Evolución: pruebas anatómica

La evolución es el cambio en las características de las especies a lo largo del tiempo, se basa en varios procesos, uno de ellos es la selección natural. Las pruebas anatómicas son una manera de corroborar la evolución de las especies.

¿Qué es la evolución?

La evolución se define como un proceso gradual en el cual algo cambia de una forma a otra, usualmente más compleja. La evolución biológica es el mecanismo a través del cual un organismo se vuelve más sofisticado con el tiempo con el propósito de adaptarse mejor a su ambiente.

La teoría de la evolución es el concepto más popular de cómo la vida alcanzó su estado actual.

La evolución como mecanismo biológico es impulsada por la selección natural, la cual indica que aquellos organismos mejor adaptados son los que tienen mayores probabilidades de sobrevivir. Esta teoría es aceptada por muchos científicos ya que permite explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza.

La evolución tiene varios componentes importantes: la selección natural, la macroevolución y la microevolución. La teoría de la evolución existe desde hace mucho tiempo, incluso antes de que se registraran evidencias de ella, sin embargo, muchos científicos fueron capaces de interpretar todas esas evidencias desde un punto de vista evolutivo y las vincularon en lo que es hoy la teoría moderna de la evolución.

La selección natural es el mecanismo principal de evolución biológica.

Dado que la evolución es un proceso sumamente largo que puede tardar miles o millones de años en manifestare, la mayoría de las pruebas se basan en una serie de hechos que ocurrieron en el pasado, dichas pruebas son:

  • Pruebas biogeográficas.
  • Pruebas embriológicas.
  • Pruebas paleontológicas.
  • Evidencias del ancestro común.
  • Pruebas anatómicas.

Pruebas anatómicas

En la actualidad, con toda la tecnología disponible para los científicos, hay muchas maneras de apoyar la teoría de la evolución en base a evidencias, por ejemplo, las similitudes del ADN entre las especies o el conocimiento de los ciclos de vida. Sin embargo, los científicos antiguamente no tenían todas estas facilidades para examinar este tipo de evidencias, por lo que la principal forma en la que se apoyaba esta teoría era mediante las similitudes anatómicas entre los organismos.

¿Sabías qué...?
Los fósiles son registros muy importantes dentro del mundo de la biología, porque permiten reconstruir la historia de vida de muchas especies y conocer la manera en que se han ido adaptando a su medio.

Los científicos se basaban en cómo las partes del cuerpo de ciertos grupos de especies se asemejan a otras a pesar de que dichas estructuras en la actualidad no cumplen con las mismas funciones en ambas o no tienen el mismo origen evolutivo.

 

Siempre es necesario encontrar rastros de organismos extintos para dar una buena imagen de cómo las especies han cambiado con el tiempo.

Las pruebas anatómicas se dividen en tres: órganos análogos, órganos homólogos y órganos vestigiales.

Órganos análogos

A pesar de que, por ejemplo, un tiburón y un delfín lucen muy similares en cuerpo, color, tamaño y localización de las aletas, en el árbol filogenético de la vida no están muy relaciones. Los delfines en realidad están más emparentados con los seres humanos que con los tiburones. De manera que la relación de este parecido es otra.

Las especies se adaptan a sus ambientes para llenar nichos vacíos. Como los tiburones y los delfines viven en zonas similares, tienen un nicho parecido. Las especies no relacionadas que viven en ambientes similares y tienen el mismo tipo de responsabilidades dentro de los ecosistemas acumulan adaptaciones que a la larga hacen que se parezcan entre sí, a esto hace referencia el concepto de “órganos análogos”.

Los órganos análogos son aquellas estructuras que entre las especies son anatómicamente diferentes, porque no presentan ninguna relación evolutiva, sin embargo, cumplen funciones similares, como por ejemplo, cuando se compara el ala de un ave y la de una mariposa.

Analogía entre un delfin y un tiburón

Estos tipos de estructuras no demuestran la existencia de relación entre las especies, sino que apoyan la teoría de la evolución porque muestran cómo las especies construyen adaptaciones para encajar en sus ambientes.

Órganos homólogos

Como se mencionó anteriormente, los tiburones y los delfines no están estrechamente relacionados. Sin embargo, los delfines y los seres humanos sí: los delfines tienen aletas delanteras que les ayudan a reducir la fricción del agua al nadar, la estructura de estas aletas es similar a la del brazo humano, aunque no se utilicen para lo mismo, esto es lo que se conoce como órganos homólogos.

Las estructuras homologas son aquellos órganos que entre especies tienen una forma anatómica similar porque vienen de un ancestro común, pero que sin embargo, su función es distinta debido a que se han adaptado a medios diferentes, el mismo ejemplo aplica al ala de un murciélago y la aleta de un delfín.

Órganos vestigiales

Dentro o sobre el cuerpo de muchos animales existen estructuras que no tienen utilidad aparente, esto se debe a que son restos de estructuras pasadas. Aparentemente, las especies a lo largo del tiempo acumularon tantas adaptaciones que provocaron que alguna estructura ya no fuera útil y que con el tiempo dejara de funcionar. Estas estructuras se conocen como órganos vestigiales y, aunque ya no tienen utilidad, no han desaparecido por completo del cuerpo de las especies.

Evolución en humanos

El ser humano posee menos vello que sus antepasados, algunos científicos explican que se debió a un mecanismo evolutivo que les permitió adaptarse al medio, ya que esta desaparición del pelaje pudo haber ocurrido en periodos en que sus ancestros realizaron largas caminatas en desiertos de África.

El ser humano tiene varias de estas estructuras, como por ejemplo el apéndice puede ser eliminado del cuerpo, o la “cola” que está conectada al coxis. En algún punto durante la evolución, estas partes del cuerpo ya no fueron necesarias para la supervivencia y dejaron de funcionar.

Las estructuras vestigiales son como fósiles dentro del cuerpo de un organismo que dan pistas a formas pasadas de la especie.

Genética de poblaciones

La genética es la disciplina de la biología que se encarga del estudio de la herencia, es decir, de la manera en que los padres pasan los genes a los hijos. La genética a su vez está dividida en diversas ramas, una de ellas es la genética de poblaciones.

¿Qué es la genética de poblaciones?

La genética de poblaciones es el estudio de la variación genética que existe dentro de las poblaciones, es decir, en los grupos de organismos que pertenecen a la misma especie.

La genética de poblaciones implica el examen y modelación de los cambios en las frecuencias de genes y alelos en las poblaciones en el espacio y tiempo.

La colección de todos los genes encontrados dentro de una población se conoce como pool genético o acervo genético y contabiliza todos los alelos únicos que tienen los miembros de cualquier población. Cada miembro de la población recibe sus genes de otros miembros (los padres) y los pasa a la siguiente generación (la descendencia). La genética de poblaciones estudia la variación de esos genes y cómo dicha variación pasa y cambia de generación en generación.

Existen varios factores que influyen en la diversidad genética dentro de las poblaciones, algunos de ellos son: el tamaño de la población, la mutación, la deriva genética, la selección natural, la diversidad ambiental, la migración y los patrones de apareamiento no aleatorios.

Procesos que intervienen en la genética de poblaciones

Existen muchos científicos que han abarcado el tema de la genética de poblaciones a lo largo del tiempo, dos de ellos son: Godfrey Harold Hardy y Wilhelm Weinberg, quienes en 1908 propusieron uno de los más simples e importantes modelos en la genética de poblaciones.

El modelo de Hardy–Weinberg describe y predice el equilibrio en las frecuencias de alelos y genotipos de las poblaciones libremente cruzadas, y asume que las poblaciones son grandes, que no existe deriva genética ni selección natural, ni el flujo genético entre las poblaciones cercanas, sin embargo, todos estos factores influyen en la variabilidad poblacional de la siguiente manera:

Mutaciones

Las mutaciones son la fuente máxima de variación genética dentro de las poblaciones, ya que evitan que estas se vuelvan genéticamente homogéneas.

Las mutaciones permiten a la larga la adaptación de los seres vivos.

 

Las mutaciones son cambios que se producen en la secuencia genética de las especies, por lo tanto son una de las principales causas de diversidad biológica. Estos cambios pueden ocurrir en diversos puntos de los cromosomas y tienen consecuencias muy diversas, algunas positivas, y otras pueden traer consigo daños graves para los individuos.

En las poblaciones, para que las mutaciones puedan pasarse de generación en generación, deben ocurrir en las células germinales (gametos) y afectar el material hereditario, esta última es la que genera la diversidad entre las especies.

Charles Darwin

Fue un naturalista inglés que estudió las variaciones hereditarias en plantas y animales que favorecen la supervivencia de los individuos a través de una mejor adaptación al medio. Esta teoría, basada en la evolución por selección natural, la propuso en el año 1858.

Deriva genética

La deriva genética es el cambio en las frecuencias alélicas, que se produce como resultado de las fluctuaciones aleatorias en la transferencia de alelo de una generación a otra, especialmente en las poblaciones pequeñas, como resultado de condiciones ambientales o de separación por barreras geográficas.

Una de las consecuencias o resultados directos de la deriva genética es el aumento en la separación entre poblaciones. Si dos poblaciones de una especie se vuelven genéticamente muy distintas, ya no podrán reproducirse y se consideran nuevas especies, esto es lo que se conoce como especiación.

Las barreras geográficas contribuyen en la especiación.

Flujo genético

Se conoce como flujo genético al intercambio de genes entre dos poblaciones separadas. Esto se logra con mayor frecuencia cuando los organismos pertenecientes a las poblaciones migran a nuevas áreas, o cuando las esporas de plantas viajan por acción del viento. Cada vez que un gen se introduce en una población donde no existía, se ha producido el flujo genético.

Las migraciones son las responsables de los cambios en la frecuencia de los alelos y dan como resultado la adición de nuevas variaciones genéticas al grupo de genes establecidos para una especie o una población en particular.

Las migraciones son las principales responsables del flujo genético.

Existe una serie de factores que afectan el flujo genético entre las diferentes poblaciones, uno de los más significativos es la movilidad, mientras mayor movilidad, mayor potencial migratorio tendrá un individuo. Una de las características generales de los animales es la capacidad de desplazarse por sí mismos, sin embargo aunque las plantas no tienen esta capacidad, el polen y sus semillas pueden ser transportados de un lugar a otro por la acción de algunos animales o el viento.

Selección natural

La selección natural es el mecanismo mediante el cual las poblaciones se adaptan y evolucionan a lo largo del tiempo. En esencia, los organismos individuales que resultan más adecuados para un medio ambiente sobreviven y se reproducen con más éxito y producen muchos descendientes igualmente bien adaptados, mientras que aquellos no adaptados o beneficiados, con el tiempo tienden a desaparecer. Después de numerosos ciclos de cría, los mejor adaptados dominan.

La naturaleza ha filtrado a individuos inadecuados y ha permitido a las poblaciones evolucionar.
¿Sabías qué...?
La variación genética es el mecanismo evolutivo que nos hace únicos, ya sea en términos de color de cabello, color de piel e incluso la forma de nuestro rostro. La variación genética hace referencia a los cambios en las secuencias del ADN.