Evolución ( 3 de BGU) Elaborar cinco puntos importantes sobre la Evolución

Evolución

Las especies modernas aparecen en la parte superior de la ilustración mientras que los ancestros de las que se originaron se muestran en la parte inferior. Crédito de imagen: "El árbol de la vida de Darwin," de Charles Darwin. Fotografía de A. Kouprianov, dominio público

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 (genéticas) heredables en relación con su ancestro común, las cuales se han acumulado gradualmente durante periodos de tiempo muy largos. La repetición de los eventos de ramificación, en los que las nuevas especies se desprenden de un ancestro común, produce 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! En cambio, 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.

[Espera ¿cómo funciona eso?]

Consideremos un ejemplo simplificado para ver cómo la selección natural, al operar sobre poblaciones aisladas de pinzones en distintos ambientes, pudo conducir a un cambio en la forma del pico.

Si una de las islas tuviera plantas que produjeran semillas grandes, pero pocas fuentes de alimento alternativas, los pájaros con un pico más grande y duro que el promedio habrían tenido más probabilidades de sobrevivir y reproducirse allí. Esto se debe a que las aves de picos más grandes habrían sido más aptas para abrir las semillas y comer el contenido, por lo que serían mucho menos propensas a morir de hambre.

Si otra isla tuviera muchas especies de insectos pero pocas fuentes de alimentos diferentes, los pájaros con picos más delgados y puntiagudos que el promedio tendrían más probabilidades de sobrevivir y reproducirse allí. Esto es porque las aves con picos agudos serían más eficientes para atrapar insectos y por lo tanto, menos propensos a morir de hambre.

En el transcurso de muchas generaciones, estos patrones de supervivencia y reproducción diferentes, basados en la forma del pico (un rasgo heredable) podrían haber producido un cambio en la forma promedio del pico de cada población. Específicamente, la población de la primera isla habría cambiado hacia un pico más grande y duro; mientras que la población de la segunda isla habría cambiado a tener un pico más delgado y puntiagudo que el promedio. Finalmente, ambas poblaciones de pinzones serían lo suficientemente diferentes entre sí (debido a este cambio y posiblemente a otros semejantes) como para clasificarlos como especies distintas.

Ejemplo: cómo puede actuar la selección natural

Para hacer más concreta la idea de la selección natural, veamos un ejemplo hipotético simplificado. En este ejemplo, un grupo de ratones con una variación heredable en el color del pelo (negro contra café claro) se acaba de mudar a un área nueva donde las rocas son negras. En este ambiente hay halcones a los que les gusta comer ratones y, contra el fondo de rocas negras, verán con más facilidad a los cafés claro que a los negros.

Debido a que los halcones verán y atraparán a los ratones cafés claro con más facilidad, una parte relativamente grande de estos será devorada, en comparación con una fracción mucho más pequeña de ratones negros. Si nos fijamos en la proporción de ratones negros contra cafés claro en el grupo sobreviviente (que no fue devorado), será mayor que en la población inicial.

_Esquema basado en uno parecido en Reece et al. $^4$4start superscript, 4, end superscript. La silueta del halcón se trazó a partir de "Dibujo en líneas a blanco y negro de un halcón de Swainson al vuelo," de Kerris Paul (dominio público)_

El color del pelo es un carácter heredable (que puede pasar de padres a hijos), por lo que una mayor proporción de ratones negros en el grupo sobreviviente significa que habrá más ratones negros en la siguiente generación. Después de varias generaciones de selección, la población estará compuesta casi en su totalidad por ratones negros. Este cambio en las características heredables de una población es un ejemplo de evolución.