Todo sobre la Evolución
Lo esencial
 
 

Funcionamiento • Preguntas frecuentes acerca de evolución • 38 cápsulas

¿Cómo aparece un gen nuevo?

La aparición de un gen nuevo ocurre cuando un gen existente se duplica y se ubica junto al gen ancestro.

Con el tiempo el nuevo gen adopta una nueva función.

Inclusive puede suceder que lo que se duplique sea un cromosoma completo o hasta todo el genoma.

La figura muestra todos los distintos tipos de mutaciones que pueden suceder en el ADN de cualquier organismo.

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Referencias:
Mayr, Ernst, () What Evolution Is. p. 38

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¿Cómo es el ADN?

La estructura helicoidal de ADN contiene dos hebras entrelazadas. Las espirales son dextrógiras, es decir, giran hacia arriba si se les aplica un tornillo derecho.

A lo ancho, la molécula mide 23 angstroms: la milésima parte de la milésima parte de un milímetro.

Un millón de hélices colocadas una al lado de la otra cabrían dentro de esta letra O.

La molécula se nos muestra siempre como corta y ancha, pero en realidad es inmensamente larga y delgada. En cada célula de nuestro cuerpo tenemos dos metros del material. Si intentáramos construir un modelo a escala con hilo de coser, el contenido de ADN de cada una de nuestras células mediría 200 kilómetros de largo. 

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¿Qué es el ADN y cómo funciona?
       
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Referencias:
Mukherjee, Siddhartha (2016).The Gene: An Intimate History. p. 157

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¿Cómo evolucionaron las flores?

La idea de que las flores y los insectos evolucionaron en paralelo y han sido socios desde hace 125 ma parece ser una idea bien fundamentada. Sin embargo, no se conoce a ciencia cierta cómo se dio este matrimonio.

Parece ser que las plantas con flor evolucionaron a partir de plantas parecidas a los helechos. Estos antepasados producían esporas que atraían a los insectos que buscaban alimento fácil de encontrar.

Los antepasados de las flores convirtieron a estas plagas de insectos depredadores en insectos benefactores, anunciando de manera visible y llamativa sus esporas, que producidas en gran cantidad cubrían todo el cuerpo de los insectos.

Los depredadores transportaban inadvertidamente el polvo de esporas a la siguiente flor, aumentando la fecundidad del productor de esporas. Eventualmente las esporas se empacaron en paquetes, en granos de pólen, que fue cuando las verdaderas flores nacieron.

Todos los involucrados salieron ganando. Las flores consiguieron quien transportara su pólen, ya que ellas no se pueden trasladar. Los insectos consiguieron comida fácil de obtener y en grandes cantidades.

Recomendamos la lectura de este artículo y de este otro, sobre el tema, publicados muy recientemente.

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Referencias:
Haskell, David George., (2012) The Forest Unseen. p. 61

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¿Cómo pudo haber comenzado la vida?

La vida pudo haber comenzado en algún lugar donde hubiera gran concentración de moléculas inorgánicas.

Los análisis de ADN de arqueobacterias sugieren que aquellas que viven en ambientes de alta temperatura tienen los genes con mayor antiguedad.

Estas especies incluyen las arqueobacterias que metabolizan azufre.

Es posible que la vida haya comenzado en lo profundo del oceáno, donde existen fuentes hidrotermales ubicadas en los bordes de los volcanes submarinos.

Si como se ha sugerido, los primeros organismos obtenían su energía de juntar dióxido o monóxido de carbono con hidrógeno, estos ambientes ricos en azufre habrían brindado las condiciones apropiadas para que se diera dicha química.

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Why is life the way it is? Michael Faraday Prize Lecture - Dr Nick Lane
 
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Why is Life the Way it Is? with Nick Lane
     
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Referencias:
Southwood, Richard, () The Story of Life. p. 22

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¿Cómo pudo haber evolucionado el cerebro?

El movimiento estuvo presente en nuestros ancestros unicelulares hace 3,000 ma. Se movían con flagelos (como las bacterias o los espermatozoides), con cilios (especies de cabellos) o como se mueven las amibas.

La capacidad de movimiento ofreció una ventaja enorme para encontrar comida, dispersarse a nuevos sitios y escapar de depredadores.

El punto clave es que las moléculas de las proteínas que producen estos movimientos son las precursoras de las células de los músculos.

Las células de los músculos aparecen en todos los animales, desde los más primitivos, como las hydras, un animal de agua dulce que mueve sus tentáculos para capturar presas, hasta los mamíferos más complejos como nosotros.

La habilidad para moverse es fundamental en los animales. Aquí es donde aparecen los cerebros.

La primera evidencia de precursores de cerebros es colecciones de nervios que se encargan de controlar el movimiento.

Lograr que los músculos se contraigan en el orden correcto fue un adelanto evolutivo enorme que requirió la evolución de los nervios. Esos circuitos de nervios son los precursores del cerebro.

Una vez que la capacidad de movimiento evolucionó en animales multicelulares, hubo necesidad de percibir el ambiente para decidir cuándo y para dónde moverse. Ahí fue cuando evolucionaron los sentidos: células sensibles a la luz, temperatura y olor.

Después surgieron las emociones para ayudar al animal a hacer los movimientos apropiados: atacar, escapar o cortejar.

La regla es: si no hay músculos, no hay cerebro. Esa es la razón por la que las plantas no tienen cerebro. Son muy exitosas sin la necesidad de movimiento.

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Movimiento con flagelos
 
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Movimiento con cilios
 
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Movimiento de amibas
   
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Referencias:
Wolpert, Lewis, (2006) Six Impossible Things Before Breakfast: The Evolutionary Origins of Belief. p. 31

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¿Cómo pudo haber evolucionado el ojo?

El ojo ha representado siempre una incógnita para los críticos de la evolución.

Inclusive Darwin tuvo dificultades para explicar cómo es que surgió el ojo en los animales.

Ahora se sabe que el ojo ha evolucionado de manera independiente en distintas especies al menos 40 veces. Desde el Cámbrico existían especies con ojos como el anomalocaris.

Hay especies que tienen sensores muy simples, como células fotosensibles, hasta especies con ojos complejos como los mamíferos o los insectos.

Simulaciones hechas en computadora han permitido demostrar que con la selección artificial de pequeñas variaciones, es posible en 2,000 pasos y durante unos 500 ka producir un ojo de tipo cámara a partir de un prototipo sencillo.

La evolución tuvo mucho más que 500 ka para producir los ojos que se conocen: la evolución tuvo 8,000 veces ese tiempo.

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The evolution of the human eye - Joshua Harvey
 
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Mitos sobre la Evolución: "La Evolución no explica la aparición de estructuras complejas".
     
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Artículo recomendado.
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Referencias:
Carroll, Sean B., () The Making of the Fittest. p. 199

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¿Cómo pudo haber surgido la complejidad?

Quizá nos es fácil imaginar cómo la selección natural puede actuar sobre pequeñas diferencias entre individuos, provocando que unos tengan ventaja sobre otros para sobrevivir y reproducirse.

Lo que es más difícil de percibir es el enorme poder que tiene la selección natural al actuar a lo largo de mucho tiempo, acumulando pequeñas diferencias en los individuos en muy distintos rasgos.

El resultado es la evolución de la complejidad.

Esto ha permitido, entre otros ejemplos, la evolución del ojo a partir de un fotoreceptor muy simple, o la evolución de extremidades a partir de aletas.

Una simulación por computadora hecha en Suecia por Nilsson y Pelger ha permitido mostrar que es posible llegar a un ojo tipo cámara en 2,000 pasos y 500 ka a partir de un simple fotoreceptor.

La evolución ha tenido más tiempo del necesario para producir todas las criaturas maravillosas que vemos a nuestro alrededor.

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Mitos sobre la Evolución: "La Evolución no explica la aparición de estructuras complejas".
       
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Referencias:
Carroll, Sean B., () The Making of the Fittest. p. 199

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¿Cómo se define la vida?

Si nos pidieran identificar un organismo vivo, bastaría con encontrar algo que responda al medio ambiente, se reproduzca y herede sus características.

Los sistemas vivos son menos complicados de lo que uno se imagina.

Todos, absolutamente todos, están hechos de los mismos componentes químicos. Todos los seres vivos somos prácticamente agua. Esto se debe a nuestro pasado distante. Como la vida se originó en el agua, todos los procesos químicos se llevan a cabo en agua, que es la savia de la células.

La vida consiste prácticamente de 4 elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON), a veces junto con azufre (S) y fósforo (P).

Más del 99.9% de los sistemas vivos están hechos de CHON. ¿Cuál es la razón? ¿Porqué no titanio, oro, kriptón y tulio? Seríamos más exóticos.

La vida está hecha de CHON pues son los elementos más comunes en el universo. El quinto elemento más común, que es el helio, no forma parte de la vida pues no se junta con otros para formar moléculas más complicadas.

CHON sí se combinan entre ellos y forman moléculas robustas como metano, dióxido de carbono, agua, amoniaco, que dado que se disuelven en agua pueden jugar un papel activo en el funcionamiento de la vida.

Esto nos lleva a que no nada más los millones de especies vivas actualmente, sino que todos los organismos durante todo el tiempo y en todo el planeta tienen un origen común en una única línea primigenia de células.

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Referencias:
Schopf, J. William, (1999) Cradle of Life: The Discovery of Earth´s Earliest Fossils. p. 107

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¿Cómo se forma un fósil?

Un fósil son los restos de un organismo atrapados en una roca por haber sido reemplazado por minerales.

Esto sucede cuando por ejemplo una avalancha de lodo cubre los restos orgánicos de animales o plantas. Con el paso del tiempo, el espacio ocupado por las distintas estructuras del organismo van siendo reemplazada por minerales que eventualmente se convierten en roca.

Es muy común que el fósil no sea el animal o la planta completa, sino que haya fosilizado únicamente una sección del organismo.

Menos frecuentemente el fósil puede registrar las huellas, como sucede con los rastros dejados por trilobites o dinosaurios.

Las partes duras, como los huesos, los troncos y las garras conservan su forma por más tiempo, por lo que en general es más probable que queden registrados en el lodo cuando éste se comprime.

Las partes blandas, por descomponerse muy rápido, fosilizan con menor frecuencia, aunque hay ejemplos de fósiles de tejidos blandos que fueron cubiertos por una avalancha masiva de lodo.

Ver también aquí.

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Referencias:
Southwood, Richard, () The Story of Life. p. 14

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¿Cómo se producen las pequeñas diferencias en el plan corporal?

Si observamos el cuerpo de diversos animales, notamos que esos cuerpos son variaciones sobre un mismo tema.

Todos los tetrápodos tenemos 4 patas, que pueden ser cortas o largas, con plumas o piel, con dedos o garras, pero siempre son cuatro.

Todas las extremidades superiores de los tetrápodos son variaciones sobre el húmero, cúbito, radio, muñeca y dedos.

Todos los cráneos de primates son muy similares, uno parece la deformación del otro. Varían en volumen, tamaño de las cavidades oculares o el mentón, pero todos son muy parecidos entre sí.

¿Cómo se producen estos pequeños cambios en los animales?

Resulta que no es necesario inventar nuevos genes.

El descubrimiento de los genes Hox ha permitido entender qué es lo que sucede. Estos genes Hox funcionan como interruptores de otros genes. Su función es ""prender"" o ""apagar"" otros genes.

Un pequeño cambio en un gen Hox prolonga o acorta el tiempo que otro gen permanece prendido.

La cabeza de un chimpancé es distinta a la de un humano, no porque tenga un diseño diferente, sino porque las quijadas crecen durante más tiempo que las del humano y el cráneo crece durante menos tiempo.

Todo se reduce a la coordinación en tiempos.

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Referencias:
Ridley, Matt., (2003) The Agile Gene: How Nature Turns On Nurture. p. 33

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¿Cómo son las ramas iniciales del árbol de la vida?

Originalmente se pensaba que el árbol de la vida era como muestra la primera gráfica. Que a partir de LUCA, (Último antepasado común universal) descendían todas las especies en una gráfica en forma de árbol.

Hoy se sabe que las bacterias intercambian genes de manera horizontal, como muestra la segunda gráfica. Esto tiene como consecuencia que el nodo inicial del árbol de la vida no sea una rama sino sea un anillo.

El análisis de ADN de eucariotes indica que hubo una fusión de algún tipo de archaea con algún tipo de bacterias que contribuyeron al origen de los eucariotes.

, del inglés ""Last Universal Common Ancestor"".

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Referencias:
Carroll, Sean B., () The Making of the Fittest. p. 87 y 89

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¿Cómo son los virus?

En sentido conceptual, los virus son transportistas profesionales de genes. Tienen una estructura muy simple. En general no son más que un conjunto de genes dentro de un recubrimiento.

El inmunólogo Peter Medawar los describía como un paquete de malas noticias envueltos en un abrigo de proteína.

Cuando un virus se introduce en una célula, se quita el abrigo y comienza a utilizar a la célula como fábrica para copiar sus propios genes y producir más abrigos, resultando en millones de nuevos virus que brotan de la célula.

Es así que los virus han logrado simplificar a lo mínimo el ciclo de vida. Viven para infectar y reproducirse. Infectan y se reproducen para vivir.

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Virus, el origen
       
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Referencias:
Mukherjee, Siddhartha (2016).The Gene: An Intimate History. p.204

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¿Cómo surge un rasgo complejo?

Aun cuando entendamos cómo funciona la selección natural, nos es difícil explicar cómo es que puede surgir un rasgo complejo como las alas con plumas de las aves.

La respuesta está en un proceso que se conoce como exaptación: se tiene un rasgo que originalmente evolucionó para un propósito y es cooptado para otro propósito distinto.

Las primeras plumas que se conocen no son para volar, como las de las aves actuales: todo parece indicar que los dinosaurios tenían plumas. La imagen muestra un joven megalosauro de hace 150 ma con plumas en la cola.

Estas plumas debieron ser útiles para regular la temperatura: el pegarlas al cuerpo debió permitir retener el calor, el extenderlas debió permitir liberar calor. Su uso como estructura para volar debió haber surgido después.

La evolución hecha mano de las características que previamente existen en el individuo. Si alguna característica es útil para lograr una adaptación nueva, ¡Eureka!.

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Mitos sobre la Evolución: "La Evolución no explica la aparición de estructuras complejas".
       
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Referencias:
Shermer, Michael, () Why Darwin Matters: The Case Against Intelligent Design. p. 69

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¿Cómo surge una nueva especie?

Una manera de que aparezca una nueva especie es a partir de aislamiento geográfico. Esto se llama especiación alopátrica, que es un caso particular de cladogénesis. Pongamos un ejemplo.

Imaginemos una especie que de pronto se separa en dos poblaciones debido a la aparición de una barrera geográfica, como una montaña. Imaginemos también que los que quedan de un lado de la montaña gozarán de un clima húmedo y cálido tipo selva tropical. Los que quedan del otro lado gozarán de un clima seco y extremoso tipo desierto.

Tengamos en mente una cosa: necesitamos que transcurra mucho tiempo, del orden de millones de años, antes de que estas dos poblaciones se conviertan en dos especies distintas.

Cada una de las poblaciones deberá adaptarse a su medio ambiente: en el lado cálido se seleccionarán de manera natural los que mejor se adapten a la selva y en el lado seco se seleccionarán los que mejor se adapten al desierto.

Por poner un ejemplo, quizá en el lado cálido sobreviven y se reproducen más los que son grandes, logran alimentarse de ciertas plantas y salen de día. En el lado seco sobreviven y se reproducen más los que son pequeños, se alimentan de insectos y salen de noche.

Estas diferencias van a dar como resultado que después de cierto tiempo suceda deriva genética: la frecuencia de ciertos genes será distinta para cada una de las poblaciones.

En nuestro ejemplo imaginario, los del lado cálido tendrán con mayor frecuencia genes que hagan que sean grandes, que tengan dientes que les permiten ser herbivoros y que digieran las plantas. Los del lado seco tendrán con mayor frecuencia genes que les permitan ser pequeños, carnívoros y tener vista nocturna.

Con el paso del tiempo estas dos especies no sólo tendrán distinto comportamiento sino que tendrán diferencias físicas. Si agregamos la posibilidad que cada una de las poblaciones puede sufrir mutaciones, esto incrementará las diferencias aun más y disminuirá la posibilidad de que se reproduzcan en caso de llegar a encontrarse.

Un ejemplo real de especiación alopátrica es lo que sucedió hace 3 ma cuando se unió totalmente el Istmo de Panamá. De pronto una serie de especies se vieron separadas en dos territorios: unas poblaciones quedaron en el Caribe y otras quedaron en el Pacífico.

Hoy en día, los camarones del sur de Panamá son una especie distinta de los del norte de Panamá. El análisis de ADN muestra que provienen de un ancestro común. El pariente más cercano de los camarones del Pacífico es la especie del Caribe, sin embargo, en experimentos hechos en laboratorio, únicamente el 1% de los apareamientos entre ellos producen crías viables.

Otro ejemplo lo constituyen las cebras de Grevy y de Burchell. Una población de equinos se separó en dos: se aislaron reproductivamente una de la otra. En lugar de la población ancestral hoy existen dos poblaciones descendientes: las de Grevy al norte en Kenia y Etiopía, las de Burchell al sur, en Botswana y Namibia.

Versión impresa en inglés
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Referencias:
Zimmer, Carl., (2010) The Tangled Bank: An Introduction to Evolution. p. 189

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¿Con qué frecuencia aparecen las mutaciones?

Originalmente se pensaba que la aparición de las mutaciones eran eventos muy poco frecuentes.

Hoy se sabe que ése no es el caso. En los mamíferos, aparecen 100 mutaciones por genoma por generación en promedio.

Esto quiere decir que en cada uno de nosotros hay 100 diferencias con el genoma de nuestro padre y con el de nuestra madre.

De esas 100 diferencias, 99 son lo que se conoce como mutaciones silenciosas o neutrales, que no afectan el sentido de los genes.

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Referencias:
Ridley, Matt, () The Red Queen. Sex and the Evolution of Human Nature. p. 45

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¿Cuál es la evidencia de que todas las especies tienen un ancestro común?

Las especies están evolucionando continuamente y la vida se ha diversificado sorprendentemente desde su origen hace cerca de 3900 ma. En esa inimaginable inmensidad de tiempo, la diversidad, por definición, ha ido de una a muchos millones de especies, quizá entre 20 y 100 millones.

Darwin se aventuró a decir, en 1859, en su libro El Origen de la Especies, que todos los seres vivos habían evolucionado a partir de una única especie. Nunca dijo nada acerca de cómo surgió la vida. No se comprometió a especular. Pero estaba seguro que todos teníamos un mismo origen.

¿Pero cuáles son las evidencias?

Todos los seres vivos, desde los virus unicelulares más sencillos o el moho hasta los humanos o los robles, todos compartimos la molécula de ADN, que codifica la información genética y todas las recetas complejas de cómo fabricar proteínas en las células.

Además, todos los seres vivos compartimos otras dos características:

  • las membranas de nuestras células tienen mecanismos muy similares para controlar la entrada y salida de iones y moléculas de y hacia las células,
  • el sistema de transferencia de energía que involucra a la molécula ATP (adenosín trifosfato) y que le permita a la célula obtener energía.

Estas características de la vida, bastante complejas, seguramente surgieron una única vez, de ahí que apunten a un único ancestro de común.

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Referencias:
Benton, Michael J. (2003) When Life Nearly Died, pp.186. pp 127.

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¿Cúal especie animal tiene el mayor número de cromosomas?

La rata roja viscacha (Octomys mimax), originaria de Argentina, es la especie que tiene mayor número de cromosomas: 112.

Se piensa que tuvo un ancestro con 56 cromosomas y que un error durante la meiosis o la mitosis duplicó el número.

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Referencias:
Coyne, Jerry A., () Why Evolution Is True. p. 187

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¿Cuál especie de plantas tiene el mayor numero de cromosomas?

Existen unos helechos llamados Ophioglossum reticulatum (lengua de serpiente) que son los campeones en número de cromosomas.

Tienen 630 pares, es decir, 1,260 cromosomas por célula.

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Referencias:
Gould, Stephen J., (1992) Bully for Brontosaurus: Reflections on Natural Selection. p. 485

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¿Cuáles son las componentes de la evolución?

Tres componentes trabajan juntas para producir la evolución: variabilidad, herencia y selección natural.

  • Variabilidad se refiere a las diferencias que hay entre los individuos, aun dentro de una misma especie. No todos los individuos son idénticos: hay diferencias. Además, pueden suceder mutaciones que producen más diferencias.
  • Herencia se refiere a que esas características que hacen que un individuo sea distinto de otro, pueden ser heredadas por la progenie.
  • Selección natural se refiere a que dependiendo de las condiciones del medio ambiente que se trate, algunos individuos se reproducirán más que otros.
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¿Qué es la evolución? Subtitulado al español
       
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Referencias:
Dawkins, Richard, () The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe Without Design. p. 308

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¿Cuáles son las ideas básicas de la evolución?

Las ideas más importantes que Darwin sintetizó con su teoría, se pueden resumir en:

  1. La idea de que evolución sucede, de que es un hecho innegable. El mundo cambia, las especies cambian. Esa es la realidad.
  2. El concepto de ""antepasado común"". Los humanos no somos el resultado de una creación única. Descendemos de un ancestro que tenemos en común con los simios africanos. Más aún, los humanos no somos la especie más importante. Somos únicamente una especie más en este planeta.
  3. La idea de que la evolución es un proceso lento que sucede gradualmente. La evolución se mide en cientos de miles de años, o en millones de años.
  4. La selección natural es la fuerza primordial que moldea la adaptación de un organismo a su ambiente.
  5. La evolución sucede en las poblaciones, no en los individuos. Los individuos no evolucionan. Quién evoluciona es la población de una especie.
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¿Qué es la evolución? Subtitulado al español
       
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Referencias:
Darwin, Charles, () On the Origin of Species. p.

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¿Cuántas especies existen?

¿Cuántas especies vivas hay en la Tierra?

La respuesta corta es: si no contamos a las bacterias y a las archeobacterias, hay del orden de 9 millones de especies de eucariotes actualmente.

Esta cifra está repartida de la siguiente manera: 7.77 millones de animales, 300,000 especies de plantas, 611,000 especies de fungi, 37,000 especies de protozoarios y 28,000 especies de chromistas.

De todas estas especies, únicamente 1.2 millones están descritas, que corresponde al 13%.

El 85% de las especies son animales, y de éstos, la gran mayoría son insectos. Solo escarabajos hay del orden de 400,000.

Respecto a las bacterias y las archeobacterias, se estima que son del órden de millones a cientos de millones.

Imposible llegar a clasificar todas las especies vivas: muchas de ellas se extingirán antes de ser descubiertas.

Otro dato interesante es que se conocen del orden de 0.5 millones de especies de fósiles extintos.

Esta liga lleva al árbol de la vida como se conoce en la actualidad.

Y esta otra muestra la diversidad de especies terrestres que ni nos imaginamos existen, como la que se muestra en la imagen.

Si comenzáramos con una única especie hace 3,500 ma, es posible llegar a 100 millones de especies vivas en la actualidad, aun pensando que cada especie padre se separa en dos especies hijas sólo cada 200 millones de años.

El tiempo trancurrido en la Tierra es más que suficiente para que se hayan producido las especies que conocemos.

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Criaturas de las profundidades del oceáno
       
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Referencias:
Coyne, Jerry A., () Why Evolution Is True. p. 179

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¿Cuántas veces se originó la vida?

Probablemente hubo varios intentos de vida.

Lo que sí se sabe con certeza es que la vida que hoy existe se deriva de un único origen.

Si hubo otros orígenes, estos desaparecieron sin dejar descendencia.

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Referencias:
Mayr, Ernst, () What Evolution Is. p. 40

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¿Cuánto tiempo se necesita para que aparezca una nueva especie?

La especiación en organismos diferentes a las bacterias es un proceso lento. Es algo que ningún ser humano podrá atestiguar durante su vida, no digamos el proceso completo sino ni siquiera una pequeña parte de él.

Simulaciones por computadora han permitido calcular que partiendo de un ancestro común, es posible llegar a dos especies aisladas reproductivamente después de entre 100 ka y 5 ma.

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Referencias:
Coyne, Jerry A., () Why Evolution Is True. p. 178

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¿De qué tamaño son las bacterias y los virus?

Si tomamos un grano de nuestro salero de mesa, podemos alinear a lo largo de él 10 células de la piel, 100 bacterias o 1,000 virus.

Esa es más o menos la relación de tamaños.

Este sitio muestra la escala de las cosas en el universo.

La imagen animada anexa es del sitio del Smithsonian y fue tomada por James Tyrwhitt-Drake utilizando un microscopio electrónico. Lo que observe uno al final de la secuencia es una bacteria que está sobre una diatomea (alga unicelular tipo el fitoplancton) que a su vez está sobre un anfípodo, que es un crustáceo que carece de exoesqueleto.

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El tamaño del universo
       
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Referencias:
Zimmer, Carl., (2011) A Planet of Viruses. p. 5

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¿Dónde se formaron las moléculas de nuestros cuerpos?

Nosotros, al igual que todas las plantas, animales, bacterias, rocas, gases, todo lo que aparece a nuestro alrededor, está formado por moléculas que a su vez están compuestas por átomos de elementos de la tabla periódica.

La figura anexa muestra los elementos que componen un cuerpo humano y la proporción en que aparecen. Por cada átomo de Cobalto tenemos 375 millones de átomos de Hidrógeno.

Estamos formados casi únicamente por 3 elementos: Hidrógeno, Oxígeno y Carbono.

El Hidrógeno de nuestro cuerpo se creó en los primeros 3 minutos después del Big Bang. Todos los demás elementos se crearon en estrellas y supernovas. Nosotros únicamente estamos reusando el material, pues va a regresar al Universo cuando nuestro Sol explote en el futuro como una supernova.

Estamos hecho de material de estrellas que se recicla constantemente.

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Referencias:
Shubin, Neil, (2013) The Universe Within: Discovering the Common History of Rocks, Planets and People. p. Cap. 3

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¿Es posible ver el ADN?

Extraer ADN a partir de un ser vivo es tan fácil que se puede hacer en la cocina.

Tome un manojo de plantas o un pedazo de animal, que puede ser chícharos, un pedazo de carne o un hígado de pollo. Agregue sal y agua y métalo a la licuadora para deshacer todo el tejido.

Después agregue un poco de jabón líquido de cocina. El jabón rompe las membranas que cubren las células del tejido que no fue destrozado por la licuadora.

A continuación agregue algo de ablandador de carne. Esto va a provocar que se rompan las proteínas adheridas al ADN.

Lo que ahora se tiene es una sopa jabonosa de tejido suavizado que contiene ADN.

Finalmente agregue algo de alcohol. Lo que obtendrá será un líquido separado en dos: una papilla jabonosa abajo y alcohol arriba.

El alcohol atrae al ADN que se moverá hacia arriba. Si aparece una bola blanca en el alcohol quiere decir que hizo usted todo bien.

Esa bola blanca es ADN.

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Referencias:
Shubin, Neil, () Your Inner Fish: A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body. p. 139

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¿La evolución es una teoría?

No. La evolución no es una teoría, la evolución es un hecho. Sucede, eso es innegable.

La teoría que explica la evolución es la teoría Darwiniana, que dice que la selección natural no aleatoria de variaciones aleatorias heredables es la explicación de la vida y su complejidad.

Podría suceder que algún investigador ofreciera una mejor teoría para explicar la vida y su complejidad.

Pero mientras esto no suceda, la mejor teoría es la de Darwin.

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Mitos sobre la Evolución: "La Evolución es sólo una teoría".
 
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Mitos sobre la Evolución: "La Evolución ya no sucede".
     
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Referencias:
Dawkins, Richard, () The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe Without Design. p. 288

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¿Por qué Darwin tiene más crédito que Wallace?

Darwin se enteró en 1858 que Wallace había llegado a una teoría similar, cuando leyó una carta de él. Esto desencadenó que las dos teorías fueran presentadas en paralelo el mismo día en la Sociedad Linnean en Londres y que Darwin se dedicara a escribir todo el siguiente año para publicar su libro en 1859.

Sin embargo se sabe que Darwin escribió un documento de 35 páginas en 1842 donde esquematiza su teoría. Es más, este documento lo extendió a un trabajo de 230 páginas en 1844.

Esto demuestra que Darwin fue efectivamente el primero en proponer la evolución como la explicación a la existencia de vida en el planeta.

Se sabe que Wallace nunca le tuvo rencor, envidia o resentimiento alguno. Siempre se refirió a Darwin con respeto, hablaba de la ""Teoría Darwiniana"" y le dedicó su libro sobre sus viajes en el archipiélago Malayo de 1869: ""A Charles Darwin, autor del Origen de las Especies, no sólo como muestra de mi estimación personal y amistad, pero también como expresión de mi profunda admiración por su genialidad y sus trabajos"".

Wallace fue uno de los que cargó el féretro de Darwin en día de su entierro y en su autobiografía, Mi Vida, dedica un capítulo completo a su amistad con Darwin.

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Darwin, Wallace y la selección natural
       
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Referencias:
Carroll, Sean B., (2009) Into the Jungle: Great Adventures in the Search for Evolution. p. 33, 49

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¿Por qué es tan difícil reconstruir el origen de la vida en la Tierra?

Una de las razones por las que ha resultado muy difícil reconstruir el origen y la historia de la vida en la Tierra es porque los seres vivos como los conocemos hoy, 3500 millones de años después de que apareciera la vida, se asemejan bastante poco a sus ancestros.

Los organismos que vemos están ubicados en las puntas de las ramas del árbol de la vida. Sus propiedades, incluidos rasgos como el código genético que tomamos como universal, han sido pulidas por la selección natural durante miles de millones de años, tiempo en que las condiciones de vida han cambiado radicalmente, en parte por la presencia de la vida misma.

Debemos deshacernos de esa intuición que dice que el presente es la clave infalible del pasado.

Muy pocos de los tipos de vida originales tienen alguna probabilidad de persitir hasta el día de hoy. Si algunos sobrevivieron hasta el presente, viven en condiciones muy diferentes a las que existían cuando se originaron.

Por ejemplo, los organismos para los cuales el oxígeno es un veneno letal viven exclusivamente en lugares como pantanos salinos ricos en azufre, donde no hay oxígeno libre. Sin embargo, antes de que el oxígeno se extendiera por el planeta, esos organismos deben de haber vivido en cualquier lugar donde la vida era viable—en rocas, arena, lodo, sobre el agua, además de en medios sulfurosos.

Referencias:
Vermeij, Geerat J. (2010). The Evolutionary World: How Adaptation Explains Everthing From Seashells to Civilization. p. 112

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¿Por qué hay sólo dos sexos y no tres?

De las invenciones de la evolución, dos de ellas se distinguen por su incomparable importancia:

1. La fotosíntesis oxigénica, clave para la evolución de seres que consumen oxígeno,

2. El sexo eucariota, fuente de la variación genética en organismos complejos y el hecho que dio lugar a la notable diversidad y la rápida evolución.

El mundo anterior a la aparición del sexo era un mundo casi estático, que evolucionaba muy lentamente. De cuando en cuando aparecía una mutación ventajosa en los microbios y las algas que se reproducían de manera asexual, pero esto sucedía muy raramente pues en general las mutaciones son dañinas. La mutación benéfica únicamente era heredada por la descendencia directa, imposible de incorporarla a toda la población. En general, los ""hijos"" eran idénticos a sus ""padres"" generación tras generación.

Todo cambió cuando la clonación fue reemplazada por el sexo meiótico, hace alrededor de 1,100 ma, una innovación que logró ofrecer enorme diversidad a la materia prima de la cual hecha mano la evolución.

Gracias a la meiosis, la cría hereda una mitad del genoma de la madre y otra mitad del genoma del padre. Cuál sección del genoma de los progenitores es heredada es resultado del azar, por lo tanto, no hay dos crías idénticas (con excepción de los siameses que si no hubiera sido por un error, en realidad iban a ser un único individuo).

Dicho en otras palabras, cada organismo nacido de reproducción sexual tiene una mezcla genética que nunca antes había existido.

Debido a esta mezcla de los genes, las poblaciones que se reproducen sexualmente tienen gran cantidad de combinaciones genéticas. Esto contrasta con la monotonía genética de la reproducción asexual.

Un ejemplo muy simple ilustra el punto.

Una mutación en un población asexual permite dos combinaciones: a y A.

Una mutación en un población sexual permite tres combinaciones: aa, aA y AA.

Diez mutaciones en una población asexual únicamente pueden producir 11 combinaciones genéticas o genotipos: la original y las diez mutaciones.

Diez mutaciones en una población sexual pueden producir 3x3x3x3x3x3x3x3x3x3 que es casi 60,000 combinaciones distintas.

Mientras más mutaciones aparecen, más ventajosa es la reproducción sexual.

Cien mutaciones permiten tener más combinaciones genéticas que estrellas en nuestra galaxia.

Si hubiera tres sexos, por supuesto que la variedad genética sería aun mayor, pero habiendo ya tantas combinaciones genéticas, un tercer sexo habría sido totalmente superfluo.

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Referencias:
Schopf, J. William, (1999) Cradle of Life: The Discovery of Earth´s Earliest Fossils. p. 249

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¿Por qué la mosca de la fruta es tan utilizada en laboratorios?

Drosophila es un género de moscas de la fruta sorprendentemente diverso. Su nombre figura durante toda la historia de la genética.

Unas de las especies, como Drosophila melanogaster, son de valor incalculable para la investigación, pues se reproducen muy rápidamente, sobreviven en cautiverio y sus glándulas salivales contienen cromosomas enormes.

Estos cromosomas permiten hacer fácilmente su disección y decodificación, evitando que los genetistas se vuelvan locos y ciegos. .

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Referencias:
Quammen, David, (1996) The Song of the Dodo. p. 231

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¿Por qué Lamarck estaba equivocado?

Lamarck decía que era posible heredar a la progenie las características adquiridas durante la vida.

Por ejemplo, aquél que hiciera mucho ejercicio y desarrollara enormes biceps, heredaría biceps enormes a sus hijos.

Si Lamarck hubiera estado en lo correcto, eso quiere decir que los cambios adquiridos de alguna manera deberían de poder impactar los genes, que son los que se heredan.

La biología molecular ha demostrado que no es posible transmitir información de las proteinas a los ácidos nucleicos de las células madre.

Esto es lo que se conoce como el Dogma Central de la Biología Molecular.

Lo que sí se sabe con certeza que sucede es que el medio ambiente puede prender o apagar genes. El ejemplo clásico es la presencia de lactosa en la alimentación. Esto provoca que se activen genes en las bacterias E. coli que residen en el intestino. El resultado es que el individuo adquiere la habilidad de procesar ese azúcar. 

Este descubrimiento les valió el Premio Nobel a Jacob y Monod. Pero la lactosa no cambia la estructura del ADN o de las proteínas. Simplemente actúa prendiendo los genes de las bacterias que les permiten aprovechar un azúcar que usualmente no aparece en el medio ambiente.

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Referencias:
Mayr, Ernst, () What Evolution Is. p. 82

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¿Por qué no funciona la selección de grupo?

Una de las incógnitas más grandes en filosofía es el origen de la moral.

¿Qué tuvo que suceder para que nuestros ancestros adquirieran tolerancia social?

¿Qué los hizo dejar de ser egoístas y cooperar entre ellos?

Darwin no pudo resolver esta duda. Argumentaba que la selección natural, además de operar en los individuos y sus linajes, operaba a nivel de grupos de individuos.

A esta idea se le conoce como selección grupal, idea que hoy se sabe es equivocada. En particular el concepto de ""por el bien de la especie"" es equivocado. Veamos por qué.

Supongamos que hay un grupo de individuos ""amables"" entre ellos. Ese rasgo de amabilidad está sujeto a variación, como cualquier otro rasgo en la naturaleza: altura, peso, color. Los individuos de una especie siempre tienen variación respecto a cualquier rasgo. Con eso trabaja la selección natural.

Como hay variación, habrá individuos que son ""menos amables"" que el resto. Esos individuos se aprovechan de los ""amables"" y sacan ventaja. ""Llevan agua a su molino"".

A través de la explotación del resto del grupo, los ""no tan amables"" se harán de recursos ilimitados lo cual incrementará sus probabilidades de supervivencia así como las de sus descendientes.

En algunas generaciones, la población de individuos ""no tan amables"" habrá tenido ventaja reproductiva sobre los ""amables"" y acabará por reemplazarlos. El grupo completo se habrá convertido en un grupo de ""no amables"".

Como bien sabemos, esto no sucede en la población humana. Hay otra explicación para la existencia del altruismo que es la selección de parentesco, propuesta por William Donald Hamilton.

Hoy también se sabe que la selección natural trabaja a nivel de genes, no a nivel de grupos ni de individuos.

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Referencias:
Rosenberg, Alex., (2012) The Atheist´s Guide to Reality: Enjoying Life Withour Illusions. p. 120

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¿Por qué se parecen las langostas de mar y los cangrejos de río?

Uno de los misterios en evolución que tardaron más de un siglo en resolverse es el gran parecido anatómico entre las langostas, que son de agua salada, y los cangrejos de río, que son de agua dulce.

Thomas Henry Huxley, gran amigo y defensor de Darwin, publicó en 1879 un libro titulado The Crayfish, donde discutía el gran enigma alrededor de los cangrejos de agua dulce. Nunca entendió su origen pero predijo que, dado que Australia tiene la mayor variedad de cangrejos de río, seguramente surgieron ahí.

  1. Los cangrejos de agua dulce se encuentran distribuidos por todo el mundo. Los hay en Australia, Norte y Sudamérica, Europa, Asia y Madagascar. ¿Cómo llegaron a lugares tan diversos si no sobreviven en agua salada? No es posible que hayan nadado desde un continente al otro.
  2. Se parecen anatómicamente mucho a las langostas, que son de agua salada y que no sobreviven en agua dulce.

Tuvieron que pasar más de 100 años para que los paleontólogos, los geólogos y los genetistas pudieran contestar las preguntas de Huxley.

  1. El antepasado común más reciente de las langostas y los cangrejos de río vivió hace cerca de 270 ma (esto lo descubrieron los genetistas analizando ADN de las dos especies), cuando todos los continentes estaban unidos en una sola masa llamada Pangea (esto lo saben los geólogos que conocen el movimiento de las placas tectónicas).
  2. El habitar una sóla masa continental permitió que los cangrejos se distribuyeran por los ríos de todo el territorio, que millones de años después se convirtió en los actuales continentes.
  3. Hace 180 ma los cangrejos se separaron en cangrejos del hemisferio norte y cangrejos del hemisferio sur.

Muy recientemente, los paleontólogos encontraron el fósil de cangrejo más antiguo, de hace 110 ma, en Australia, tal como lo predijo Huxley.

Los cangrejos sufrieron lo que se conoce en evolución como radiación adaptativa: llenaron muchos y muy diferentes nichos en distintas regiones del planeta, dando lugar a muy diversas subespecies.

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Referencias:
Martin, Anthony and Hawks, John., () Major Transitions in Evolution. p. Lec. 1

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¿Qué determina la velocidad de especiación?

Aparentemente la velocidad a la que surge una nueva especie está determinada por factores ecológicos.

Un caso extremo es el de muchas plantas que crecen tanto en Norteamérica como en Asia, que han estado aisladas geográficamente de 6 a 8 ma y todavía son indistinguibles morfológicamente y totalmente fértiles entre ellas.

En el otro extremo está el caso de los peces cíclidos del lago Victoria en el este de África. Hasta muy recientemente había cerca de 500 especies endémicas, aun cuando ese lago no tiene más de 14 ka de existir. Todas las especies del lago son más parecidas entre ellas que con las especies de cíclidos que hay en los rios cercanos al lago, por lo que es correcto suponer que la especiación sucedió después de hace 14 ka.

Desafortunadamente mucha de la variedad de cíclidos ha sido exterminada recientemente por la introducción de un depredador: la perca del Nilo.

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Referencias:
Mayr, Ernst, () What Evolution Is. p. 186

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¿Qué es el neodarwinismo?

Neodarwinismo es el término que se utiliza para describir la fusión de las ideas de Darwin con las ideas de Mendel.

Darwin desconocía la existencia de los genes. Es más, nunca supo de las leyes de la herencia descubiertas por Mendel.

A partir de 1920 se comenzaron a conjugar las ideas de selección natural y genética. Al Neodarwinismo también se le conoce como la Síntesis Moderna.

Es uno de los triunfos intelectuales del siglo XX y representa la esencia de la biología actual.

Desde el punto de vista neodarwinista, los efectos netos de la selección natural se perciben en el acervo genético.

Nuestros genes son como nuestra memoria evolutiva, en ellos quedaron escritos los cambios que nuestras especies ancestras fueron sufriendo.

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Referencias:
Tudge, Colin., () The Day Before Yesterday. p. 84

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¿Qué se necesita para que suceda la selección natural?

Para que suceda la seleccion natural:

  1. debe haber variedad en la población. Por ejemplo, los ratones dentro de una población dada deben mostrar diferencias de color en su piel.
  2. esas diferencias deberán provenir de diferencias en los genes, es decir, debe haber heredabilidad en la población. Por ejemplo, que los ratones de piel clara heredan esa característica a sus críos que nacen con piel clara.
  3. esa variación genética debe afectar la probabilidad de que un individuo procree.

Por ejemplo, que los ratones con piel camuflajeada se reproduzcan más, pasen más copias de sus genes a la siguiente generación que los ratones con piel llamativa, porque los depredadores no los ven.

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

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¿Sobre qué actúa la evolución?

La selección natural actúa sobre los genes.

Los individuos son únicamente el vehículo para que la evolución suceda.

En el pasado se pensaba que la selección actuaba sobre las especies.

La frase ""conservación de la especie"" era muy comúnmente usada y resultó ser un concepto erróneo.

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Referencias:
Dawkins, Richard, () The Selfish Gene. p.

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