martes, 31 de marzo de 2009

PRUEBAS DE LA EVOLUCION ( V )


2.- Ley de la irreversibilidad o de Dollo

Nos dice que ningún órgano atrofiado, ni ningún grupo desaparecido vuelve a aparecer; esta ley contiene expresiones de un mismo fenómeno. Cuando los vertebrados, por medio de unos peces pasaron al medio subaéreo, perdieron las aletas y apareció una aleta especial que tenía los elementos fundamentales de las extremidades de un vertebrado subaéreo. Pero diversos vertebrados han colonizado el medio subacuático; dentro de los reptiles tenemos los saurios; dentro de los mamíferos los cetáceos, etc. Todo estos organismos desarrollaron un sistema de propulsión semejante al de los peces de ahora es decir, aletas.



Las aletas de los cetáceos son análogas a las de los peces, pero no son homólogas, es decir: tienen un desarrollo embrionario distinto. Si la adaptación de los cetáceos al medio marino hubiera supuesto la aparición de un sistema de propulsión homólogo al de los peces, la ley de la irreversibilidad sería falsa. El paso de los vertebrados acuáticos al medio subaéreo supuso la pérdida de las branquias; este órgano no ha vuelto a aparecer en los animales vertebrados que han vuelto al agua. En el caso de las serpientes, estas utilizan para desplazarse ( puesto que han perdido sus patas) escamas rígidas, órganos semejantes a ellas.



Hagámonos esta pregunta: ¿por qué un órgano atrofiado no puede volver a aparecer?; si un organismo tiene color blanco, basta la modificación de un gen para que pase a negro; sólo con una mutación. Aquí existe la posibilidad de que el negro sufra una retromutación, es decir una mutación contraria, para que vuelva a blanco. Peero cuando se trata de un órgano, el número de genes que intervienen es muy elevado; luego estadísticamente es prácticamente imposible que la serie de mutaciones que se han dado para que desaparezca un órgano se dé en sentido inverso. Sin embargo hay fenómenos que parecen contradecir la ley de irreversibilidad.



En los cánidos salvajes el dedo gordo está ausente, se ha perdido a lo largo del proceso evolutivo; de acuerdo con esto, la pata debería ir modificándose por desaparición de estos dedos o continuaría como está. Pero en los perros de la raza San Bernardo reaparecen los dedos gordos, que no aparecen en los cánidos silvestres. A veces aparecen caballos con tres dedos en las patas, auque este carácter no debería reaparecer nunca más; por todo ello, las leyes de la irreversibilidad se cumplen aunque con sus excepciones.



Estos ejemplos se pueden matizar hasta el punto de que no entren en contradicción con la Ley de la Irreversibilidad; en el caso de los caballos con tres dedos el fenómeno es esporádico y realmente podemos pensar que en este caso concreeto se trata de un fenómeno teratológico. En el caso de estas dos clases de perros, la cuestion es algo más concreta; hay que pensar en un desarrollo de tipo alométrico; la alometría es un fenómeno mediante el cual un órgano se puede desarrollar más rápidamente que otro. A veces se dan fenómenos con los árboles filogenéticos: supongamos una línea de organismos y de ella a destacar otra línea que se diferencia de la ancestral por un carácter distinto y nuevo que es función de un número pequeño de genes; puede suceder que a lo largo del tiempo este fenómeno se repita una. dos ,tres veces.



(*) En el dibujo superior se muestran la evolución del pie de un mamífero ancestral hacia un pie progresivamente adaptado a la carrera. La modificación afecta sobre todo a los dedos laterales, que van perdiendo función, y a los huesos del metatarso, que se hacen cada vez más largos. Los números indican la homología entre los huesos a que corresponden. (Según "La Maquinaria de la Vida", Editorial Salvat, 1986)

lunes, 30 de marzo de 2009

PRUEBAS DE LA EVOLUCION ( IV )



Observando los caracteres anatómicos y fisiológicos de las formas actuales y de los fósiles, sus relaciones con el medio ambiente, y las sucesiones experimentadas a lo largo del tiempo de las formas emparentadas, se llega a la conclusión de que existen unas leyes. Pero aquí tendríamos que hacer dos matizaciones: 1º. La leyes son empíricas; 2º. La denominación "ley" no es demasiado correcta; dado que se cumple de una manera estadística, se debería decir mejor "principios de la evolución". Cada una de estas leyes nos da una idea del hecho de la evolución, aunque también un tanto deformada si no se hace una crítica allanando sus defectos. Estas leyes tienen un valor positivo pues nos permiten tener una idea sobre el curso de la evolución; por eso podemos armonizar lo que es el campo de la evolución.



1ª. Ley de la complejidad progresiva de la Biosfera.-

Para clasificar a los organismos, la taxonomía utiliza desde Carlos Linneo un sistema jerárquico. En este esquema organizativo cada grupo de organismos en particular es un taxón, y el nivel jerárquico en el que se le sitúa es su categoría. Por lo tanto, familia, género, espcie, serían unidades taxonómicas. Esta primera ley nos dice que a lo largo del tiempo la biosfera se ha ido volviendo más compleja y diversificando; han ido apareciendo más grupos de organismos y más complejos, anatómica y fisiológicamente. Si partimos de lo que denominamos phylum, que es una categoría taxonómica que está entre reino y clase, vamos a ver que cuando se estudia la estructura del mismo a lo largo del tiempo se observa, según vemos en el esquema arriba a la izquierda, y representando en ordenadas el tiempo y en abcisas el número de unidades taxonómicas, lo siguiente: de abajo hacia arriba, primero un periodo durante el cual el número de unidades taxonómicas va aumentando progresivamente; segundo, un perido estacionario en el que el número de unidades se estabiliza, y finalmente uno tercero en el que disminuye hasta desaparecer.



Todo esto es debido a que la estructura del filum es la que representamos en el mapa. Cada línea representa una línea filética que puede ser género, especie, etc. En un primer momento aparecen más líneas que desaparecen; en un segundo momento aparecen las mismas que desaparecen y en un tercer momento desaparcen más y llegan a extinguirse. Hablaríamos de tres conceptos: tipogénesis, tipostasis y tipolisis; pero también aquí hay muchas variantes y por eso tendríamos tipogénesis corta, tipostasis alargada, tipolisis con una extinción rápida; pero quedarían unas líneas filéticas muy duraderas en el tiempo.



Si cogemos el philum de los vertebrados, estando los pisciformes en forma estable, los reptiles estarían en tipolisis y los mamíferos en tipostasis o en principio de tipolisis; dentro de los mamíferos el tipo legúridos esta en tipolisis y en reptiles el tipo serpientes está en tipostasis. Si hacemos lo mismo con la biosfera observamos que está en un periodo de tipostasis muy clara; todos los tipos que han existido a lo largo del tiempo perduran en la actualidad, excepto los arqueociátidos que tenían una estructura entre espongiarios y celentéreos. En cuanto a las plantas es igual; todos los grupos siguen perdurando.



(*) Arriba a la izquierda, arbol filogenético. Es un arbol que nos muestra las relaciones de evolución entre varias especies u otras entidades que se cree que tuvieron una descendencia común. Los árboles filogenéticos tiene forma de dendrograma


viernes, 27 de marzo de 2009

PRUEBAS DE LA EVOLUCION ( III )


Si semejanza indica parentesco, suponemos que entre reptiles y mamíferos, por ejemplo, existe parentesco; actualmente no hay animales con características intermedias que permita relacionarlos. Sin embargo, en muchos grupos, existen tales formas intermedias; existe una serie que enlaza peces y anfibios: los crosopterigios, subclase de peces de la clase de los coanictios, aparecidos en el Devónico con cráneo parecido al de los anfibios. También hay un grupo intermedio entre reptiles y aves.



La Paleontología nos suministra formas intermedias entre grupos actualmente individualizados; esas formas intermedias son importantes. En el grupo actual de los reptiles y en el de los mamíferos, las formas intermedias serían las que establecen una transición de una manera rotunda. Pero esto no es tan sencillo porque en la Naturaleza actual esas formas intermedias se han extinguido. Pero existen otras formas que son las sintéticas, aparte de las intermedias; actualmente los distintos grupos de carnívoros muestran entre sí diferencias acusadas. Pues bien, durante el Eoceno y el Oligoceno existieron unos carnívoros en los que se reunían las características de los distintos grupos actuales, tomando formas sintéticas en el sentido de que sintetizaban caracteres que vemos hoy día segregados.



Otra prueba sería la existencia de órganos rudimentarios regresivos; si tomamos una serpiente pitón adulta, veremos que no hay restos de extremidades; sin embargo, los embriones tienen extremidades formadas antes de la eclosión del huevo. La ballena no tiene dientes, pero sus embriones tienen rudimentos de dientes; una ballena adulta tiene restos de extremidades; su explicación es la evolución. Las ballenas actuales derivan de formas que tenían extremidades normales y dientes normales; lo que ha ocurrido es que se han perdido y han quedado órganos regresivos.



Uno de los principios metódicos básicos de la Anatomía comparada consiste en distinguir las semejanzas entre órganos en dos grandes tipos: una semejanza "homológica" y una semejanza "analógica". Un ejemplo típico para diferenciar estos dos conceptos es el de las extremidades de los vertebrados. Si comparamos, por ejemplo, las aletas de un pez con las de un defín o una ballena, nos sorprende la semejanza externa de unas y otras. Pero, si profundizamos en el análisis y observamos la estructura ósea de unas y otras veremos desvanecerse la semejanza. El esqueleto de las aletas de las ballenas y los delfines sólo difiere en pequeños detalles del de cualquier mamífero terrestre típico. En cambio, el esqueleto de la aleta de los peces varía enormemente.



Las semejanzas externas entre las aletas del pez y las de la ballena se explican fácilmente como una adaptación funcional a la natación. A estos órganos se les llama "análogos". Por el contrario, las aletas de la ballena y las extremidades del resto de los mamíferos son órganos "homólogos". Igualmente existen casos ilustrativos. Las alas de aves y murciélagos son "análogas"; sin embargo, las alas de los murciélagos y las extremidades pentadáctilas (cinco dedos) de los demás mamíferos son "homólogas". Las semejanzas profundas entre los organismos son las "homológicas" y no las "analógicas", de manera que sólo sobre aquellas es posible establecer una clasificación natural.



En definitiva, la Anatomía comparada tiene como objeto el estudio de las homologías, y éstas vemos que sólo pueden interpretarse correctamente aceptando que los seres vivos descienden unos de otros.



(*) Arriba a la izquierda, dibujo que muestra las semejanzas analógicas entre las alas de un insecto, un ave y un murciélago.

lunes, 23 de marzo de 2009

PRUEBAS DE LA EVOLUCION ( II )



Filogenia de los caballos.- El caballo actual tiene unas características muy definidas; su antecesor, del género Hyracotherium, tenía talla de liebre con una dentición adaptada a alimentarse de las hojas de los matorrales; sus extremidades tenían cinco dedos, cuatro normales y uno atrófico en las extremidades anteriores, y tres normales y dos atróficos en las posteriores. Tenían la región anterior del cráneo corta. Se pueden encontrar fósiles que enlazan perfectamente estos dos. Los primeros antecesores conocidos de los actuales caballos datan del Eoceno, hace unos 60 millones de años. Los caballos actuales se originaron en América y pasaron por la unión que existía entre Alaska y Siberia; se aclimataron luego en Europa y se extinguieron en América. Más tarde serían reintroducidos allí por los conquistadores españoles.



La explicación evolutiva de la ascendencia del caballo, además de demostrarnos lo evidente del proceso evolutivo por su ordenada sucesión de formas y caracteres, nos ofrece algunos indicios sobre los mecanismos que la han impulsado. Estos caracteres son respuestas selectivas para adaptarse a una serie de circunstancias, pero fundamentalmente a la alimentación a base de gramíneas y otros vegetales con un alto contenido en sílice. El cambio en el desarrollo evolutivo de los caballos afecta a tres caracteres: cambio en el aparato locomotor resultando en un sólo dedo; aumento general de la talla y alargamiento del cuello. Finalmente modificación de la dentadura con aparicion de piezas dentarias de gran tamaño preparadas para triturar las hierbas. Los tres principales caracteres que vemos modificarse a lo largo de este proceso presentan inequívocamente una serie de ventajas adaptativas. Por ejemplo, al ser animales que se alimentan de la hierba de los prados, necesitan conseguir un aumento de la velocidad para escapar de los posibles predadores. Esto lo logran al alargarse las extremidades, que se van a apoyar sobre un sólo dedo.



La evolución de la familia de los caballos ha venido siendo uno de los documentos clásicos de la evolución a partir de los estudios de Kovalewsky en 1874. Esta familia, desde la aparición de sus primeros representantes hasta hoy, comprende más de veinte géneros y un número muy considerable de especies. En la época de Kovalewsky sólo se estudiaron los fósiles europeos, los cuales presentaban una evolución que, aunque ordenada, daba saltos bruscos. Sólo el estudio de los fósiles americanos permitió más tarde reconocer que la evolución de las principales líneas había ocurrido en América y que las nuevas formas surgidas invadieron, en diversas épocas, el continente europeo.



(*) Arriba, a la izquierda, representación de la evolución del caballo. Según la publicación de E. Mayr: Animal species and evolution. Cambridge, 1963.


lunes, 16 de marzo de 2009

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN ( I )


Las podemos definir como un grupo de teorías que tratan de explicar la evolución mediante una serie de transformaciones de una realidad primera, con características de ser simple, homogénea y desinvidualizada, y que pasa a ser heterogénea, compleja e individualizada. Existen diferentes teorías relacionadas con la evolución: hay una sociológica, otra geológica, otra del universo, etc.



Cuando se habla de la teoría de la evolución, se habla de la orgánica o biológica debido a que, con diferencia, es la más extendida . La teoría de la evolución orgánica propugna que la vida actual es el resultado de una serie de transformaciones que sufrió la materia y más adelante los organismos, pasando de organizaciones sencillas a organizaciones más complejas. Se puede decir que todos los científicos que tratan de explicar la vida estan de acuerdo en la existencia de la evolución, aunque algunos propugnan una evolución restringida. Sin embargo no hay acuerdo en el cómo ni en el por qué de la evolución. Existe la teoría de la evolución sintética o neodarwinismo que trata de explicar la evolución, pero es insuficiente para explicar todo el fenómeno de la evolución; el porqué es más grave: no hay un consenso ni siquiera parcial acerca de las causas de la evolución orgánica.



PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN


Semejanza.- Cuando se comparan los organismos actuales se ven semejanzas morfológicas, embriológicas, bioquímicas, etc; estas semejanzas son conocidas desde muy antiguo, desde la época de los griegos. La razón de estas semejanzas, ¿cuál es?. A partir de Aristóteles se explican las semejanzas por la existencia de una unidad de plano; si en lugar de estudiar los organismos estudiamos las lenguas, observamos semejanzas (español, portugués, italiano). Esta semejanza se debe a un parentesco, derivan de un tronco común; por la existencia de un parentesco explicamos que entre los organismos exista semejanzas; dos grupos de organismos mientras más semejantes, mayor parentesco.



Variación de los organismos en el tiempo.- Si comparamos los organismos actuales con los que vivieron hace un millón de años, veremos que hay gran número de especies que han sobrevivido; las hay que se han extinguido, y otras que han aparecido nuevas. Pero generalmente son especies iguales a las actuales. Si comparamos los organismos actuales con los que vivieron hace dos millones de años encontraremos más diferencias en conjunto; si los comparamos con los que vivieron hace 200 millones de años, llegaríamos a la conclusión de que no guardan relación. Debe de existir una gradación en el tiempo de unos organismos a otros.



Antiguamente se explicaban los cambios por las creaciones sucesivas; los organismos eran creados, después destruídos y luego vueltos a crear. Si cada organismo procede de otros vivientes, tenemos que creer en la existencia de la evolución. Si esto es así, la Paleontología debería mostrarnos una serie de organismos que se suceden en el tiempo y que se han ido transformando paulatinamente; deberia mostrar la existencia de evoluciones parciales. Esto sí puede hacerlo, y esto constituye la tercera prueba de la existencia de la evolución.



(*) Arriba, a la izquierda, litografía que representa la escala evolutiva de los homínidos desde el Australopithecus hasta el hombre actual.