéfalo pequeño. La capacidad craneal era de 450 a
500 centímetros cúbicos. Su dentición
incluía largos caninos. Es probable que no hablaran, ni
construyeran herramientas,
ni utilizaran el fuego.
Muchos científicos consideran que A. Afarensis
evolucionó hacia el autralopithecus más avanzado,
el A. Africanus, que apareció hace unos 3 millones de
años. Este homínido mas bien pequeño
caminaba erecto, y sus manos y sus pies, eran, claramente
humaniodes. Se cree que se alimentaba de plantas y animales.
Poseía un encéfalo de 500 centímetros
cúbicos.
El homo habilis:
El primer homínido en presentar suficientes
características para ser colocado en el mismo genero que
el hombre moderno es el homo habilis. Este ser humano primitivo
apareció hace unos 1,9 millones de años y
persistió más de medio millón de
años. Su capacidad craneal era de 650 centímetros
cúbicos. En África se han encontrado las primeras
herramientas primitivas, rocas que eran golpeadas con otra para
hacerles bordes afilados para cortar o raspar.
Homo erectus:
H. erectus apareció en África, pero
emigró a Europa y Asia. Sus
fósiles más antiguos se encuentran en
África, 1,5 a 1,6 millones de años, y los
posteriores distribuidos en el Viejo Mundo.
El homo erectus era bípedo, más alto que
el H. Habilis y por completo erecto. Su encéfalo se hizo
progresivamente mayor, pues evolucionó de una capacidad
craneal de 850 centímetros cúbicos a otra de entre
1000 y 1200 centímetros cúbicos.
Esto les permitió manufacturar herramientas de
piedra más avanzadas. Su inteligencia les permitió
sobrevivir en zona frías. H. Erectus vistió ropas,
encendió fuego y vivió en cuevas o
refugios.
Homo sapiens:
Hace unos 200.000 años aparecieron seres humanos
con aspecto suficientemente moderno para que se les clasifique en
nuestra misma especie. Su encéfalo seguía
creciendo, logrando la capacidad craneal actual, 1.400
centímetros cúbicos.
Hombre de Neandertal:
Uno de los primeros grupos de H. Sapiens fue el hombre
de Neandertal. Estos humanos primitivos eran de corta estatura y
complexión fuerte. Su rostro se proyectaba poco al frente
y su mentón era menos pronunciado, y los bordes
subraorvitarios eran masivos.
Los estudios realizados indican que su cultura
incluía la cacería de grandes animales. La
existencia de esqueletos de individuos viejos o con fracturas que
habían sanado demuestra que cuidaban a los ancianos y los
enfermos.
Al parecer tenían rituales, tal vez de
significado religioso, y enterraban a sus muertos. La presencia
de flores, alimentos y
armas indica
que tenían un concepta abstracto del más
allá.
La desaparición del hombre de Neandertal es un
misterio. Es posible que el hombre de neandertal se intercruzara
con otros grupos de H. Sapiens contemporáneos, diluyendo
así sus peculiaridades más allá del posible
reconocimiento. También es posible que el H. de Neandertal
no pudiera adaptarse a los cambios climáticos.
El moderno Homo Sapiens:
Homo Sapien, con todas las características
modernas, existió hace 40. ooo años y es posible
que antes.
La cultura de Cro-Magnon, en Francia y
España,
ejemplifica a estos seres humanos. Sus armas y herramientas eran
complejas y a menudo realizadas en materiales
distintos de piedra, como hueso, marfil y madera.
Elaboraban cuchillos de piedra muy afilados. Los hombres de
cromagnon desarrollaron el arte,
quizá con fines rituales, con la pintura en
cavernas, el tallado y la escultura.
La existencia de una variedad de obras de arte y
herramientas complejas en una indicación de que pueden
haber poseído capacidades de lenguaje, utilizadas para
transmitir su cultura a las generaciones sucesivas.
Los estudios del DNA mitocondrial de poblaciones humanas
actuales de diferentes regiones geográficas indican que el
primer H. Sapiens moderno pudo haber surgido en África a
principios del pleistoceno tardío.
Una vez que aparecieron, estos seres humanos modernos
emigraron de manera extensa en la Tierra.
Los seres humanos experimentan evolución
cultural:
Desde el punto de vista de la genética, el ser
humano no es muy distinto de otros primates. Compartimos la mayor
parte de nuestros genes con gorilas y chimpancés. Sin
embargo, el ser humano posee mayor inteligencia y ha sido capas
de aumentar esta inteligencia a través de evolución
cultural. La evolución cultural es la adición
progresiva de conocimiento a
la experiencia humana. La cultura humana es dinámica; es modificada a medida que
obtenemos nuestro conocimiento. La evolución cultural
suele dividirse en tres etapas (1) desarrollo de las sociedades
cazadoras /recolectoras; (2) desarrollo de la agricultura, y (3)
revolución
industrial.
Loa primeros seres humanos en dedicarse a la caza y la
recolección dependían de lo que podían
encontrar en el medio. Eran nómades, y cuando los recursos
disponibles en la zona se agotaban, emigraban a otra
región. Estas sociedades requerían división
de trabajo y la
capacidad de elaborar herramientas y armas. Unos pocos grupos
aislados de sociedades cazadoras/ recolectoras sobrevivieron
hasta el siglo XX, incluyendo los Inuit de las regiones polares y
los aborígenes australianos.
Desarrollo de la agricultura.
Entre las pruebas de que los seres humanos habían
iniciado la agricultura hace unos 10.ooo años se incluye
el hallazgo de herramientas agrícolas y resto de vegetales
en sitios arqueológicos. La agricultura, incluida en ella
la ganadería,
dio por resultado un suministro mas confiado de alimentos. La
domesticación de animales se inicio en una fase posterior.
A menudo se desarrollaron aldeas y ciudades en torno a las
tierras cultivadas, pero datos recientes hacen difícil
relacionar el advenimiento de la agricultura con el
establecimiento de villas y centro de
población.
Pruebas arqueológicas indican que la agricultura
se desarrollo en forma independiente en varias regiones. Hubo
tres centros agrícolas principales y varios menores. Cada
uno de ellos cultivaba un cereal, que podrían ser trigo,
maíz y
arroz.
Otro avance en la agricultura es la domesticación
de animales que se mantenían para disponer de carnes,
leche y
pieles. En el viejo mundo también se utilizaron animales a
fin de preparar para la siembra. Un avance importante fue el uso
del riego, que data de hace 7. 000 años.
La producción de alimentos por medio de la
agricultura requería mas tiempo que se obtención
por cacería y recolección, pero también es
mas productiva. En las sociedades cazadores/recolectoras, todos
los individuos comparten la responsabilidad de obtener alimento. En las
sociedades agrícolas se requiere menos personas para dotar
alimentos a todos. Esto liberó algunos pueblos para
dedicarse a otras actividades, como la religión, el arte y
diversos labores.
La evolución cultural ha tenido efectos de
importancia en la exosfera:
La evolución cultural ha tenido efectos de largo
alcance en la sociedad
humana y en otras formas de vida. La Revolución
Industrial, que comenzó en el S XVIII, dio por resultado
la concentración de personas en zonas urbanas donde se
localizaban los centros de manufactura.
Los avances en la agricultura estimularon esto, ya que se
necesitaban cada vez menos personas a fin de producir alimentos
para todos. La industrialización cada vez más
extensa ha incrementado la demanda de
recursos
naturales para suministrar materias prima a la industria. La
población humana se ha expandido de manera tan
impresionante que algunos biólogos temen que el planeta no
pueda mantener tal cantidad de personas. En la actualidad,
millones de personas están mal nutridas.
Casi toda la tierra cultivable está ya siendo
explotada.
La evolución cultural ha causado la desnutrición y la degradación a gran
escala del
ambiente. Los bosques lluviosos tropicales y otros ambientes
naturales están desapareciendo con rapidez. En muchos
lugares contamina el suelo, el agua y el
aire. La
desertificación aumente a medida que se destruye la
cubierta vegetal natural para cultivar ese suelo. Muchas especies
vegetales y animales están desapareciendo porque no pueden
adaptarse a los grandes cambios que le ser humano esta causando
en el ambiente. Es alarmante el descenso en la diversidad
biológica debido a la extinción.
Por suerte hemos advertido los efectos negativos que
tienen en el ambiente nuestras actividades y tenemos la
inteligencia para modificar nuestro comportamiento o mejorar
nuestras condiciones. A través de la educación podemos
ayudar a las nuevas generaciones a desarrollar sensibilidad
ambiental, y hacer de la revolución cultural nuestra
salvación en lugar de nuestra
destrucción.
Consecuencias de la teoría
darviniana
Durante los siglos XVII y XVIII, el orden de la
naturaleza se atribuía a un origen divino que debía
ser imitado por el hombre. El mundo viviente constituía
algo estático y ordenado.
A partir de la publicación del Origen de las
especies, cambio la concepción de la biología e incluso
del ser humano como centro del universo. El
darwinismo derrumbo la imagen estática y
ordenada de la naturaleza por una visión de cambio
explicada por leyes naturales emergentes de la evolución
biológica.
Se podría decir que la evolución es la
dirección que transita la vida por efecto
de cada cambio que ocurre en los organismos, demostró que
existía un mecanismo do divino de creación natural
de las especies, en contradicción con la idea de
inalterabilidad de los organismos, reinante hasta ese entonces.
También cambio la situación del ser humano dentro
de la naturaleza, mostrando que no somos fundamentalmente
diferentes de otros organismos en cuanto a nuestros
orígenes o al lugar que ocupamos.
- Biología 1, de Ferré.
- Adaptación: La evolución
biológica, de Pedro Leonardi. - Biología, de Curtis
- Encarta 2004
- Sitio web:
www.omega.ilce.edu.mx:3000/sities/ciencia
Maria Elena Guzmán
Carina Schmidhalter