Todo sobre la Evolución
Lo esencial
 
 

Funcionamiento • Efectos de la evolución • 12 cápsulas

Cualesquiera dos individuos tienen ancestros comunes

Las consecuencias de la evolución no son obvias.

  1. Todos nosotros somos descendientes modificados de nuestros padres o de la información genética de nuestros padres.
  2. Todo ser vivo tuvo padres que llegaron a la edad de la reproducción y se reprodujeron con éxito.
  3. Todo ser vivo nació de padres de su misma especie con los cuales se pudo haber reproducido.
  4. Todo ser vivo, si tuvo descendencia, ésta fue de su misma especie y también se pudo haber reproducido con ella.
  5. Todo ser vivo puede formar una fila imaginaria continua con todos sus antepasados y esa fila llegará hasta el origen de la vida. Cada individuo de esa fila se pudo haber reproducido con sus vecinos cercanos en la fila. Mientras más lejano un vecino, menores serán las posibilidades de reproducirse con él, ya que las especies evolucionan con el tiempo.
  6. Cualesquiera dos seres vivos tienen un antepasado en común: esto igual aplica a dos humanos, como a un humano y un chimpancé, un perro y una lechuga, un fresno y una bacteria, un dinosaurio y tú.

Esta liga es una imagen gráfica del árbol de la vida, obtenida a partir del análisis del ADN de las distintas especies vivas actualmente.

Esta es otra liga tomada de otro sitio muy interesante.

La imagen que sigue muestra gráficamente la fila de antepasados de dos especies ficticias distintas, con un ancestro común.

Los individuos son similares localmente, pero a grandes distancias en el tiempo, los individuos pueden ser muy diferentes.

Referencias:
Shubin, Neil, () Your Inner Fish: A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body. p. 174

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El comportamiento evoluciona de forma diferente a como evoluciona la anatomía

En el caso de la anatomía, las similitudes son el resultado de compartir antepasados. Si los humanos tenemos 5 dedos en cada extremidad no es por casualidad. Es porque descendemos de anfibios que tenían 5 dedos también.

Esto no sucede con la conducta. Dos especies genéticamente muy cercanas pueden tener comportamientos muy disímiles si viven en hábitats distintos o si consumen diferentes alimentos.

También sucede que especies filogenéticamente muy distantes una de otra, pueden tener conductas similares si habitan nichos ecológicos parecidos.

El mejor ejemplo son las dos especies de simios más cercanas a nosotros: los gorilas y los chimpancés. Son tan parecidas entre ellas que no es raro que el público en general confunda un gorila de tamaño pequeño con un chimpancé.

Los gorilas son herbívoros, alimentándose de tallos, hojas y en ocasiones algunos frutos. Los chimpancés son frugívoros, es decir, consumen fruta y complementan su alimentación con termitas, hormigas y si es posible, con carne de mono.

La diferencia en dieta marca una diferencia en comportamiento sexual.

Los gorilas tienen una enorme masa corporal que deben mantener a base de plantas. Para lograrlo, deben dedicar el día completo a comer y no pueden perder tiempo en trasladarse de un lado a otro.  Permanecen en un mismo territorio, no muy grande, que un sólo individuo puede fácilmente defender. Esto ha llevado a que los machos desarrollen una estrategia sexual de poligamia. Un macho monopoliza un harem de hembras y repele a los demás machos. Así funciona su sociedad.

El caso de los chimpancés, que se alimentan de frutos, es diferente. Los árboles llenos de fruto maduro aparecen de manera impredecible. Los chimpancés tienen que trasladarse para ubicarlos. Esto implica que viven en extensiones de terreno muy grande y difíciles de defender.  Además, cuando encuentran alimento, hay suficiente para compartir con otros chimpancés. De aquí que hayan desarrollado otras adaptaciones sociales. Un chimpancé macho necesita de los otros machos para defender el territorio. No tiene caso reprimir a los rivales sexuales. Les conviene más vivir en grupos y tener una estrategia sexual promiscua: todos los machos comparten a todas las hembras.

Referencias:
Ridley, Matt, () The Agile Gene. How Nature Turns on Nurture. p. 17

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El dimorfismo sexual

En las especies que se reproducen sexualmente, existe una gama enorme de diferencias en aspecto entre el macho y la hembra, que son resultado del comportamiento de la especie. A esto se le conoce como dimorfismo sexual.

Algunos especies de peces de aguas profundas tienen machos enanos que viven como parásitos en el cuerpo de la hembra, pues si anduvieran nadando solos les costaría mucho trabajo encontrar con quien aparearse.

En el otro extremo, los elefantes marinos machos pueden llegar a ser hasta varias veces el tamaño de una hembra, pues esto les permite mantener alejados a sus rivales y lograr haremes muy grandes.

Los espléndidos plumajes de los machos de muchas aves son el resultado de selección sexual, de adaptaciones que han llevado a las hembras a preferir machos de plumajes atractivos, dando como resultado que los machos de plumajes poco atractivos desaparezcan pues no tienen progenie.

Este hermoso video muestra una población de patos joyuyo (Aix sponsa), los machos de gran colorido y las hembras básicamente en tonos café.

Referencias:
Mayr, Ernst, () What Evolution Is. p. 139

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El empobrecimiento y falta de armonía aparece en las islas

Emprobrecimiento se refiere a que en las islas escasean las especies. En general una isla es más pobre en diversidad de especies, comparada con el continente más cercano. Una isla tiene muchas menos especies que un territorio del mismo tamaño en un continente.

Falta de armonía se refiere a que en una isla las especies no están representadas en la misma proporción que en el continente. Además, las islas sufren mucho más la extinción de sus especies que los continentes.

Por dar ejemplos:

  1. Hawaii tiene 6 mil especies endémicas de insectos, más no tiene hormigas.
  2. Madagascar no tiene felinos ni antílopes endémicos, aun cuando está muy cerca de África.
  3. Tristán de Acuña, en el Atlántico, no tiene aves de presa.
  4. Nueva Guinea no tiene pájaros carpinteros ni buitres.
  5. Nueva Zelanda, muy cerca de Australia, no tiene marsupiales.
  6. Las islas muy pequeñas en general no tienen serpientes.
  7. Las Galápagos, que tienen muchos reptiles, no tienen ningún anfibio, como ranas.
  8. En las islas en general no hay mamíferos grandes y si los hay son murciélagos o ratas.
  9. Tasmania, que tiene tanta variedad de palomas como Australia, sólo tiene la mitad de las especies de buhos.
  10. La isla Mauricio hasta antes de la llegada de los humanos no tenía mamíferos terrestres.
  11. El atolón de Aldabra en el Oceano Índico no tiene nada más que tortugas, moscas, unos moluscos y unas lombrices.

Esto se debe a que no es fácil que toda especie se disperse hacia una isla y no es fácil que una isla ofrezca los recursos para que toda especie se sostenga.

 .

Referencias:
Quammen, David, (1996) The Song of the Dodo. p. 255

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La docilidad surge en las islas

Las especies que habitan islas donde no hay depredadores, pierden sus adaptaciones defensivas.

Se pierden las coloraciones protectoras, los mecanismos de advertencia, las manifestaciones de cautela y la infancia se prolonga.

Este último fenómeno es el que tanto impresiona a los visitantes de las islas Galápagos: las especies confían en los humanos.

Los bobos de patas azules (piqueros) de las Galápagos son dóciles.

Las tortugas gigantes de las Galápagos son dóciles.

Las garzas y los pinzones de las Galápagos son dóciles.

Cualquiera que visita las islas queda impresionado con la indiferencia con la que los animales endémicos toleran la intromisión de los humanos. Darwin no fue la excepción. En su diario escribió que le llamaba la atención la ""extrema docilidad"" de las aves que había visto.

Referencias:
Quammen, David, (1996) The Song of the Dodo. p. 204

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La evolución de las aves y los insectos en las islas

Cuando las aves y los insectos se enfrentan a medios donde la competencia y la depredación es poco intensa, les sucede algo muy curioso: pierden la habilidad de volar y evolucionan hacia gigantismo.

Ejemplos de esto tenemos muchos, en muy diversas islas, tanto de especies vivas como extintas.

Las cucarachas gigantes de Australia, los grillos gigantes de Nueva Zelanda, los cormoranes no voladores de las Galápagos, el kakapo (un perico no volador) de Nueva Zelanda, el buho extinto de Cuba (Ornimegalonyx), los pájaros elefantes ya extintos de Madagascar (Aepyornis).

Darwin sabía de estos efectos. Un colega suyo, de nombre T. Vernon Wollaston, le dedicó un libro que publicó en 1856 donde reportaba el haber encontrado que 200 de las 500 especies de escarabajos de las islas Madeiras en el Atlántico habían perdido la habilidad de volar.

Referencias:
Quammen, David, (1996) The Song of the Dodo. p. 192

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La evolución es responsable de la biodiversidad

La enorme biodiversidad que existe en el planeta es resultado de las adaptaciones que los organismos han sufrido a lo largo de su estancia en la Tierra.

Todas las formas de vida necesitan energía para sobrevivir, pero hay muy distintas maneras de lograrlo. Nosotros comemos papas, arroz, pescado y vacas entre otros muchos productos animales y vegetales. Convertimos su energía química en energía metabólica y mecánica que aprovechamos para sobrevivir.

Pero no todos los seres vivientes lo hacen de la misma manera.

Existen organismos que obtienen la energía que necesitan a partir de otras fuentes. Las plantas, algas y cianobacterias absorben luz solar, dióxido de carbono y agua, que con ayuda de la clorofila lo convierten en oxígeno y azúcar como alimento. Es asombroso darse cuenta que árboles de decenas de metros de altura estén hechos literalmente de agua y aire.

Organismos menos conocidos pero más impresionantes son los que tienen la habilidad de obtener la energía que necesitan a partir de sustratos inorgánicos. A estas criaturas se les conoce como litótrofos, que significa "come rocas", y viven en medios tan diversos como agua de mar, agua dulce, aguas contaminadas con drenaje, en la atmósfera, en volcanes o en las fuentes hidrotermales en el fondo del mar. En este último caso, existen bacterias que se alimentan de azufre. 

De dónde se obtiene la energía es sólo una medida de la biodiversidad en el planeta. Otra medida es la temperatura ambiente a la que sobreviven los organismos.

Nuestro linaje divergió de otros primates en las sabanas de África hace unos 7 ma y nos hemos adaptado a vivir en un rango de temperatura entre 20°C y 30°C. Si nuestra temperatura corporal rebasa los 42°C, muy probablemente morimos. Si baja de 35°C, nos da hipotermia y también probablemente morimos. 

Pero existen organismos que han desarrollado estrategias para sobrevivir en rangos de temperatura muy diferentes. Las bacterias Pyrococcus fumarii, que viven en fuentes hidrotermales someras, sobreviven a temperaturas de 113°C. En el otro extremo del espectro, hay organismos que habitan glaciares, los mares de los polos y sedimentos en el fondo del mar. Estas bacterias sobreviven a -10°C, como es el caso de los que habitan el Lago Vostok, a 4 kms bajo un glaciar en la Antártida.

Otra medida de biodiversidad es la reproducción. Nuestra especie y un número pequeño de otras especies se reproducen sexualmente, que significa que los genes de los padres se combinan en los hijos. La alternativa es la reproducción asexual o clonación, que es más común en las bacterias, amibas, esponjas, anémonas de mar y muchas plantas. Inclusive hay organismos como los helechos y las medusas que alternan reproducción sexual con asexual.

El tiempo que transcurre entre generaciones también es muy variable: existen especies como las tortugas de las Galápagos, que se reproducen a partir de los 20 años de edad y ponen alrededor de 20 huevos cada año, llegando a vivir hasta 200 años. En contraposición, retrovirus como el VIH se reproduce asexualmente generando 100,000 clones en menos de una hora.

Basten estas 4 medidas de la biodiversidad para convencernos que la evolución ha producido seres vivos en cuanto medio ambiente ha podido. 

 

Referencias:
Mindell, David P. (2006), The Evolving World. p. 152

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La evolución se repite ocasionalmente en circunstancias distintas

Las opciones que la selección natural encuentra para que diferentes organismos se adapten a situaciones similares muchas veces se repiten de manera independiente.

Al analizar el árbol de la vida uno puede ver que estados y procesos complicados han surgido en múltiples ocasiones, muchas de ellas a partir de estados iniciales radicalmente distintos.

Si los genes que se requieren para construir estructuras relevantes y controles fisiológicos ya existen en los ancestros que todavía no sufren la adaptación, la selección hecha mano de la misma materia prima en circunstancias diferentes.

La fotosíntesis evolucionó al menos en tres ocasiones.

La lignina, el polímero que endurece las paredes celulares de las plantas y que permite que éstas crezcan muy alto desafiando la gravedad, evolucionó en dos ocasiones: en plantas vasculares terrestres y en algunas algas rojas marinas.

La eusocialidad, que es la organización social de las abejas, las termitas, las hormigas o los topos lampiños, apareció por lo menos 19 veces.

La fisiología de los homeotermos, aquellos animales que mantienen la temperatura corporal dentro de ciertos límites independientemente de la temperatura ambiental, apareció por lo menos en 8 linajes de vertebrados y en muchos grupos de insectos.

Plantas que flotan en el agua sin raíces evolucionaron a partir de plantas con raíces en 12 o más ocasiones diferentes.

Esqueletos mineralizados, como los exoesqueletos de los caracoles o los percebes, surgieron no menos de 21 veces y hace entre 550 y 445 ma.

La capacidad de inyectar veneno apareció en un mínimo de 24 grupos de animales distintos, desde medusas hasta arañas, escorpiones, hormigas, abejas, pulpos, peces, caracoles, víboras y hasta algunos mamíferos como el ornitorrinco y la musaraña de cola corta.

Referencias:
Vermeij, Geerat J., (2010) The Evolutionary World: How Adaptation Explains Everything from Seashells to Civilization. p. 228

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La evolución también impacta el comportamiento de los seres vivos

Los rasgos físicos de una especie no son el único resultado de la evolución. El comportamiento de la especie también es producto de la evolución.

Pongamos un ejemplo. El que una especie animal sea nocturna no es una casualidad, es una adaptación que le permitió sobrevivir. Seguramente compartía el territorio con un depredador diurno: de haber tenido una vida diurna, habría desaparecido.

Lo mismo podemos pensar de especies sociables: el vivir en grupos o tribus representó una adaptación favorable frente a aquellos individuos que vivían aislados y que desaparecieron.

No se nos debe olvidar que más del 99% de las especies que han existido, han desaparecido. Muchas de ellas debieron extinguirse por no haber tenido adaptaciones en su comportamiento que les dieran una ventaja reproductiva frente a otras.

El ser monógamos como los gibones, el vivir en los árboles como los monos, el volar como la mayoría de las aves, todos son ejemplos de conductas resultado de la evolución.

Un hecho muy interesante es el de aquellas aves voladoras que de pronto se encontraron en un medio sin depredadores, como es el caso del Dodo de las Islas Mauricio. Al paso del tiempo, dejaron de volar pues no había ninguna necesidad de escapar rápido del acecho del enemigo. Sin embargo, nunca se imaginaron que en el siglo XVI aparecería de pronto un depredador bípedo y con tecnología que acabaría con la especie, antes de que los dodos pudieran desarrollar una adaptación para cambiar su comportamiento.

Referencias:
Coyne, Jerry A., () Why Evolution Is True. p. 225

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La forma del individuo es también resultado de la evolución

Hay proteínas que son directamente responsables de la fisiología - de la visión, respiración, digestión, olfato.

Hay otras proteínas, como Pax-6, que son el kit de herramientas que regulan la forma - controlan el número, tamaño y aspecto de las partes del cuerpo, así como la identidad de las células en el cuerpo.

En general, una mutación en el kit de herramientas tiene consecuencias catastróficas, por lo que no son heredadas.

Una consecuencia importante de esto es que la evolución de la forma se da con cambios en las proteínas que regulan el uso del kit de herramientas.

Como ejemplo, la sección del gen Pax-6 encargada de construir un ojo, es casi idéntica en el humano, en la mosca de la fruta y en el ratón.

Referencias:
Carroll, Sean B., () The Making of the Fittest. p. 195

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Las islas permiten ver los efectos de la evolución más claramente

Las islas le dan claridad a la evolución, pues soportan menos especies, menos relaciones entre especies y más casos de extinción de especies que los continentes. Esto da como resultado ecosistemas más simples, que son más fáciles de estudiar. La disciplina que las estudia es Biogeografía de Islas.

Hay islas de dos tipos: continentales y volcánicas.

Las continentales se separaron de un continente en algún momento, al agrietarse las placas tectónicas y se llevaron consigo algunas especies que ya poblaban el continente padre. Ejemplos de isla continental son Madagascar, Nueva Zelanda, Sumatra, Borneo, Tasmania.

Las volcánicas aparecieron en el mar en algún momento y carecieron de vida hasta que poco a poco las fueron invadiendo especies que llegaron por agua o aire. Algunos ejemplos son las Galápagos, Hawaii y las Mascareñas.

Pero en todas las islas se producen dos fenómenos curiosos: gigantismo y enanismo.

Por ejemplo, en Galápagos y en las Mascareñas existen tortugas que descienden de tortugas del continente más cercano. Seguramente llegaron a las islas en balsas formadas por troncos y ramas. Evolucionaron a convertirse en tortugas gigantes, pues en ambos casos había un ecosistema que las sostenía y no había depredadores (especialmente de dos patas) que acabaran con ellas.

En cambio hay casos donde se produce el efecto contrario: sucede el enanismo. En islas como Malta, Sardinia, Sicilia, Creta, Chipre, Rodas, Delos, Sulawesi, Timor, Flores, Mindanao, en todas éstas se han encontrado fósiles de elefantes enanos. En las islas del archipiélago del Norte de California: San Miguel, Santa Rosa y Santa Cruz, se han encontras fósiles de mamuts enanos. Lo que sucede es que el ecosistema no da para mantener a las especies enormes y éstas evolucionan en individuos enanos que sí pueden sobrevivir y reproducirse en el medio que es más pobre que el del continente cercano.

Un ejemplo muy interesante es el del dragón de Komodo, que es una lagartija gigante, que evolucionó a convertirse de ese tamaño por las ventajas energéticas que obtuvo al alimentarse de elefantes enanos, que por cierto se extinguieron.

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1
Vdeo
Komodo: Tierra de Dragones
       
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Referencias:
Quammen, David, (1996) The Song of the Dodo. p. 19-167

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Todas las especies forman una estructura de árbol: el árbol de la vida

El árbol de la vida o árbol filogenético es una gráfica que muestra la genealogía de las distintas especies.

El árbol inicia en su primer nodo que es el origen de la vida.

Todas las especies están relacionadas y todas comparten ancestros comunes.

El primero en concebir esta idea que todas las especies vivas estaban relacionadas de esta manera fue Darwin.

La imagen que se muestra es un dibujo que él hizo en uno de sus cuadernos.

Esta liga es una imagen gráfica del árbol de la vida como se conoce hoy en día, obtenida a partir del análisis del ADN de las distintas especies vivas actualmente.

Esta otra liga es un sitio que permite explorar todo el árbol y ofrece imágenes e innumerables referencias.

Y esta otra es un sitio fanatástico que permite recorrer el árbol como si fuera un fractal. Por cierto, el sitio todosobrelaevolucion.org.mx es patrocinador de una de las especies de aves que habita en la Ciudad de México: el zanate mexicano (Quiscalus mexicanus).

Recomendamos la lectura de este artículo sobre el tema, publicado muy recientemente.

Referencias:
Dawkins, Richard, () The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe Without Design. p.

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