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.

Un buen ejemplo puede ser el de los ancestros de los delfines. Hace millones de años estos mamíferos caminaban sobre la tierra, sin embargo, hace cincuenta millones de años las condiciones del entorno se transformaron, obligándolos a pasar cada vez más tiempo en el agua.

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.

Teorías de la evolución de Lamarck: Postulados

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?

La idea básica de la evolución biológica es que las poblaciones y las especies de organismos cambian con el tiempo. Hoy en día, cuando pensamos en evolución, tendemos a relacionar esta idea con una persona: el naturalista británico Charles Darwin.
En la década de 1850, Darwin escribió un libro controversial e influyente llamado El origen de las especies. En él, propuso que las especies evolucionan (o, como lo dijo él, tienen "descendencia con modificaciones") y que todos los seres vivos pueden rastrear su ascendencia a un antepasado común. 

Darwin también sugirió un mecanismo para la evolución: la selección natural, en la que los rasgos heredables que le ayudan a un organismo a sobrevivir y reproducirse, se vuelven más comunes en una población a lo largo del tiempo. 

En este artículo, examinaremos más de cerca las ideas de Darwin. Veremos cómo surgieron a partir de sus viajes alrededor del mundo en el barco HMS Beagle y también analizaremos un ejemplo de cómo funciona la evolución mediante selección natural.

Darwin y el viaje del Beagle

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.


Selección natural

Es importante destacar que Darwin no solo propuso que los organismos evolucionaban. Si ese hubiera sido el inicio y el fin de su teoría, ¡no estaría en tantos libros de texto hoy en día! Además, Darwin también propuso un mecanismo para la evolución: la selección natural. Este mecanismo era elegante y lógico, y explicaba cómo podían evolucionar las poblaciones (tener descendencia modificada) de tal manera que se hacían más adecuadas para vivir en sus entornos con el paso del tiempo.
El concepto de selección natural de Darwin está basado en varias observaciones fundamentales:
  • Los rasgos a menudo son heredables. En los seres vivos, muchas características son hereditarias o pasan de padres a hijos. (Darwin sabía que esto sucedía, si bien no sabía que los rasgos se heredaban mediante genes).


  • Se produce más descendencia de la que puede sobrevivir. Los organismos son capaces de generar más descendientes de los que su medio ambiente puede soportar, por lo que existe una competencia por los recursos limitados en cada generación.


  • La descendencia varía en sus rasgos heredables. La descendencia en cualquier generación tendrá rasgos ligeramente distintos entre sí (color, tamaño, forma, etcétera), y muchas de estas características serán heredables.


Basado en estas sencillas observaciones, Darwin concluyó lo siguiente:
  • En una población, algunos individuos tendrán rasgos heredables que les ayudarán a sobrevivir y reproducirse (dadas las condiciones del entorno, como los depredadores y las fuentes de alimentos existentes). Los individuos con los rasgos ventajosos dejarán más descendencia en la siguiente generación que sus pares, dado que sus rasgos los hacen más efectivos para la supervivencia y la reproducción.
  • Debido a que los rasgos ventajosos son heredables y a que los organismos que los portan dejan más descendientes, los rasgos tenderán a volverse más comunes (presentarse en una mayor parte de la población) en la siguiente generación.
  • En el transcurso de varias generaciones, la población se adaptará a su entorno (ya que los individuos con rasgos ventajosos en ese ambiente tendrán consistentemente un mayor éxito reproductivo que sus pares).
El modelo de Darwin de evolución mediante selección natural le permitió explicar los patrones que vio durante sus viajes. Por ejemplo, si las especies de pinzones de las Galápagos compartían un ancestro común, tenía lógica que tuvieran mucho parecido entre ellas (y con los pinzones continentales, con quienes probablemente compartían un ancestro común). Si los grupos de pinzones habían estado aislados en islas separadas durante muchas generaciones, cada grupo se habría visto expuesto a un ambiente diferente en que el que se habrían favorecido distintos rasgos heredables, como los diferentes tamaños y formas de los picos para aprovechar distintas fuentes de alimento. Estos factores pudieron conducir a la formación de especies distintivas de cada isla.

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.


Esta teoría, por último, plantea un cambio de paradigma importante respecto a la clásica teoría de la evolución de Darwin. Mientras esta última se ocupaba principalmente de explicar la evolución a través de organismos, especiación e individuos, la teoría sintética de la evolución se refiere principalmente a los genes, fenotipos y poblaciones dentro de las especies