LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

1. Teorías sobre el origen de la vida.

Las 10 principales teorías del origen de la vida

Se estima que el planeta tierra existe desde hace 4550 millones de años. Por su parte, la vida tal como la conocemos parece haber surgido aproximadamente mil millones de años después. Pero ¿de dónde viene exactamente? Esta pregunta ha sido formulada por filósofos y científicos desde hace muchos siglos y ha dado lugar a distintas teorías sobre sus orígenes.

En la cultura occidental, dichas teorías tienen su fundamento, bien en el cristianismo, o bien, en la ciencia. En este sentido, las propuestas van desde la voluntad de un ser divino hasta la evolución de nuestro material genético, pasando por las intervenciones de material cósmico y la composición de la materia inerte. En este artículo haremos un repaso por 10 de las principales teorías sobre el origen de la vida en la Tierra.

10 teorías sobre el origen de la vida

Como hemos dicho, las teorías sobre los orígenes de la vida en la tierra van desde las propuestas del cristianismo hasta las más complejas hipótesis científicas; en gran parte desarrolladas por las ciencias físicas, químicas y biológicas. Presentamos a continuación un recorrido por dichas propuestas.

1. Teoría del creacionismo

La narración bíblica más extendida sobre los orígenes de la vida sugieren que ésta ocurrió por la intervención y la voluntad de un ser divino. En el libro del génesis, dentro del antiguo testamento, se explica que este ser se dedicó a generar los distintos estados y seres vivos tal como los conocemos. En el transcurso de siete días, creó el cielo y la tierra, para después originar la luz, la oscuridad, los mares, la vegetación, el sol y la luna, los animales; el hombre y la mujer; y por último, descansó.

Esta es la teoría que ha estado más vigente en las sociedades occidentales a través de los siglos, hasta que los progresos en investigación herederos de la Revolución Científica la cuestionaron.

2. Teoría de la génesis por debajo del hielo

Una de las propuestas sobre los orígenes de la vida en la tierra es que hace miles de millones de años, los océanos estaban completamente cubiertos por una capa de hielo muy gruesa. Al ser una capa tan gruesa, que incluso media cientos de metros, era posible que los compuestos orgánicos estuvieran muy bien protegidos ante los agentes externos, y ante el propio sol, que antes era mucho más potente dadas las condiciones del planeta tierra.

Así pues, la fuerte protección de la capa de hielo pudo generar una interacción segura de los microorganismos, y finalmente crear formas de vida.

3. Teoría de la actividad eléctrica

A grandes rasgos, esta teoría propone que las corrientes eléctricas pueden producir aminoácidos simples y azúcares, a partir de distintos compuestos químicos también simples que se encuentran en la atmósfera. En este sentido, la vida estaría originada como consecuencia de la presencia de un rayoque, al entrar en contacto con los elementos propios de la atmósfera terrestre, puede haber sido el responsable de originar las primeras y más básicas formas de vida.

4. Panspermia

La panspermia propone que la vida en la tierra comenzó a partir de rocas, meteoritos y restos de material cósmico que han impactado nuestro planeta desde sus primeros momentos de existencia. Dicho material se supone transportado a través de polvo cósmico, y mantenido en la tierra por acción de la gravedad. La panspermia propone que la existencia de estos restos pudo generar el material orgánico y bacteriano necesario para generar vida. La planteó por primera vez por el biólogo alemán Hermann Ritcher en el año de 1865.

5. Generación espontánea

La generación espontánea es una de las teorías más antiguas y conocidas sobre los orígenes de la vida. A grandes rasgos propone que la vida se genera de manera espontánea o natural a partir de los microorganismos presentes en la materia inerte. En sus formas más antiguas, la teoría de la generación espontánea consideraba que la vida se crea porque algunos materiales inertes pueden originar organismos vivos (por ejemplo, el estiércol generar moscas).

En este contexto es clásico el experimento que realizó el médico italiano Francesco Redi, quien intentaba probar que la materia inerte no genera vida, sino que la atrae. Lo que hizo fue dejar un trozo de carne al descubierto, y otro trozo de carne dentro de un frasco cerrado. Comprobó que las moscas no surgían de la carne, sino de los huevos que dejan otras moscas cuando ésta se encontraba al descubierto. Finalmente, fue Louis Pasteur quien comprobó que los microorganismos no surgen de la materia inerte sino que están en el aire, y dicha materia 

6. Teoría de la abiogénesis

Reformulando la teoría generación espontánea, ha surgido la teoría de la abiogénesis, que propone que hay un proceso natural en la materia inerte a partir del que surge la vida. Por ejemplo, se propone que la vida en la tierra comenzó cuando el vapor de agua pudo finalmente condensarse, porque esto generó procesos geoquímicos y astronómicos que a su vez originaron el genoma mínimo. De esto se deriva que la generación espontánea sí pudo ser un proceso real, pero hace millones de años (no en el estado actual de nuestro planeta).

Así mismo, la teoría de la abiogénesis sugiere que la vida se generó por distintas reacciones químicas que paulatinamente permitieron evolucionar a los organismos más primitivos.

7. Teoría de las ventosas submarinas

En la profundidad del océano se encuentran fuentes hidrotermales, también conocidas como respiraderos de aguas termales o respiraderos submarinos hidrotermales. Se trata de grietas y fumarolas que permiten el paso de vapor y agua caliente. Dichos respiraderos tienen ecosistemas muy extensos. De acuerdo con esta teoría, el ambiente oceánico rico en nutrientes, junto con gases reactivos, pudo crear el hábitat necesario para generar las primeras formas vida.

En otras palabras, los orígenes de la vida como los conocemos pudieron tener lugar dentro de los respiraderos hidrotermales; cuestión que retoma también las propuestas sobre lo que pudo ocurrir bajo las capas de hielo que anteriormente cubrían los océanos.

8. Teoría del RNA (y de las proteínas)

El ácido ribonucleico es el compuesto que actualmente se considera crucial en la organización y expresión de nuestro material genético. Trabaja junto con el ácido desoxirribonucleico, el ADN, transfiriendo y sistematizando la información vital que este último genera. Es una especie de mensajero del ADN y tiene la capacidad de regularse de manera más automática. La teoría de la generación de la vida que se explica a través del RNA, dice que la ocurrió por un brote espontáneo de RNA en nuestro planeta.

Ante esto ha emergió una cuestión importante: ¿qué fue primero: el RNA o las proteínas?. Algunas teorías postulan que sin la síntesis de estas últimas, el RNA no hubiera podido emerger, y mucho menos de manera espontánea; ya que los componentes más básicos de las proteínas son demasiado complejos.

9. Teoría de la génesis por debajo del barro

Existe también la propuesta de que la vida en la tierra evolucionó a partir de la concentración de barro. Es así ya que dicha concentración pudo servir como un área de condensación de actividad química; lo que finalmente pudo dar lugar a una especie de “caldo de cultivo” de los componentes necesarios para generar material genético (ADN y RNA).

10. Teoría del metabolismo

En contraste con las teorías del RNA, las teorías del metabolismo dicen a muy grandes rasgos que los elementos químicos y los nutrientes atmosféricos simplemente continuaron reaccionando a través del tiempo, produciendo moléculas cada vez más complejas. Así, paulatinamente, se dio lugar a las primeras formas de vida y posteriormente a la vida tal como la conocemos.

1.1. 6 Teorías sobre el Origen de la Vida

1.2. Teorías sobre el origen de la vida

2. El comienzo de la vida: la evolución química, la evolución de las células

Hay evidencias de que hace diez mil o veinte mil millones de años el Universo se hallaba en una fase de caos original estallando en una gran explosión o “Big Bang“.   La información sobre las condiciones físicas del Universo primitivo la podemos obtener de la construcción de modelos matemáticos y de la búsqueda de vestigios cosmológicos. 

Bajo la acción de la gravedad,  cualquier irregularidad lo suficientemente grande que exista en el Cosmos,  tiende a aumentar de tamaño y a volverse más pronunciada .  Esto sucede por la acción atractiva de la gravedad que aumenta al crecer la masa.   Por lo tanto,  cuando una región del Universo reúne materia,  la fuerza de gravedad crece,  lo que ocasiona que se acumule más materia,  el proceso así tiende a incrementar su velocidad naturalmente. 

La hipótesis actual es que nuestro Universo se inició con alteraciones de diferentes tamaños y que procesos complejos seleccionaron y favorecieron el desarrollo de las que tenían dimensiones galácticas más típicas. 

Después del crecimiento de las irregularidades,  las nubes de gas se condensaron rápidamente al actuar la fuerza de gravedad.   La fuerza opuesta a la contracción estuvo dada por la tendencia de la materia a expandirse como el resto del Universo.   Después la contracción cesó.   Los movimientos de rotación al azar que se originaban en la turbulencia y las discontinuidades del movimiento,  se incrementaron al disminuir el tamaño de las nubes de gas,  del mismo modo que un patinador sobre hielo aumenta su velocidad de rotación al contraer sus brazos. 

Luego se llegó a un equilibrio entre la fuerza gravitatoria y la centrífuga con una forma resultante de disco aplanado en rotación,  que es la estructura que se ha detectado que poseen muchas galaxias. 

Parece probable entonces que el Sol empezó como una nube de gas en lenta rotación,  del tamaño aproximado del sistema solar,  varias miles de veces su tamaño actual.   Al contraerse,  empezó a girar más rápido,  como el patinador sobre hielo.   Durante el proceso,  la rotación se volvió tan rápida que las regiones ecuatoriales de la superficie del protosol se separaron y se expulsó un disco de materia; como las chispas que se desprenden de una rueda de fuegos artificiales . 

Los elementos livianos,  como el hidrógeno,  se ubicaron en los bordes del disco,  mientras que pequeñas cantidades de elementos más pesados,  como el hierro (Fe), carbono (C), sílice (Si), níquel (Ni),  incluso oro (Au) y uranio (U),  quedaron cerca del centro.   Los planetas se formaron a partir del disco giratorio . 

Los planetas grandes y livianos como Júpiter y Saturno se formaron con los elementos livianos situados en el borde del disco,  mientras que las pequeñas cantidades de elementos pesados ubicados más cerca del Sol originaron los planetas pequeños como la Tierra y Marte. 

Para saber cuánto tiempo hace que se originó la Tierra se ha medido el grado de desintegración de varios elementos radioactivos,  como el uranio,  que se ha desintegrado desde la formación de la  Tierra.   La edad calculada es de cuatro mil quinientos millones de años (4.  500 m.  a ).   Los meteoritos y las rocas traídas de la Luna tienen aproximadamente la misma edad.   Al Sol se le calcula una edad similar a partir de varios métodos de cálculo basados en la teoría de la evolución estelar. 

El disco,  antes mencionado que giraba alrededor del Sol contenía todo tipo de materiales,  se fueron condensando lentamente en planetoides.   El gas,  el polvo, las rocas y otros fragmentos fueron atrapados por torbellinos y formaron aglomerados o agrupaciones debido a la atracción gravitatoria y a los choques.   Progresivamente, estos pequeños cuerpos se unieron a otros mayores, que a su vez se fusionaron para formar planetas.   Durante millones de años, la Tierra recién formada, sufrió grandes cataclismos al chocar contra su superficie grandes meteoritos, quizás de varios kilómetros de diámetro,  que provocaron el  surgimiento de grandes montañas de roca fundida.   La energía de estos choques mantuvo la Tierra en estado de fusión, permitiendo a los elementos más pesados como el Fe y el Ni, hundirse hacia el centro y a los silicatos, más livianos, moverse hacia la superficie para formar una corteza sólida . 

Finalmente, las explosiones terminaron y el Sol alcanzó su fase estable de combustión de hidrógeno. 

Para hacernos una idea de la potencia del impacto producido por la caída de meteoritos durante la formación del sistema solar,  basta con observar la superficie de otros planetas.   Incluso la superficie lunar muestra una gran cantidad de cráteres y hoyos, algunos de cientos de kilómetros de diámetro producidos por esos choques . 

SÍNTESIS DE LOS PRIMEROS COMPUESTOS ORGÁNICOS 

A medida que la Tierra primitiva se enfriaba,  los primeros compuestos que se formaron quizás fueron siliciuros, hidruros y carburos de metales bivalentes y trivalentes, únicos estables a esas altas temperaturas.   Luego los metales fueron oxidados y así se fijó el O₂ . 

Así la atmósfera quedó compuesta por N₂ residual, H₂ y gases raros. Más tarde el N₂ redujo los óxidos férricos a ferrosos y se formó así el vapor de agua :

Fe₂ O₃  + H₂  ==> 2 Fe O + H₂O

El vapor de agua reaccionando con los carburos, nitruros, fosfuros, sulfuros produjo hidrocarburos como el metano ( CH₄), otros compuestos como amoníaco ( NH ₃ ), hidrógeno sulfurado y fosforado,  etc.   En esta etapa la atmósfera estaba compuesta por N₂,  gases raros, vapor de agua, amoníaco,  hidrocarburos, siliciuros, fosfuros, arseniuros de N₂(atmósfera fétida, como la que tienen actualmente Júpiter y Saturno ). 

Al enfriarse la corteza se formó CO ( monóxido de carbono ) y quizás CO₂  ( según el bioquímico J.  B. S. Haldane, otro autor A. Oparin opina que no había CO₂), el vapor de agua más los hidrocarburos, los siliciuros y sulfuros fueron oxidados a sílice, ácido fosfórico y de allí a sales : silicatos, sulfatos, fosfatos.   Por último se condensó el vapor de agua y se formaron los mares y   océanos primitivos, donde se disolvieron las sales de los metales volátiles, especialmente los cloruros,  y el amoníaco atmosférico . 

Reacción 1:

CO₂ + H₂O ==> HCOH + O₂     E  : UV  ( Energía : Rayos Ultravioleta )

El aldehído fórmico ( HCOH ) que se origino en esta reacción tiende a formar polímeros y así se obtienen Hidratos de carbono, cuya fórmula general es : nCH₂O : C_n ( H₂O )_n .  

También pudo haber sucedido :

CO + NH₃  ==>  HCONH₂  ( amida fórmica )      E : UV

Reacción 2:

El aldehído y amida fórmica por condensación dan  la glicina,  que es un aminoácido. 

NH₂COH  +  HCON à  NH₂CH₂COOH  ( glicina )

La reacción 1 postula la existencia de CO₂ atmosférico inicial,  pero otra fuente de C pudieron ser los hidrocarburos livianos como el metano ( CH₄  ), si sucedió esto no hubo liberación de O₂ en las primeras síntesis de compuestos orgánicos . 

En 1953, en la Universidad de Chicago,  los químicos Stanley Miller y Joseph Urey, realizaron un experimento fundamental: la reproducción en laboratorio de las condiciones imperantes en la Tierra primitiva hace cuatro mil millones de años . 

El experimento consistió en colocar en un matraz de 500cc,  mezclas gaseosas que se suponían se hallaban en la Tierra primitiva : H₂ , NH₃, CH₄ y H₂O ( en forma de vapor ), también hicieron otras pruebas con CO₂ en lugar de CH₄,  con idénticos resultados.   Este recipiente se hacía hervir y los gases producidos circulaban por un sistema cerrado de tubos hacia otro matraz,  más grande,  de 5000 cc de capacidad, donde eran sometidos a descargas eléctricas semejantes a las que existían en la atmósfera primitiva .

Este proceso se repitió varias veces, es decir, se hicieron varias pasadas de los gases y compuestos producidos por el aparato ideado por Miller y Urey, los productos de estas reacciones se acumulaban disueltos en la parte inferior del mecanismo . 

El sistema tenía también llaves en diferentes partes de los tubos para extraer muestras en  distintas etapas del experimento.   Después de una semana se pudieron identificar compuestos como aminoácidos, aldehídos, ácidos y azúcares. 

La importancia de este experimento radica en que comprobó que era posible, en las condiciones que  presentaba la atmósfera primitiva, que se sintetizaran compuestos orgánicos esenciales para los seres vivos como los aminoácidos, hecho que  era sostenido por la hipótesis de Oparin y Haldane . 

Los experimentos del tipo de los realizados por Miller y Urey producen tres formas isoméricas (recordar el concepto de isómero de la Guía de Composición Química) de un aminoácido de fórmula general C₃H₇ NO₂ : alanina ,  beta-alanina y sarcosina.   Sólo la alanina se encuentra en las proteínas de los seres vivos .   Además se sintetizan otros 7 aminoácidos isoméricos,  ninguno de los cuales se halla en las proteínas de los organismos vivos.  

¿ Cómo fue que se seleccionaron los 20 aminoácidos esenciales? 

Tal vez se produjeron segmentos de iniciación equivocados, (recordar tipos de mutaciones de la Guía de Teorías de la Evolución) con códigos genéticos que servían para varios conjuntos de aminoácidos, formando ramas de desarrollo que luego se perdían, porque no eran capaces de sobrevivir. 

Otra conclusión importante es que la síntesis no biológica de monómeros, realizada en experimentos de laboratorio, se obtienen tanto aminoácidos D y L ( dextrógiros y levógiros ), es decir moléculas que hacen girar la luz polarizada en el sentido de las agujas del reloj,  y otras que lo hacen en sentido contrario, son imágenes especulares la una de la otra.   Salvo excepciones, como las paredes celulares de las bacterias y los mecanismos de defensa bioquímica, la mayoría de los seres vivos actuales utilizan sólo L -aminoácidos. 

No sabemos con seguridad a qué se debió que se seleccionaran sólo los L-aminoácidos, una explicación posible es que las enzimas se acoplan por su superficie a otras moléculas, y son más eficientes si se organizan para unirse a un solo tipo de isómero. 

El bioquímico británico J.  B.  Haldane, en 1929, publicó su teoría que señalaba que la atmósfera de la Tierra primitiva era reductora,  sin oxígeno libre .   Esta carencia de O₂ significaba que la capa de ozono aún no se había formado, recordemos que es esta capa la que actualmente filtra las radiaciones ultravioletas provenientes del Sol, y que fue originada por la actividad fotosintética de organismos vivos, que no existían en ese momento de la evolución. 

3. Las eras geológicas de la Tierra.

LAS ERAS GEOLÓGICAS  DEL PLANETA TIERRA

CARACTERÍSTICAS Y DURACIÓN

Hace muchísimos años nació nuestro Sistema Solar y, dentro de él, la Tierra, el único planeta en el cual se ha establecido un equilibrio que permitió el surgimiento de la vida. Según estudios científicos, hace alrededor de 15.000 millones de años toda la materia y la energía del Universo estaban concentradas en una pequeñísima zona.

Entonces sucedió el Big Bang o Gran Explosión: un gigantesco estallido hizo que la materia y la energía salieran expulsadas en todas las direcciones.

A partir de choques y del desorden, la materia se fue agrupando y concentrando, y así se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Se supone que una gran nube de gas y polvo formó nuestro Sistema Solar. Primero, gran parte de ella se acumuló y dio origen al Sol. El resto, se comprimió y formó los distintos planetas

El origen: Se cree que nuestro planeta nació hace unos 4.500 millones de años. Pero su aspecto no era ni siquiera parecido al que hoy conocemos. En sus primeros momentos, se trataba simplemente de un conglomerado de rocas, cuyo interior se calentó y provocó la fusión de todos los elementos.

Luego, la Tierra comenzó poco a poco a enfriarse y las capas del exterior se volvieron sólidas, aunque el calor que provenía del centro del planeta las volvía a fundir.

Este proceso continuó hasta que la temperatura bajó lo suficiente como para que se formara una corteza terrestre relativamente estable, hace alrededor de 3.800 millones de años. La atmósfera todavía no se había formado y la Tierra recibía el impacto de una enorme cantidad de meteoritos.

LAS ERAS GEOLÓGICAS:

1-ERA PRECÁMBRICA – 4500 MILLONES DE AÑOS

2-ERA PALEOZOICA – ENTRE 600 Y 300 MILLONES DE AÑOS

3-ERA MESOZOICA – ENTRE 250 Y 150 MILLONES DE AÑOS

4- ERA CENOZOICA – ENTRE 65 Y 0,01 MILLONES DE AÑOS (10.000 AÑOS)

INTRODUCCIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA ERAS GEOLÓGICAS: La edad de la tierra se calcula en más de cuatro mil quinientos millones de años. Las ciencias geológicas que estudian cómo fue evolucionando nuestro planeta durante este larguísimo período de tiempo, tasan sus investigaciones en las rocas y en los fósiles contenidos en algunas rocas.

Por el estudio de las rocas se ha podido conocer:
1) la enorme antigüedad de la tierra;
2) las temperaturas existentes en las distintas épocas;
5) los movimientos registrados en la corteza terrestre, los cuales han dado origen a la formación de montañas y depresiones; y
4) las variaciones en la distribución de las tierras y las aguas sobre la superficie de nuestro planeta, ocurridas en períodos de tiempo muy largos.

La antigüedad de la tierra ha sido posible calcularla estudiando la constitución de las rocas radioactivos. Los átomos de uranio se transforman en átomos de plomo con un ritmo constante, de tal manera que, comparando la cantidad de plomo contenido en un mineral de uranio, se puede calcular cuándo se formó la roca que lo contiene. De este modo se cree que las rocas más antiguas de la tierra, conocidas hasta hoy, se formaron hace más de cuatro mil millones de años, lo cual indica que la tierra es mucho más antigua.

Mediante el estudio de los fósiles contenidos en las rocas sedimentarias se han conocido:

1) las diferentes especies animales y vegetales que vivieron en las distintas épocas; y
2) las variaciones ocurridas en el clima de las diferentes regiones.

Un fósil es cualquier resto o impresión de origen animal o vegetal, preservado bajo la corteza terrestre al formarse las rocas sedimentarias.

En las rocas sedimentarias abundan los fósiles. Como en cada época vivieron ciertas especies animales y vegetales típicas, que no existieron en otras, los geólogos pueden determinar en qué época se formó la roca, observando los fósiles típicos que presente.

La evolución de la tierra en el tiempo ha sido reconstruida por la geología histórica, al ser estudiadas las capas formadas por las rocas sedimentarias. Estas rocas, depositadas en los fondos de los mares y lagos durante millones y millones de años, están situadas unas sobre otras, formando estratos, y Kan sido comparadas en su conjunto con un enorme libro.

Las rocas formadas en cada época serían como las páginas del libro. Las rocas más antiguas se encuentran en las capas más profundas y las más recientes muy cerca de la superficie. Sólo cuando las rocas han sido muy perturbadas por fenómenos posteriores, su orden puede aparecer cambiado.

La historia de la tierra consta de cuatro grandes etapas denominadas eras, las cuales tuvieron distinta duración. Las eras geológicas reciben los nombres de Protozoica, Paleozoica, Mesozoica y Cenozoica.

Era Protozoica: Esta era se divide en dos etapas: Arcaico y Precábrico.

Arcaico: Los primeros millares de millones de años de la tierra. La tierra debió ser, en sus comienzos, una esfera de gases incandescentes, semejantes a los que forman el sol, del cual se desprendió al igual que los demás planetas, según las hipótesis más aceptadas.

Debido a su tamaño relativamente pequeño, la tierra comenzó a enfriarse pronto. Los gases primitivos se convirtieron en líquidos, etapa durante la cual la luna debió desprenderse de la tierra. Más tarde, las materias líquidas comenzaron a enfriarse en la superficie y a solidificarse, formando las primeras rocas. Los vapores que se escapaban de esas rocas se convertían en nubes muy densas, formando una atmósfera semejante a la que se supone cubre el planeta Venus actualmente. A partir de entonces, y durante millares de millones de años, no hubo vida sobre la tierra; de ahí el nombre de Azoica (sin vida) que se da a esta primera era.

Aparición de los océanos y de las primeras manifestaciones de vida. Las rocas que formaban la superficie de la tierra continuaron enfriándose, hasta que el vapor de agua que contenía la atmósfera comenzó a precipitarse en forma de lluvia.

El agua procedente de estas lluvias iniciales, escurriéndose desde las zonas altas a las bajas, fue a depositarse en las depresiones de la corteza, para formar ormar los océanos primitivos. De las profundidades del planeta brotaban rocas fundidas (magma), originando grandes volcanes; y la corteza terrestre se arrugaba, formando estos plegamientos altísimas montañas.

Precámbrico: La débil corteza terrestre se compone de rocas que provienen del interior (granitos, basaltos). Grandes zonas son intensamente atacadas por los agentes externos (lluvias, vientos, diferencias de temperatura). Rocas metamórficas (gnesis, pizarras). Rocas sedimentarias (areniscas rojas). Casi todas guardan en su interior el secreto del inicio de la vida en el planeta. Primeras glaciaciones.

En esta era debieron aparecer las primeras manifestaciones de vida en forma de seres de una sola célula, semejantes a las bacterias actuales, los cuales no podían dejar huellas fósiles.

Los fósiles más antiguos conocidos son de fines de esta era, y corresponden a impresiones de algas marinas muy rudimentarias.

El enfriamiento de nuestro planeta continuó. Aunque las grandes explosiones volcánicas disminuyeron, inmensas cantidades de rocas fundidas traían de las profundidades del planeta minerales de hierro, plata, cobre, oro y otros metales que hoy conocemos. Estas rocas, que antes de consolidarse pasaron por el estado de fusión, son denominadas rocas ígneas, o sea, rocas formadas por el fuego.

Las lluvias, cada vez más intensas, al caer sobre las partes elevadas de la corteza, arrastraban los materiales sueltos y los iban depositando en los fondos de los mares, dando origen a las rocas sedimentarias.

Esta era, denominada Proterozoica, o de la vida elemental, debió durar, al igual que la anterior, unos 650 millones de años. En ella aparecieron organismos más complejos, como las esponjas y corales y las primeras plantas con raíces.

Era Paleozoica: Las tierras emergidas ya poseían potentes mantos de sedimentación marina (calizas, mármoles, cuarcitas). Gran dinamismo interno de la Tierra. Se originan zonas de montañas en todo el mundo. Variaciones climáticas mundiales importantes (cálidas y húmedas). Gran desarrollo de la flora continental y de los primeros animales vertebrados marinos y terrestres. Formación de rocas ricas en carbón (antracita y hulla). Gran purificación de la atmósfera gracias a los vegetales continentales.

La era de los peces y de los grandes helechos. Durante un largo período no se produjeron en la tierra grandes conmociones. Los océanos cubrían extensas zonas de la superficie terrestre y la erosión iba reduciendo intensamente el relieve de las áreas emergidas.

En los mares de esa era vivían cantidades enormes de animales provistos de conchas o caparazones, cuyos restos, al depositarse en el fondo de los océanos, formaron profundas capas de rocas calizas. En las costas se depositó gran cantidad de arena. Más tarde, según indican los fósiles, aparecieron los peces en los océanos y plantas mayores en las tierras. Los insectos se multiplicaron.

En los finales de esta era se formó la mayor parte de la hulla o carbón mineral de que disponemos hoy. En este período, llamado carbonífero, cuyo clima era caliente, hubo extensos bosques de helechos arborescentes, que medían hasta 30 metros de altura. Los restos de estos helechos fosilizados en las zonas cenagosas, después de quedar cubiertos por arcillas y arenas, formaron la hulla, que actualmente es extraída de sus yacimientos por los mineros.

Durante esta era aparecieron los primeros animales vertebrados, que podían vivir lo mismo en tierra que en el mar: los anfibios.
La temperatura, que se mantuvo relativamente cálida, favoreció la multiplicación de las especies tanto vegetales como animales. Después, el clima se enfrió considerablemente, y muchas de estas especies se extinguieron.

La era Paleozoica (de la vida antigua), duró más de 360 millones de años.

Era Mesozoica: Se produce la ruptura del supercontinente de Pangea. El clima de la Tierra cambia varias veces, de húmedo a desértico. Los animales sufren constantes transformaciones y adaptaciones al medio natural. Desaparición de los grandes saurios. Surgen otras especies animales y vegetales. Zonas muy localizadas de orogénesis. Se inicia la formación petrolífera.

La era de los reptiles gigantescos. Durante millones de años los animales más notables que vivieron sobre la tierra fueron unos reptiles gigantescos, de figuras grotescas, que habitaban en tierra firme y en los lagos.

Algunos poseían alas y podían volar. Entre estos reptiles figuraron los animales mayores que han vivido sobre los continentes. Muchos de sus esqueletos han sido descubiertos. Algunos de los reptiles más pequeños evolucionaron en esta época, hasta convertirse en los antecesores de las aves actuales.

Sobre la tierra firme aparecieron unos pequeños seres de sangre caliente y cubiertos de pelos, que alimentaban con leche a sus pequeñuelos. Eran los mamíferos, a los que pertenecería el hombre millones de siglos después.

En los últimos tiempos de esta era hubo gran actividad volcánica, y se produjeron grandes plegamientos y fallas en la superficie terrestre. Entonces se formaron las mayores montañas que hay sobre la tierra: los Himalayas de Asia, los Andes de la América del Sur y las Rocosas de la América del Norte.

La era Mesozoica (de la vida media), duró unos 120 millones de años.

La tierra adopta sus caracteres actuales. (Era Cenozoica.) En esta era, que es la más reciente de la historia de la tierra, se han producido distintos períodos en los cuales la temperatura descendió tanto, que grandes masas de hielo (glaciares) avanzaron desde los polos. En el hemisferio norte estas glaciaciones cubrieron gran parte de la América del Norte, Europa y Asia.

Los mamíferos se multiplicaron durante estas épocas frías, siendo notable, entre ellos, el mamut, antepasado de los elefantes actuales.

En esta era los continentes y los océanos adquirieron su forma actual y aparecieron casi todos nuestros animales domésticos: caballo, perro, gato, cerdo y muchos más.

La era Cenozoica (de la vida reciente), abarca los últimos 60 millones de años de la historia de la tierra. Hará cerca de dos millones de años surgieron sobre la tierra los primeros seres parecidos al hombre. Mucho más tarde, hará unos 50.000 años, encontramos ya los primeros hombres, que conocían e! uso del fuego y de la piedra.

Algunos autores estiman que, a partir del cese de las glaciaciones hará unos 30.000 años cuando los hombres comenzaron su lenta marcha la civilización , dando comienzo a la era actual.

Una era de Grandes cambios climáticos (de cálido y templado a frío glaciar). Los glaciares cubren vastas zonas del planeta. Cuatro períodos glaciares. En una época de desglaciación aparecen los homínidos (antecesores del hombre actual).

El mamut y el tigre diente de sable (esmilodonte) son vistos por los primeros humanos. Las diferencias de temperatura ocasionan grandes migraciones de flora y fauna. Rocas: loess, conglomerados, limos. Formación de lagos y nuevos drenajes fluviales. Relieve actual.

Explosión de vida: Los primeros océanos se convirtieron en el hogar de las bacterias y algas, como por ejemplo las algas azul verdosas.

Se cree que estas formas tempranas de vida marina fueron las responsables de la generación de oxígeno en la Tierra, ya que hasta ese entonces nuestra atmósfera no lo contenía y los rayos ultravioletas del Sol llegaban al planeta en forma directa sin ninguna barrera de por medio.

Las algas, las primeras productoras de clorofila, lograron absorber la energía del Sol y producir su propio alimento, al tiempo que liberaban oxígeno. Fueron vertiéndolo gradualmente y preparando así el camino para la evolución de otras criaturas marinas.

Los organismos unicelulares precursores necesitaron miles de millones de años para conseguir organizarse en formas más complejas.

Fue hace alrededor de 680 a 650 millones de años, hacia fines de la Era Precámbrica, cuando finalmente aparecieron los primeros organismos pluricelulares. Los restos más antiguos de organismos complejos fueron encontrados en Edicara, Australia.

Son, por lo general, impresiones sobre la piedra de restos de ancestros de anélidos y medusas. Debido a estos hallazgos, se discute la posibilidad de crear un nuevo período, denominado Edicariano, que marcaría el inicio de la Era Paleozoica.

3.1. ERAS GEOLÓGICAS

4. Pruebas de la evolución

​ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCIÓN, 

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

Existen multitud de evidencias o pruebas demostrativas de que la evolución biológica es un hecho incuestionable. Estas evidencias provienen de campos científicos distintos: la paleontología, la anatomía comparada, la embriología, la biogeografía y la biología molecular.

EVIDENCIAS PROCEDENTES DE LA ANATOMÍA COMPARADA

La comparación de la anatomía de algunos seres vivos también aparentan los orígenes de algunas otras especies.

En muchos animales podemos observar órganos que tienen un aspecto diferente porque poseen funciones distintas, pero responden al mismo modelo de estructura básica. Se denominan órganos homólogos. Esto se debe a que los seres vivos que los poseen descienden de antepasados comunes. Las extremidades anteriores  de los vertebrados son los órganos homólogos.
En muchas especies existen órganos homólogos que no desemplean ninguna función. Se denominan órganos vegetales. Por ejemplo, en el esqueleto de una serpiente o de una ballena existen huesos homólogos a los de la cadera de otros vertebrados, que indican que estos organismos evolucionaron a partir de antecesores cuadrúpedos. 

Los órganos análogos son los que tienen funciones similares pero no presentan ninguna semejanza estructural. Por ejemplo, las alas de los vertebrados son modificaciones de sus extremidades anteriores, mientras que las de los insectos son expansiones de su pared corporal.

EVIDENCIAS EMBRIOLÓGICAS

Las primeras etapas de el desenvolvimiento embrionario de muchos organismos tienen grandes similitudes. Este hecho constituye un argumento a favor de la existencia de antepasados comunes.

EVIDENCIAS PALEONTOLÓGICAS

El estudio de los restos fósiles de seres vivos proporciona evidencias acerca de la sucesión de organismos.
El número de fósiles diferentes a su complejidad diminuyen conforme aumenta la antigüedad de las capas sedimentarias en las que se encuentran, lo que hace pensar en un lento despliegue evolutivo, desde las formas más primitivas hasta las actuales.

Entre las principales características de fósiles representativos destacan:
 
○ El descubrimiento de formas de transición, o haberlo perdido, allega indicios sobre las relaciones evolutivas entre los organismos. Es muy representativo el fósil de Archaeopteryx Lithographica, la prueba más concluyente acerca del origen reptil de las aves. Este animal presenta características intermedias entre estos dos grupos de vertebrados.
○ Las series filogénicas, en las que se observan modificaciones graduales de las estructuras de los fósiles. Es muy conocida la del caballo o la evolución del dromedario. Durante el Eoceno, los dromedarios eran pequeños animales, con cuatro dedos y dientes con pequeñas coronas. En el Mioceno, las especies se hicieron más grandes y evolucionaron a pies con dos dedos y dientes con grandes coronas.

Archaeopteryx Lithographica

EVIDENCIAS BIOGEOGRÁFICAS

El estudio de la peculiar flora y fauna de lugares aislados de el resto del mundo,como Australia, también ofrece evidencias de la evolución. Existen poblaciones de mamíferos primitivos, como el ornitorrinco, y otros animales, como los canguros, que no se encuentran en ningún otro lugar del planeta.

Los mamíferos placentarios o superiores aparecieron posteriormente a la separación del continente australiano y fueron sustituyendo a los mamíferos  primitivos en otras zonas terrestres. Por esta razón, en Australia, los mamíferos primitivos  no tuvieron que competir con los placentarios y aún perduran en la actualidad.  

EVIDENCIAS PROCEDENTES DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

La gran semejanza existente entre algunas proteínas presentes en los seres vivos, como la hemoglobina, y las semejanzas que hay en los procesos fisiológicos básicos, como la respiración y la fotosíntesis, serían inconcebibles sin pensar en un origen común de todos los organismos.

En los últimos años, las técnicas de clonación y secuenciación del ADN y de las proteínas se convirtieron en los mejores métodos para reconstruir la historia, aún la más remota,   de las alineaciones de los seres vivos.

4.1. ¿Cuál es la evidencia para la evolución?

4.2. Pruebas de la Evolución ¿La evolución es sólo una teoría? ¿De la nada puede nacer algo?

5. Teorías de la evolución: Lamarckismo, Darwinismo, Teoría sintética de la evolución

La Teoría de Lamarck y los Postulados de la Evolución

La teoría de Larmack o lamarckismo defiende la idea de que un organismo puede transmitir características que ha adquirido durante su vida a su descendencia. También se conoce como heredabilidad de características adquiridas o herencia blanda.

Lamarck (1744-1829) fue un naturalista francés, soldado, biólogo, académico y un defensor temprano de la idea de que los caracteres adquiridos de los seres vivos se pueden heredar.

Los postulados de Lamarck son las teorías de la evolución de las especies, formuladas por el célebre naturalista francés Jean Baptiste Lamarck.

Estas teorías surgieron como fruto de la observación constante de la naturaleza, de los procesos de adaptación de los seres vivos y de la paleontología, especialmente en invertebrados. Sus posturas científicas se constituyen para muchos como pioneras en el campo de los estudios evolutivos.

Concepto de evolución de Lamarck

La hipótesis principal de Lamarck tiene su punto de partida en la creación del mundo, donde la naturaleza y las especies fueron diseñadas en un equilibrio perfecto.

Así, en la medida en que las características del entorno cambian, las especies desarrollan nuevas propiedades que les permiten su supervivencia y continuidad.

Estas trasformaciones suceden tanto de forma gradual como a través de lo que se conoce como  la transmisión de caracteres adquiridos.

La transmisión de caracteres adquiridos se refiere al proceso de transferencia hereditaria de ciertas adaptaciones que desarrollan los seres vivos durante su ciclo de vida.

Finalmente, las nuevas generaciones fueron cambiando su anatomía hasta convertirse en los animales que ahora conocemos.

Si bien Lamarck aportó a la construcción de la premisa de la transmisión de caracteres hereditarios, está ya había sido planteada por otros estudiosos de la materia.

El verdadero mérito del biólogo fue el de arrojar la idea de que las modificaciones transferidas genéticamente ampliaban el espectro evolutivo, excluyendo así fenómenos naturales como la extinción.

La recopilación de sus hallazgos científicos se encuentra en su principal obra llamada Philosophie Zoologique (Filosofía Zoológica). Ésta  fue publicada por primera vez en 1809.

1- Uso y desuso de los órganos

Para todo ser vivo el uso frecuente o constante de un órgano cualquiera, hace que poco a poco este se haga más hábil, fuerte y resistente, lo fortifica poco a poco.

Por el contrario, la falta de uso del mismo órgano u otro, trae como consecuencia que  se haga inútil, hasta que finalmente se suprime.

También,  puede presentarse el cambio de actividades o propósitos ejecutados por un órgano. Con el tiempo, esto se verá reflejado en una serie de modificaciones en su anatomía haciéndolo más apto para las actividades cotidianas.

En 1876 Friedrich Engels publicó The part played by labour in the transition from apen to man (El papel del trabajo en la transformación del mono en hombre). En este escrito Engels plantea que la evolución del ser humano tal y como la conocemos se presentó debido a una serie de factores, como el ambiente, el clima, la necesidad de cazar y de construir herramientas.

Estos hechos obligaron al hombre primitivo  a convertirse en bípedo, liberando  las manos de la carga de facilitar la movilidad y dando lugar a nuevas actividades que requerían de mayor precisión y destreza. En síntesis, la necesidad de trabajar, de construir y crear fue la clave del éxito este proceso evolutivo.

Otro ejemplo interesante puede ser el que expone Lamarck en Philosophie Zoologique. Las jirafas habitan en el continente africano en terrenos agrestes, donde las condiciones de supervivencia son extremas.

Este curioso ejemplar ha desarrollado  un cuello y patas delanteras más largas en comparación con sus patas traseras. Así, logra alcanzar los seis metros de altura y puede obtener alimento de las hojas de los árboles con toda facilidad.

Comprometido siempre con el trabajo de campo, Lamarck también observó varias especies de aves de las que también sacó algunas conclusiones.

Hay aves que pasan la mayor parte de su vida sobre los árboles, éstas han obtenido garras especiales en forma de gancho. Aquellas que cazan insectos o peces pero no suelen mojar su cuerpo han desarrollado extremidades largas y desprovistas de plumaje. En el caso de los cisnes,se evidencia la presencia de cuellos largos y piernas cortas, adaptadas al agua.

En la actualidad, se ha analizado como el uso de dispositivos móviles ha modificado los hábitos e incluso la estructura mental del ser humano.

Hoy por hoy, la mayoría de personas tiene a su alcance una gran variedad de aparatos tecnológicos, donde se intercambian grandes cantidades de información.

En este sentido, muchos se atreven a afirmar, que el hombre ha cambiado sus dinámicas de procesamiento de datos, incluso ha desarrollado una gran habilidad con sus dedos, especialmente en el pulgar. ¿Será acaso este el nuevo cambio del entorno que empujará nuevos procesos evolutivos?

2- La transmisión de caracteres adquiridos

Lamarck consideró que la creación de la naturaleza se realizó por obra divina. De allí surgieron las primeras formas vivientes más simples.

Los cambios climáticos y  la presencia de nuevas especies es una realidad constante, que obligan a estas criaturas a modificar  sus comportamientos.

Para garantizar la continuidad, los nuevos individuos que surgen de la reproducción, traen consigo  aquella información evidenciada en características como el fortalecimiento o desaparición de órganos, presencia o ausencia de pelaje, agudeza o desaparición de algunos sentidos, entre otros.

En 1802 Lamarck pone un ejemplo con dos recién nacidos de la misma especie pero diferente sexo. A uno de ellos se le venda el ojo izquierdo durante toda su vida. 

Al llegar a la etapa de madurez reproductiva, estos dos se aparean trayendo nueva descendencia a quienes también se les vendará el ojo izquierdo. Se puede afirmar, que si se hace lo mismo durante muchas generaciones, probablemente el ojo izquierdo desaparezca y el derecho cambie su ubicación.

Darwin, evolución y selección natural

Desde que en 1859 el naturalista inglés Charles Darwin(1809–1882) publicó El origen de las especies ha sido atacado con dureza y ridiculizado en caricaturas con cuerpo de simio. Él nunca dijo que el hombre descendiese del mono y ni siquiera se inventó la evolución.

Lo que Darwin hizo fue construir toda una teoría con esa idea, que flotaba en el ambiente científico desde un siglo antes, cuando Linneo empezó a clasificar las especies por sus semejanzas y le quedó un esquema con muchas ramas que salían de unos pocos troncos. No podía ser casualidad. Al ver esa especie de árbol genealógico parecía que las especies estaban emparentadas y habían evolucionado a partir de antepasados comunes. Aquello inspiró a un tal Erasmus Darwin para escribir un poema que anticipaba la evolución biológica y, mucho más tarde, su joven nieto Charles lo vio clarísimo tras dar la vuelta al mundo a bordo del Beagle.

Puntos más importantes:

• Charles Darwin era un naturalista británico que propuso la teoría de la evolución biológica por selección natural.
• Darwin definió la evolución como "descendencia con modificación", la idea de que las especies cambian a lo largo del tiempo, dan origen a nuevas especies y comparten un ancestro común.
• El mecanismo que Darwin propuso para la evolución es la selección natural. Debido a que los recursos son limitados en la naturaleza, los organismos con rasgos heredables que favorezcan la supervivencia y la reproducción tenderán a dejar una mayor descendencia que sus pares, lo que hace que la frecuencia de esas características aumente a lo largo de varias generaciones.
• La selección natural hace que las poblaciones se adapten o se vuelvan cada vez más adecuadas a su entorno con el paso del tiempo. La selección natural depende del medio ambiente y requiere que existan variaciones heredables en un grupo.

¿Qué es la evolución?

El libro seminal de Darwin, El origen de las especies, expone sus ideas acerca de la evolución y la selección natural. Estas ideas se basaron en gran medida en las observaciones directas que Darwin realizó en sus viajes alrededor del mundo. De 1831 a 1836 fue parte de una expedición de investigación realizada a bordo del barco HMS Beagle, la cual hizo paradas en Sudamérica, Australia y la punta sur de África. En cada parada, Darwin tuvo la oportunidad de estudiar y catalogar las plantas y los animales de la localidad.

En el transcurso de sus viajes, Darwin empezó a observar patrones interesantes en la distribución y las características de los organismos. Podemos ver algunos de los patrones más importantes que descubrió en la distribución de los organismos estudiando las observaciones que realizó sobre las islas Galápagos en la costa de Ecuador.

Darwin encontró que las islas cercanas en las Galápagos tenían especies similares, pero no idénticas, de pinzones. Más aún, notó que cada especie de pinzón era adecuada a su entorno y su función en este. Por ejemplo, las especies que comían semillas grandes tenían picos grandes y duros, mientras que las que consumían insectos presentaban picos delgados y puntiagudos. Finalmente, observó que los pinzones (y otros animales) de las islas Galápagos eran parecidos a las especies que se encontraban en la parte continental de Ecuador, pero distintas de las del resto del mundo

Darwin no dedujo todo esto durante su viaje. De hecho, ¡ni siquiera se dio cuenta de que los pinzones eran especies emparentadas pero diferentes hasta que le mostró sus especímenes a un ornitólogo (biólogo de aves) experto varios años después. Sin embargo, elaboró gradualmente una idea que pudiera explicar el patrón de los pinzones emparentados pero diferentes.

De acuerdo con la idea de Darwin, este patrón tendría sentido si las islas Galápagos hubieran estado habitadas desde hace mucho tiempo por aves provenientes del continente vecino. En cada isla, los pinzones se adaptarían gradualmente a las condiciones locales (a lo largo de muhcas generaciones y durante largos periodos de tiempo). Este proceso pudo haber llevado a la formación de una o más especies distintas en cada isla.

Pero, si esta idea era correcta, ¿por qué lo era? ¿Qué mecanismo podía explicar de qué manera cada población de pinzones había adquirido adaptaciones o características que la hacían más adecuada para vivir en su entorno inmediato? Durante su viaje, y en los años que le siguieron, Darwin desarrolló y refinó un conjunto de ideas que podrían explicar los patrones que observó durante su viaje. En su libro, El origen de las especies, Darwin explicó sus dos ideas fundamentales: la evolución y la selección natural.

Evolución

Darwin propuso que las especies cambian con el tiempo, que las especies nuevas provienen de especies preexistentes y que todas las especies comparten un ancestro común. En este modelo, cada especie tiene su propio conjunto de diferencias heredables (genéticas) en relación con su ancestro común, las cuales se han acumulado gradualmente durante periodos de tiempo muy largos. Eventos de ramificación repetidos, en los que las nuevas especies se desprenden de un ancestro común, producen un "árbol" de muchos niveles que une a todos los seres vivos.

Darwin se refirió a este proceso, en el que los grupos de organismos cambian en sus características heredables a lo largo de generaciones, como "descendencia con modificaciones". Hoy en día, lo llamamos evolución. El boceto de Darwin que se ve arriba ilustra esta idea y muestra cómo una especie puede ramificarse en dos a lo largo del tiempo, y cómo este proceso puede repetirse muchas veces en el "árbol genealógico" de un grupo de especies emparentadas.

La teoría sintética de la evolución

La teoría sintética de la evolución considera además que las variaciones genéticas que se orientan a la adaptación de los organismos (lo que popularmente se conoce como "la supervivencia del más apto") tienen efectos principalmente sobre individuos de la especie, de modo que los cambios fenotípicos de una especie se producen mucho más gradualmente.

Todas estas conclusiones no podrían haber sido realizadas por Darwin, ya que en el siglo XIX se desconocían los estudios acerca de los genes y de la deriva genética. 

Esta teoría moderna de la evolución difiere de la teoría de Charles Darwin en tres aspectos:

• Reconoce varios mecanismos evolutivos además del de la selección natural. Uno de ellos, el de la deriva genética aleatoria, puede ser tan importante como el de la selección natural.
• Reconoce que las características de una especie son heredadas en forma de unidades separadas llamadas genes. La variación dentro de una población se debe a la presencia de múltiples alelos de un gen.
• Postula que la especiación se debe habitualmente a la acumulación de pequeñas modificaciones genéticas a lo largo del tiempo.

5.1. Teorías de la evolución de las especies (Lamarck, Darwin, etc)

5.2. Teoría de Lamarck

5.3. Jean-Baptiste Lamarck

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet Chevalier de Lamarck nació en Bazentin, Francia, el 1 de agosto de 1744, en el seno de una familia noble y descendiente de militares. Tuvo una educación jesuítica y se inició en las artes militares, participando en la batalla de Villinghausen (1761) en la Guerra de los Siete Años.

Sin embargo, su verdadera vocación fue la ciencia, por lo que se formó en la medicina, disciplina que no llegó a ejercer. Además, formó parte del Jardín des plantes hasta 1793, cuando se convirtió en Museo de Historia Natural por idea suya.

Desde entonces fue catedrático y publicó diversos estudios sobre la flora, la fauna, la meteorología, la hidrología. Su obra magna, la Filosofía zoológica, fue publicada en 1809.

Por desgracia Lamarck quedó ciego en 1819, por lo que sus últimas obras fueron escritas a través del dictado que le tomaban sus hijas. La última parte de su vida la vivió ignorado y caído en desgracia, hasta su muerte en 1829.

5.4. Charles Darwin

La revolución científica del Renacimiento estableció una nueva astronomía en la que la Tierra dejaba de ser el centro de la creación; su defensa valió a Galileo un proceso inquisitorial. Cuando, en el siglo XIX, el naturalista británico Charles Darwin formuló sobre bases científicas la moderna teoría de la evolución biológica en su obra El origen de las especies (1859), también las más airadas reacciones procedieron de los estamentos eclesiásticos: el modelo evolutivo cuestionaba el origen divino de la vida y del hombre. Una vez más (y en ello reside la trascendencia histórica de la obra de Darwin), los avances científicos socavaban convicciones firmemente arraigadas, dando inicio a un cambio de mentalidad de magnitud comparable al de la revolución copernicana.

Charles Darwin

Biografía

Charles Robert Darwin nació en Sherewsbury el 12 de febrero de 1809. Fue el segundo hijo varón de Robert Waring Darwin, médico de fama en la localidad, y de Susannah Wedgwood, hija de un célebre ceramista del Staffordshire, Josiah Wedgwood, promotor de la construcción de un canal para unir la región con las costas y miembro de la Royal Society.

Su abuelo paterno, Erasmus Darwin, fue también un conocido médico e importante naturalista, autor de un extenso poema en pareados heroicos que presentaba una alegoría del sistema linneano de clasificación sexual de las plantas, el cual fue un éxito literario del momento; por lo demás, sus teorías acerca de la herencia de los caracteres adquiridos estaban destinadas a caer en descrédito por obra, precisamente, de su nieto.

Además de su hermano, cinco años mayor que él, Charles tuvo tres hermanas también mayores y una hermana menor. Tras la muerte de su madre en 1817, su educación transcurrió en una escuela local; en su vejez recordaría su experiencia allí como lo peor que pudo sucederle a su desarrollo intelectual. Ya desde la infancia dio muestras de un gusto por la historia natural que él consideró innato y, en especial, de una gran afición por coleccionar cosas (conchas, sellos, monedas o minerales), el tipo de pasión «que le lleva a uno a convertirse en un naturalista sistemático, en un experto, o en un avaro».

En octubre de 1825 Darwin ingresó en la Universidad de Edimburgo para estudiar medicina por decisión de su padre, al que siempre recordó con cariño y admiración, y con un respeto no exento de connotaciones psicoanalíticas; la hipocondría de Darwin en su edad adulta combinaría siempre la desconfianza en los médicos con la fe ilimitada en el instinto y los métodos de tratamiento de su padre.

El joven Charles, sin embargo, no consiguió interesarse por la carrera; a la repugnancia por las operaciones quirúrgicas y a la incapacidad del profesorado para captar su atención, vino a sumarse el creciente convencimiento de que la herencia de su padre le iba a permitir una confortable subsistencia sin necesidad de ejercer una profesión como la de médico. De modo que, al cabo de dos cursos, su padre, dispuesto a impedir que se convirtiera en un ocioso hijo de familia, le propuso una carrera eclesiástica. Tras resolver los propios escrúpulos acerca de su fe, Darwin aceptó con gusto la idea de llegar a ser un clérigo rural y, a principios de 1828, después de haber refrescado su formación clásica, ingresó en el Christ's College de Cambridge.

En Cambridge, como antes en Edimburgo y en la escuela, Darwin perdió el tiempo por lo que se refiere al estudio, a menudo descuidado para dar satisfacción a su pasión por la caza y por montar a caballo, actividades que ocasionalmente culminaban en cenas con amigos de las que Darwin conservó un recuerdo (posiblemente exagerado) como de auténticas francachelas. Con todo, su indolencia quedó temperada por la adquisición de sendos gustos por la pintura y la música, de los que él mismo se sorprendió más tarde, dada su absoluta carencia de oído musical y su incapacidad para el dibujo (un «mal irremediable» que, junto con su desconocimiento práctico de la disección, representó una desventaja para sus trabajos posteriores).

Charles Darwin (retrato de George Richmond, 1840)

Más que de los estudios académicos que se vio obligado a cursar, Darwin extrajo provecho en Cambridge de su asistencia voluntaria a las clases del botánico y entomólogo John Henslow, cuya amistad le reportó «un beneficio inestimable» y que tuvo una intervención directa en dos acontecimientos que determinaron su futuro: la expedición a Gales y, sobre todo, el viaje del Beagle. Al término de sus estudios en abril de 1831, el reverendo Henslow lo convenció de que profundizase en la geología, materia por la que las clases recibidas en Edimburgo le habían hecho concebir verdadera aversión, y le presentó a Adam Sedgwick, fundador del sistema cambriano, quien inició precisamente sus estudios sobre el mismo en una expedición al norte de Gales realizada en abril de ese mismo año en compañía de Darwin (treinta años más tarde, Henslow se vería obligado a defender al discípulo común ante las violentas críticas dirigidas por Sedgwick a las ideas evolucionistas).

Pero la importancia decisiva de la figura del reverendo en la vida de Darwin se mide ante todo por el hecho de que fue Henslow quien le proporcionó a Darwin la oportunidad de embarcarse como naturalista con el capitán Robert Fitzroy y acompañarle en el viaje que éste se proponía realizar a bordo del Beagle alrededor del mundo. En un principio su padre se opuso al proyecto, manifestando que sólo cambiaría de opinión si «alguien con sentido común» era capaz de considerar aconsejable el viaje.

Ese alguien fue su tío (y futuro suegro) Josiah Wedgwood, quien intercedió en favor de que su joven sobrino participase en la expedición; entretanto, el propósito de viajar se había consolidado en Darwin desde meses antes, cuando la lectura de las obras del naturalista alemán Alejandro Humboldt suscitó en él un deseo inmediato de visitar Tenerife y empezó a aprender castellano y a informarse acerca de los precios del pasaje.

6. Mecanismos de la evolución.

MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN

¿QUÉ SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?

Se conoce como mecanismos de la evolución a varios procesos a través de los cuales se produce el cambio evolutivo, debido a que ocasionan cambios en las frecuencias de los genes de los individuos de las poblaciones.

¿CUÁLES SON LOS MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN?

Selección natural

Es el mecanismo más conocido de todos y el que Charles Darwin describió para explicar su teoría de la evolución en el siglo XIX. Según Darwin, los individuos de una población con variabilidad, que se adapten mejor a su entorno, tienen más probabilidades de sobrevivir, reproducirse y tener descendencia. Ésta, naturalmente, hereda los genes de sus progenitores así como los rasgos que los caracterizaron. Por el contrario, los individuos que no se adaptan al entorno son menos propensos de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus genes.

Darwin expuso que la selección natural es el principal mecanismo que conduce a la evolución de los seres vivos.

"Charles Darwin: la selección natural es el principal mecanismo que conduce a la evolución de los seres vivos."

Deriva genética

Para entender esto, hay que saber que un alelo es una de las formas alternativas que un solo gen puede tener; por ejemplo, el gen que determina el color de los ojos de una persona puede tener un alelo para el color marrón y un alelo para el color azul. Un alelo es recesivo si está presente en los dos cromosomas de un par, pero es dominante si se encuentra en uno o los dos cromosomas de un par. El primer alelo es dominante y el segundo es recesivo. Si una persona hereda uno o dos alelos para el color de los ojos azules, tendrá ojos azules, pero sólo podrá tener ojos marrones si hereda dos copias del alelo para ojos marrones.

Ahora bien, la deriva genética ocurre cuando una población tiene un pequeño tamaño y la frecuencia de los alelos varía por azar, por eventos que no están relacionados con la adaptación o algún proceso genético mayor. Esto ocasiona que algunos alelos se pierdan o que otros predominen y queden fijados en la población.

Imagina que a una isla pequeña y aislada llega un grupo de 50 colonos de piel oscura y se asienta prósperamente ahí. Los descendientes de los colonos tendrán la mayor parte de las características de sus ancestros, y la población tendrá poca variabilidad genética. Esto no implica la adaptación a su entorno, ni la competencia con otros individuos, ya que hipotéticamente no llegan personas de otras partes del mundo. Entonces, la población tiende a tener piel oscura por deriva genética.

Selección natural y deriva genética no ocurren a menos que exista variabilidad genética en una población, esto es, que los individuos presenten aspectos que los diferencien unos de otros, en cuestión de formas, tamaños, colores, etcétera.

Los mecanismos de la evolución que se conocen son: selección natural, deriva genética, mutación y migración.

Mutación

Son cambios permanentes en el material genético que son visibles cuando los descendientes de individuos tienen características diferentes a los de sus progenitores. Las causas de las mutaciones están relacionadas con errores durante la división (reproducción) celular y el contacto con agentes químicos y radiación.

Un gen que ha mutado puede conseguir una nueva función, pero también existen posibilidades de que el individuo presente efectos adversos. Esto último está vinculado con la modificación de la proteína del gen que mutó.

Migración

Se le conoce también como “flujo de genes” y consiste en la transferencia de genes de una población a otra. En este caso, puede suceder que los individuos de una población se trasladen a otra región con una población y se reproduzcan con los individuos de ésta, lo que resultaría en el cambio en las frecuencias de los alelos y nuevas variantes genéticas en la población.

7. La evolución humana.

LA EVOLUCIÓN HUMANA

Hominización o Evolución humana

Desarrollo biológico y cultural de la especie Homo sapiens sapiens, los seres humanos. El estudio de la evolución del ser humano se basa en un gran número de huesos y dientes fósiles hallados en diversos lugares de África, Europa y Asia. También se han descubierto numerosos utensilios de piedra, hueso y madera, así como restos de fogatas, campamentos y entierros. Como resultado de estos descubrimientos pertenecientes al campo de la arqueología y la antropología, se ha podido componer una visión de la evolución humana en el transcurso de los últimos 4 millones de años, aproximadamente.

Orígenes humanos

Los testimonios fósiles de los antecesores inmediatos del hombre moderno están repartidos entre los géneros Australopithecus y Homo, y datan de hace unos 5 millones de años. La naturaleza del árbol evolucionista de los homínidos antes de esa fecha es muy incierta.

Entre 7 y 20 millones de años atrás, los primitivos simios se hallaban distribuidos por el continente africano y, posteriormente, por el euroasiático. Aunque se han encontrado multitud de huesos y dientes fósiles, la forma de vida de los individuos de esta familia y sus relaciones con los monos y hombres vivos hoy constituyen un tema de debate entre los científicos.

La comparación de las proteínas sanguíneas y el ADN de los grandes monos africanos con los del hombre indica que la línea que desemboca en el individuo moderno no se separó de la de los chimpancés y los gorilas hasta un momento comparativamente tardío de la evolución. En consecuencia, muchos científicos consideran que esta escisión evolutiva pudo producirse hace unos 6 u 8 millones de años; lo que significa que el testimonio conocido de los fósiles homínidos, que arranca hace unos 5 millones de años, posiblemente se remonte hasta los albores de la línea humana.

Australopithecus

Se han descubierto fósiles de este género en diferentes yacimientos en el este y el sur de África. Surgido hace más de 4 millones de años (algunos restos fragmentarios se han datado tentativamente 5 millones de años atrás), parece ser que el género se extinguió hace 1,5 millones de años. Todos los australopitecinos eran realmente bípedos y, por consiguiente, indiscutibles homínidos. No obstante, en algunos detalles de sus dientes, mandíbulas y tamaño de cerebro, presentan diferencias suficientemente marcadas entre ellos como para justificar una división en cuatro especies: Australopithecus afarensis, Australopithecus africanus, Australopithecus robustus y Australopithecus boisei.

El australopitecino más antiguo es el afarensis, que vivió en África oriental hace unos 3 o 4 millones de años. Hallado en la región Afar de Etiopía y en Tanzania, tenía un tamaño de cerebro ligeramente mayor que los chimpancés (400 y 500 cm³). Algunos individuos poseían dientes caninos algo más prominentes que los de los homínidos posteriores. No se ha encontrado ninguna herramienta junto a los fósiles descubiertos.

Al parecer, entre 2,5 y 3 millones de años atrás, el afarensis evolucionó hacia un australopitecino posterior, el africanus, conocido primordialmente gracias a los yacimientos del sur de África, que poseía un cerebro similar al de sus antecesores; sin embargo, aunque sus dientes masticadores, los caninos, todavía eran grandes no eran prominentes y llegaban al mismo nivel que las demás piezas. Como en el caso del afarensis, no se han encontrado útiles de piedra junto a los fósiles.

Parece ser que se produjo una escisión evolutiva hace unos 2,6 millones de años, ya que las pruebas fósiles revelan la presencia de al menos dos, y posiblemente hasta cuatro, especies diferentes de homínidos; uno de sus segmentos evolucionó hacia el género Homo y finalmente hasta el hombre moderno, mientras que los otros se transformaron en especies australopitecinas que más tarde se extinguieron. Estas últimas incluyen al australopitecino robusto, el robustus, restringido al sur de África, y al boisei, que sólo se ha encontrado en África oriental. Los primeros representan una adaptación específica ya que su principal diferencia con el segundo grupo radica en el gran tamaño de sus dientes molares, mandíbulas y músculos maxilares. Los australopitecinos robustos se extinguieron hace 1,5 millones de años.

El género Homo

Aunque los científicos no se muestran de acuerdo, muchos creen que tras la escisión evolutiva que condujo al Australopithecus robustus, el africanus evolucionó hasta el género Homo. En tal caso, esta transición evolutiva se debió producir hace 1,5 o 1,2 millones de años. Los fósiles de este periodo muestran una curiosa mezcla de rasgos: algunos presentan cerebros relativamente grandes (800 cm³) y dientes también grandes, del tamaño de los australopitecinos; otros poseen dientes pequeños, análogos a los del Homo, pero unido a cerebros pequeños del tipo australopitecino. Algunos cráneos y mandíbulas fósiles de este periodo, hallados en Tanzania y Kenia, en África oriental, se han catalogado como Homo habilis, que significa hombre hábil, ya que junto a estos fósiles se encontraron herramientas de piedra. El habilis contaba con muchos rasgos que le vinculan tanto con los antiguos australopitecinos como con miembros posteriores del género Homo. Parece probable que esta especie represente la transición evolutiva entre los australopitecinos y los posteriores homínidos.

Los primeros útiles de piedra encontrados proceden de yacimientos africanos fechados hace 2,5 millones de años; sin embargo junto a ellos no se ha hallado ninguna especie concreta de homínido. Los yacimientos fechados entre 1,5 y 2 millones de años atrás, que se encuentran en diferentes lugares de África oriental, no sólo incluyen multitud de útiles de piedra, sino también huesos de animales con marcas y arañazos. Estos restos demuestran que, los hombres comían carne, aunque se desconoce si dicho alimento se conseguía cazando o procedía de la recolección de carroña. Tampoco se sabe aún qué porcentaje de su dieta alimenticia procedía de alimentos vegetales recogidos y de insectos, y cuál de tejido animal. Asimismo se desconoce si estos yacimientos corresponden a actividades de miembros anteriores de la línea Homo o si los robustos australopitecinos también eran capaces de fabricar herramientas y de comer carne.

El fósil de un individuo de cerebro grande y dientes pequeños, cuyo primer hallazgo corresponde al norte de Kenia y con aproximadamente 1,5 millones de años, se ha clasificado dentro de la especie Homo erectus. La primera parte de la existencia de este Homo, como la de los homínidos anteriores en el tiempo, se halla limitada al sur y al este de África. Más tarde, entre 700.000 y 1 millón de años atrás, invade las zonas tropicales del Viejo Mundo y, al final de su evolución, las zonas templadas de Asia. Diversos yacimientos arqueológicos contemporáneos del Homo erectusrevelan una mayor perfección en la fabricación de útiles que la observada en los yacimientos anteriores. En la cueva del Sinanthropus pekinensis, en el norte de China, existen pruebas de que se había empleado el fuego. Estos datos sugieren que la conducta de los homínidos se iba haciendo más compleja y eficiente.

A lo largo de la vida del Homo erectus continuaron vigentes las principales tendencias de la hominización. El tamaño de su cerebro, no mucho mayor que el de los anteriores homínidos, entre 750 y 800 cm³, aumenta hasta 1.300 cm³,  dentro del rango de variación del Homo sapiens.

Los primeros Homo sapiens

Entre 200.000 y 300.000 años atrás, el Homo erectus evolucionó hacia el Homo sapiens. Debido al carácter progresivo de la hominización durante este periodo, resulta difícil identificar con precisión cuándo se produjo esta transición evolutiva, por lo que algunos fósiles de esta época han sido clasificados como Homo erectus tardíos por unos científicos y como Homo sapiens por otros.

Aunque pertenecientes al mismo género, estos primeros Homo sapiens no presentan un aspecto idéntico al del hombre moderno. Los testimonios fósiles más recientes sugieren que el hombre moderno, Homo sapiens sapiens,apareció por primera vez hace más de 90.000 años. Existe cierto desacuerdo entre los científicos acerca de si la secuencia de fósiles homínidos revela un desarrollo evolutivo continuo desde la primera aparición del Homo sapiens hasta el hombre moderno. Esta discrepancia se centra sobre todo en el lugar que ocupan los restos de Neanderthal, clasificados a menudo dentro de la cadena de la hominización como Homo sapiens neanderthalensis,. Los hombres de Neanderthal (que reciben su nombre del valle de Neander, en Alemania, donde se halló uno de los primeros cráneos) ocupaban algunas zonas de Europa y del Oriente Próximo desde hace unos 100.000 años hasta hace 35.000 o 40.000 años, cuando desaparecieron de los registros fósiles. En otras parte del Viejo Mundo también se han encontrado otros fósiles de diferentes variedades de los primeros Homo sapiens.

La discrepancia acerca del hombre de Neanderthal implica el interrogante sobre los orígenes evolutivos de las poblaciones de hombres modernos o razas. Aunque no es posible establecer una definición exacta del término raza, las poblaciones humanas muy distantes entre sí exhiben ciertas diferencias físicas. Estas diferencias representan adaptaciones a las condiciones ambientales locales, un proceso que según algunos científicos comenzó con la llegada del Homo erectus a todas las partes del Viejo Mundo hace aproximadamente un millón de años. En su opinión, la hominización a partir del Homo erectus ha sido una evolución continua localizada; es decir, las poblaciones locales han ido variando su aspecto a lo largo de los años. Los hombres de Neanderthal y los primeros Homo sapiens se consideran descendientes del Homo erectus y son los antecesores del hombre moderno.

Otros científicos consideran la diferenciación racial como un fenómeno relativamente reciente. Según ellos, los rasgos de Neanderthal (frente baja y abombada, cejas abultadas y cara grande carente de barbilla) parecen demasiado primitivos como para considerarlos antecesores del hombre moderno. Clasifican al hombre de Neanderthal en una rama lateral del árbol evolutivo humano que acabó por extinguirse. Según esta teoría, los orígenes del hombre moderno se hallan en el sur de África o en Oriente Próximo. Al evolucionar, entre 90.000 y 200.000 años atrás, se propagaron por todas las partes del mundo y sustituyeron a las poblaciones más primitivas de Homo sapiens. Además de algunos restos fragmentarios de fósiles procedentes del sur de África, esta teoría está avalada por las comparaciones de ADN mitocondrial (forma de ADN que se hereda exclusivamente de la madre) realizadas en mujeres representativas de una distribución universal de antecesores. Estos estudios sugieren que los humanos proceden de una única generación del África subsahariana o del sureste de Asia. Debido a estas pruebas que siguen la línea materna, dicha teoría se ha denominado la hipótesis Eva, pero sus resultados no son aceptados por la mayoría de los antropólogos, que consideran mucho más antigua la existencia de la especie humana.

Con independencia del resultado de la controversia científica, los testimonios muestran que los primeros grupos de Homo sapiens eran muy eficaces a la hora de beneficiarse de la climatología a veces adversa de la Europa de los periodos glaciales. Es más, por primera vez en la hominización, los homínidos comenzaron a enterrar a sus muertos, cuyos cuerpos acompañaban con herramientas de piedra, huesos animales e incluso flores.

Comportamiento del Homo sapiens

Las adaptaciones fisiológicas que hicieron de los seres humanos animales más flexibles que otros primates, permitieron el desarrollo de una amplia variedad de capacidades y una versatilidad en el comportamiento que no tiene comparación en el resto del mundo animal. El gran tamaño del cerebro, su complejidad y maduración lenta, junto con el desarrollo neurológico a lo largo de los doce primeros años de vida, proporcionó la base para que el comportamiento estereotipado e instintivo pudiera ser modificado a través del aprendizaje. Los cambios en el medio se afrontaron mediante ajustes rápidos y no a través de una selección genética lenta, con lo que la supervivencia se hizo posible en condiciones extremas y en una amplia variedad de hábitats sin necesidad de una diferenciación adicional de la especie; sin embargo, cada recién nacido, que nace con pocos rasgos innatos y con una gran potencialidad de desarrollo del comportamiento, debe tener un proceso de aprendizaje para alcanzar su desarrollo completo como ser humano.

Atributos culturales

El hombre moderno

Aunque la aparición evolutiva de los pueblos biológicamente modernos no modificó de forma sustancial el esquema básico de adaptación que había caracterizado las primeras fases de la historia humana, sí se produjeron algunas innovaciones. Además del nacimiento del gran arte paleolítico en los territorios de Francia y España, creado por los habitantes de las cavernas, algunos antropólogos defienden que fue durante esta época cuando se creó el lenguaje humano, un desarrollo que habría de tener profundas implicaciones en todas las facetas de la actividad humana. Hace unos 10.000 años se produjo uno de los acontecimientos más importantes de la historia de la humanidad: la domesticación de plantas y animales.

La comprensión actual de la hominización tiene sus pilares en los fósiles conocidos, pero el panorama dista mucho de estar completo

7.1. Los orígenes de la Humanidad (1/3) - La odisea de la Especie

7.2. Los orígenes de la Humanidad (2/3) - La odisea de la especie II: Homo sapiens

7.3. Los orígenes de la Humanidad. (3/3) El amanecer del hombre