La Biología es una ciencia experimental. Las ciencias se preguntan el por qué de los fenómenos observados sin recurrir a causas sobrenaturales. La historia natural o biología descriptiva se preguntaba y sigue preguntando ¿Qué...? o ¿Cómo ...? son los seres vivos o sus componentes; ¿Qué partes tiene el ojo? ¿Cómo son los anfibios?¿Qué coloración tiene una mariposa?¿Que comportamiento tiene un lagarto?... La biología funcional se hace preguntas del tipo ¿Para qué... ? Este tipo de cuestiones diferencian a la biología de otras ciencias naturales. Los seres vivos parecen diseñados para saobrevivir y reproducirse ¿Para qué sirven las muelas? ¿Para qué segregan antibióticos los hongos?¿Para qué danzan las abejas?

Faltaban respuestas naturales al ¿Por qué.. ?
¿Por qué vuelan en zig-zag las moscas?
¿Por qué hay moscas con apariencia de avispas. ?
¿Por qué los mamíferos machos son más grandes que las hembras?
¿Por qué son complejos?
¿Por qué están adaptados al medio?

Las respuestas de este tipo las proporciona la biología evolutiva

- La respuesta de porque Dios los ha hecho así no es científica
- Las respuestas actualmente aceptadas las proporciona la teoría de la evolución o Neodarwinismo

Se entiende por evolución ...

El proceso por el que las especies de seres vivos van modificándose a lo largo del tiempo, adaptándose al medio en que habitan y dando lugar, en determinadas circunstancias, a nuevas especies.
El proceso evolutivo es consecuencia de la naturaleza de la herencia biológica, capaz de copiarse con cierta capacidad de modificación, y de la exposición de los individuos a un medio que no es neutro frente a estas modificaciones.

La teoría de la evolución de Darwin es la primera teoría científica que consiguió explicar este fenómeno y que es la base de la teoría evolutiva actual fue la teoría darvinista de la evolución, formulada por Charles Darwin a mediados del siglo XIX.

Esta teoría biológica es la base de las explicaciones actuales de esta ciencia y esta apoyada por pruebas aplastantes desde campos muy diversos.

Cualquier explicacion actual de un fenómeno biológico ha de ser compatible con la teoría evolutiva

El razonamiento de Darwin

El razonamiento de Darwin puede resumirse de la siguiente forma:

• Todos los seres vivos presentan una superfecundidad consistente en que aportan más descendientes a la siguiente generación que los necesarios para sustituirlos. Un individuo suele dar lugar, en condiciones naturales, entre decenas y millones de descendientes según la especie. Un ratón puede tener decenas de hijos, un árbol miles de semillas o un hongo centenares de millones de esporas...
• Todos los descendientes no pueden sobrevivir pues la progresión de la población sería exponencial y acaban por topar con una limitación en los recursos disponibles para sobrevivir: alimento, refugio, espacio. Como consecuencia, la población ha de permanecer estable en cuanto al número de individuos en un área determinada.
• Como consecuencia de esta limitación las poblaciones naturales se mantienen estables, en ocasiones oscilando con máximos y mínimos a lo largo del tiempo, pero estables a medio plazo.
• La estabilidad de la población supone una competencia entre los individuos que superpueblan un medio. La competencia casi nunca es directa, sino que se realiza de modo indirecto, como puede ser una mejor fuente de alimentación, cobijo, mayor resistencia a enfermedades, comportamiento más adecuado, etc.
• Si todos los individuos presentaran características idénticas, la eliminación de los superfluos se realizaría al azar, pero los pobladores son diferentes, de modo que los que presentan unas determinadas características anatómicas, fisiológicas o de comportamiento que les proporcionan una mayor eficiencia en el medio en que habitan, tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. A este proceso se le conoce como selección natural, ya que es el ambiente el que elige o selecciona los organismos.
• Por último, estas características diferenciadoras son heredables: los individuos que las presentan las transmiten a las siguientes generaciones. El conjunto de poblaciones que forman una especie van modificándose lentamente, adaptándose al ambiente que habitan y modificándose cuando el ambiente cambia. La especie en su conjunto cambia y a este cambio se le denomina evolución.

Ejemplo Supongamos una especie de rana que habita una charca. Al reproducirse pondrá cientos de huevos, de los que muchos alcanzarán la metamorfosis alcanzado la edad adulta. En esta fase no habrá alimento suficiente para todos ellos, por lo que la mayoría desaparecerán por diferentes motivos, uno de los cuales puede ser la depredación. Si existen depredadores que localicen a las ranas por la vista, su coloración y comportamiento será fundamental para no morir y poder reproducirse. Si la vegetación dominante es de color verde, serán las ranas de este color las que más probabilidades tengan de sobrevivir y tener descendientes, cuyo color predominante será verde.

Si el color de fondo predominente hubiera sido el de la tierra, las ranas seleccionadas hubieran sido las de color pardo, y este sería el color dominante en la siguiente generación. Si no hubiera depredadores, el color sería indiferente a la selección.

Postulados teoría neodarwinista

Los postulados pueden resumirse de la siguiente manera:

• Las especies cambian a lo largo del tiempo, lentamente a escala humana, miles o millones de años.
• Pueden extinguirse o formar nuevas especies a partir de las preexistentes.
• Las especies semejantes poseen antepasados comunes próximos. Todos tenemos los seres vivos tenemos un antepasado común.
• Los descendientes de un individuo son variables. Presentan diferencias genéticas debidas a procesos aleatorios:: mutación y recombinación
• Los bien adaptados a un determinado ambiente presentan mayores posibilidades de sobrevivir o mayor capacidad de reproducción. Producen más descendientes que heredan sus caracteres genéticos.
• Los genes beneficiosos para un individuo en un determinado ambiente se difunden por la especie: la especie cambia
• Si dos poblaciones quedan aisladas las modificaciones las van diferenciando hasta que no pueden reproducirse entre sí: se han formado dos especies a partir de una sola.

Mecanismo de Especiación

• Una especie con contactos entre sus poblaciones no puede dar lugar a nuevas especies pues en poblaciones no aisladas hay flujo genético; los cruces entre organismos da lugar a caracteres intermedios a los seleccionados en distintas áreas. Puede haber variedades o razas, pero no nuevas especies.
• Las poblaciones aisladas de una misma especie evolucionan de diferente forma, bien por tener un ambiente diferente o bien por el propio azar. Al no haber flujo genético los cambios son aditivos y cada vez son más diferentes.
• Si el aislamiento persiste se pueden producir las llamadas barreras que disminuyen la fertilidad de los cruces.
  - Anatómicas: Formas diferentes que pueden afecta a los mecanismos reproductivos
  - Etológicas: Comportamientos diferentes. Nichos distintos o comportamientos sexuales distintos
  - Genéticas: Disminución de la fecundidad por incompatibilidades genéticas o disminución de la fertilidad de los híbridos.
  Estas barreras una vez existentes tienden a acentuarse y a crear nuvas barreras etológica pues los individuos que eviten el cruce con los de la otra población tendrán más descendencia que los que no lo hagan.
• Las poblaciones ya separadas evolucionan independientemente.
  

De los postulados de la teoría se siguen una serie de características o propiedades del proceso evolutivo, algunas de las cuales no son obvios a primera vista. Cabe destacar los siguientes:

Lenta a escala humna

La evolución es un proceso lento a escala humana. Para que una especie cambie de manara significativa han de pasar varias generaciones y modificarse todas las poblaciones que la componen.
Para que las modificaciones sean importantes han de transcurrir normalmente cientos de miles o millones de años.
La unidad de tiempo para la evolución es el millón de años.

No finalista

El proceso evolutivo no es finalista, es decir, no hay una forma de vida hacia donde se dirija la evolución.
Desde el punto de vista evolutivo, no hay seres vivos mejores ni peores, superiores ni inferiores, puesto que el proceso no tiene un fin como la perfección o la complejidad, sino la mera adaptación a un medio.
El hombre no es el culmen de la evolución. Ni la evolución es dirigida para crear complejidad o conciencia o humanidad.

Evolucionan las especies

La unidad de evolución es la especie, no los individuos ni los taxones superiores. Los individuos de una especie con reproducción sexual se encuentran genéticamente ligados en el tiempo. Los descendientes, antes o después, se cruzarán e intercambian sus genes. Los que den lugar a caracteres que proporcionen más capacidad de descendencia, se difundirán por la especie, desplazando a los menos adaptativos.

Motores de la evolución

Para que una población evolucione en un sentido determinado ha de haber selección ; si no la hay, la población se diversifica por cambios aleatorios: deriva genética.
Por ejemplo, para que una especie aumente de tamaño, los individuos de tamaño pequeño han de aportar menos descendientes a las siguientes generaciones.

En poblaciones pequeñas sepierde rápidamente variabilidad genética por el proceso de deriva y las hace más susceptibles a la extinción

Fuentes de variación

La fuente de variación para la evolución son los cambios genéticos: mutación y recombinación

Mutación: Cambio en el material genético ADN de la célula

Recombinación: Nuevos genotipos producidos en la reproduccinó sexual combina una dotación genética de cada uno de los padres

La inmensa mayoría de las mutaciones son negativas para los individuos que las sufren.
El motivo es que los seres vivos llevan mucho tiempo acumulando mutaciones adaptativas (beneficiosas)

Diversificación

El proceso implica una tendencia a conquistar nuevos hábitats y a diversificarse, lo que explica el gran número de especies actuales. Este hecho siempre pareció un despilfarro a los que defendieron hipótesis creacionistas.

Casi cualquier proceso o forma de vida que tenga una ruta evolutiva posible sucederá.
Hay muchos seres vivos que pueden evolucionar para adaptarse a un nuevo medio y mucho tiempo disponible

Funcionalidad

La evolución de las especies implica también una tendencia al aumento de la funcionalidad.
Las especies se perfeccionan y complican no por una meta interna, sino sólo si estas formas superan a las menos complejas de un medio, o si ese medio no puede ser habitado sin esa complejidad.
Por ejemplo, la colonización del medio terrestre requiere unas estructuras complejas para el mantenimiento de un medio interno líquido.
En muchas ocasiones ocurren procesos regresivos hacia formas más sencillas.

De este aumneto en la funcionalidad derivan características de los seres vivos como son la relación entre estructuras y funciones y la complejidad a cualquien nivel de organización.

No trasmisión de los caracteres adquiridos

Según ha puesto de manifiesto la genética molecular actual, los caracteres adquiridos no influyen sobre el genotipo, de modo que no se trasmiten a las siguientes generaciones.
Un individuo porta sus genes desde el nacimiento y lo que haga en su vida no influye en su descendencia. Los genes determinan el fenotipo, pero el fenotipo es incapaz de modificar el genotipo.

Evolución a partir de estructuras preexistentes

Todas las estructuras de un ser vivo, sean morfológicas (como órganos o partes del cuerpo), fisiológicas, o etológicas (es decir, de comportamiento) han de proceder de estructuras preexistentes por lentas modificaciones.
Por ejemplo, las alas de las aves proceden de modificaciones de las extremidades anteriores de los reptiles, de los cuales evolucionaron.

Esto se manifiesta en nichos posibles no alcanzados

Por ejemplo, las algas oceánicas tienen un problema con la cantidad de nitrógeno y fósforo disponible porque es secuestrado a zonas profundas de los océanos al morir algas, animales y microbios y hundirse con estros elementos. En principio un alga podría ser suficientemente larga para tomar nutrientes del fondo y luz de la superficie (las plantas terrestres pueden medir hasat 100 m y las algas lo tendrían mucho más fácil pues no necesitarían un esqueleto tan robusto porque tienen una densidad parecida a la des agua). Hay algas de más de 100 m como las sargazos pero son flotantes. Las algas no han crecido en profundidad porque no existen organismos intermedios bien adaptados un alga con una parte lejos de la luz que no tome nutrientes tiene menos descendientes que una flotante.
Lo mismo puede decirse para explicar por qué hay animales voladores y no plnatas flotantes en el aire.

O en curiosidades en la estructura y funcionamiento de los seres vivos

Por ejemplo, las células de los organismos pluricelulares mantienen todas sus funciones vitales y toda su información celular aunque no toda la expresen porque es más fácil diferenciar células que funcionan bien que cambiar el genoma de cada célula.

Por ejemplo funcionamiento del sistema respiratorio en vertebrados. Los vertebrados comen y respiran por el mismo orificio lo que causa múltiple problemas. Esto es consecuencia en los acuáticos de que las branquias derivan de un aparato filtrador original y en los aéreos en que comenzaron a tomar oxígeno del aire reteniéndolo en la boca.
Otro mal diseño de este sistema en vertebrados terrestres es que termina en tubos cerrados, los alveolos, de modo que siempre hay un aire remente pobre en oxígeno dentro de los pulmones. Solo las aves respiran en tubos con flujo unidireccional gracias a un sistema complejo de sacos aéreos.

Las estructuras vivientes no solo dependen de sus adaptaciones sino también de su historia evolutiva.

Convergencias evolutivas

Ante requerimientos comunes del medio, suelen darse formas o mecanismos parecidos en especies diferentes.
A este proceso se le conoce como convergencia evolutiva.

Por ejemplo, un delfín (mamífero), un tiburón (condictrio) y un atún (osteictio) poseen una forma del cuerpo parecida para disminuir el rozamiento al desplazarse en el agua.

Lo mismo sucede con estructuras voladoras como las alas que requierenn superficies planas y que ha desarroillado independientemente insectos, aves, mamíferos quirópteros, restiles pterosaurios extintos e incluso peces voladores

La taxonomía es reflejo de la evolución.

La clasificación en grupos que se incluyen unos a otros, típica de la biología, es consecuencia de lo lejanos o cercanos que sean los antepasados comunes de dos grupos concretos.

Los seres vivos han de ser egoistas

Desde el punto de vista del comportamiento, los individuos de una especie han de ser egoístas para transmitir el mayor número de genes a la siguiente generación, es decir, no debe hacer nada a favor de otros seres vivos si ese hecho disminuye su capacidad de descendencia.
Los casos de altruismo han de ser sólo aparentes, y deben tener una explicación evolutiva que beneficie al individuo que los presenta.

Si se demostrase un caso de altruismo real la teoría de la evolución sería falsada.

 

Los casos de aparente altruismo deben tener una explicación. Los estudios etologicos en estos campos son muy interesantes.

Altruismo con parientes
Una forma de altruismo común se produce entre parientes. La explicación es que comparten genes que es lo que realmente se selecciona.

Por ejemplo, un padre que pone en peligro su vida por sus hijos lo hace porque portan sus mismos genes y no lo hará por individuos no emparentados. Si su estrategia es adecuada, trasmitirá más genes a la siguiente generación al conservar más descendientes vivos. Un padre que se sacrifique por tres de sus hijos que puedan vivir independientes sale evolutivamente beneficiado pues en caso de sobrevivir los hijos queda 1,5 veces el genoma original mientras que si mueren sólo queda un genoma paterno

Altruismo con conocidos: Reciprocidad
Es otra forma posible de aparente altruismo. Generalmente varios individuos que colaboren hacen frente mejor a diversos problemas que individuos aislados. El problema de colaborar es que si uno explota a otro saldrá más beneficiado que si colabora. De modo que este altruismo sólo se produce en los casos que los animales son capaces de llevar un registro de sus relaciones y reconocer individuos con los que colaborar; los amigos, además de tomar medidas en caso de ser explotadsos por la otra parte.

Por ejemplo murciélagos hematófagos: vampiros

Células u organismos pluricelulares son máquinas de supervivencia para los genes

Desde el punto de vista de los genes, las células o los organismos pluricelulares así como sus medidas para sobrevivir y reproducirse no son más que máquinas que les permiten perpetuarse en el tiempo.
Los individuos mueren y desaparecen, los genes son potencialmente inmortales y perduran pasando de unos individuo a otros.

Una gallina es el medio que usa un huevo para hacer otro huevo - Samuel Butler

La teoría evolucionista actual tiene el problema de ser una teoría histórica, es decir, necesita de grandes periodos de tiempo para notar su efecto, por lo que no puede comprobarse directamente.

Sin embargo, la teoría se sostiene sobre numerosas pruebas indirectas en campos tan diferentes de las ciencias biológicas como los siguientes:

Todos estos campos aportan numerosas pruebas sobre la evolución y, en muchos de ellos, no cabe otra explicación coherente para las observaciones más que la teoría neodarwinista de la evolución.

Indican también el origen único de las formas de vida que habitan la tierra actualmente, a partir de una célula que vivió en el planeta hace más de 3.500 millones de años.

La teoría de la evolución es la teoría científica que más repercusiones tiene sobre el sentido de la vida de los seres humanos.

El ser humano en el universo

La evolución relega al ser humano mucho más que la astronomía que probó lo insignificante de nuestro planeta en el universo.
Desde el punto de vista evolutivo la vida no es más que la consecuencia de las propiedades de autoreplicación con errores de las moléculas o, desde otro punto de vista, no somos más que máquinas de supervivencia de los genes en el tiempo.
En cualquier caso mucho menos de lo que se venía admitiendo hasta entonces.

Evolución y religión

Siempre ha ido muy molesta o incompatible con las confesiones religiosas que pretenden una naturaleza al servicio del ser humano.
Chocan con características claves del proceso evolutivo:
- La evolución no es finalista.
- Por lo tanto el ser humano no es el culmen de la evolución.

Por otra parte la teoría de la evolución es de las pocas que pueden explicar la religiosidad humana como adaptación social.

Evolución y racismo

Es una teoría muy molesta o incompatible con interpretaciones racistas de las sociedades humana.
Se ha intentado justificar la segregación de raza o estrato social por la "supervivencia de los más aptos" pero en evolución no hay superiores ni inferiores.

Por otra parte está demostrado que los humanos somos genéticamente muy homogéneos. Mucho más que la mayoría de las especies vivientes.

Organización económica y evolución

La teoría de la evolución ha sido muy aprovechada por los modelos económicos capitalistas y evitada por socialistas
La lucha entre individuos por los recursos se pretende asimilar a las luchas sociales
El capitalismo más duro lo toma como modelo de relaciones sociales, los ricos lo son porque son superiores a los pobres
La URSS tuvo un retraso considerable en biología básica y aplicada por evitar interpretaciones evolucionistas consideradas ideología capitalista

Realmente la teoría evolutiva no propugna el capitalismo salvaje.

Los estudios sociobiológicos sobre la psicología humana demuestran que en nuestra especie el capitalismo salvaje no funciona, los seres humanos no nos comportamos como egoístas tan siples como pretenden las teorías económocas conservadoras.
En el comportamiento humano normal es menos importante el egoísmo que la reciprocidad o la entrega al grupo social.