La evolución de las especies

08 feb 2009 Comentarios desactivados

by Ricardo Paulo Javier in biología, Ciencia, Teoría de la Evolución Etiquetas: las especies

La evolución de las especies

Para la ciencia es un hecho que la biodiversidad actual es producto de tas transformacio­nes que con el tiempo ocurrieron en formas de vida más primitivas, es decir, de la evolución biológica. Pero, para que la comunidad científica considerara la evolución como un hecho, fueron necesarias variadas pruebas o evidencias.

Pruebas o evidencias de la evolución biológica

EL REGISTRO FÓSIL    

Los fósiles constituyen una “ventana” a través de la cual se pueden “observar” organismos, comportamientos, ambientes y relaciones de un pasado muy lejano. La paleontología es la disciplina científica que se ocupa del estudio de la vida pasada, y tiene en los fósiles su principal objeto de análisis.

Los fósiles tienen un importante valor desde el punto de vista visual: no dejan de sorprender a quienes los observan en un museo. Mas allá de eso, son una de las más fuertes evidencias de la evolución biológica y geológica. Permiten estudiar formas de vida del pasado, las características del medio donde habitaban y determinar condiciones y cambios ambientales pretéritos.

Hace ya mucho tiempo que el hallazgo de fósiles o evidencias de formas vida que existieron en épocas pasadas ha despertado el interés de la humanidad y puesto en discusión el origen de la diversidad biológica. Sin embargo, los fósiles no siempre fueron considerados pruebas de la evolución. Para los antiguos griegos eran piedras con formas animales o vegetales “impresas*. Simplemente eran producto de caprichos o juegos de la naturaleza (ludus naturaé).

Durante el siglo XVIII, los científicos comenzaron a comprender que los fósiles pertenecían a gigantes, unicor­nios, cíclopes y dragones.

El gran salto conceptual sobre la procedencia de los fósiles lo dio George Cuvier (1769-1832), conocido como el “padre de la paleontología”. Entre sus estudios, analizó restos de un organismo encontrado en el actual territorio de la Argentina, específicamente en el río Arrecifes, en Buenos Aires, al que denominó Megatheríum y relacionó con los actuales perezosos.

Los fósiles son muy diferentes y variados. Generalmente, lo único que se conserva de los organismos son sus partes duras. Sin embargo, las partes blandas también pueden quedar “registradas” y constituir fósiles.

Los procesos que llevan a los organismos a su fosilización pueden ser de diferentes tipos: 

I conservación de la materia original: las partes blandas se descompusieron y queda-] ron solo las duras o calcáreas, como tos huesos, las valvas, el caparazón y los dientes;

I sustitución del material original: se descompusieron las partes blandas y las moléculas constituyentes de las partes duras fueron reemplazadas por moléculas de minerales del sedimento que cubre al organismo, como el sílice. Por ejemplo, los troncos “petrificados”;

I reemplazo de las moléculas de hidrógeno y de oxígeno por carbono: es común en  fósiles de vegetales y artrópodos;

I relleno de las partes porosas por un mineral: es la más común en los dinosaurios por la porosidad de sus huesos. En este caso, después de la descomposición de las partes oíjm das, los huesos fueron cubiertos por sedimentos y los poros se rellenaron con sus minerales; 

I fósiles incluidos en ámbar: en algunas ocasiones, la resina de las coniferas cajé, sobre insectos, arañas o pequeños anfibios y reptiles, que quedaron atrapados y presentados con sus partes blandas.

I disolución de restos orgánicos en un sedimento consolidado: por ejemplo, se descompusieron las partes de un mejillon y sus valvas, que caen en el fondo de un cuerpo de agua, se degradan y dejan una marca en el sedimento. También puede ocurrir que el lado interno de la valva se rellene de sedimentos y quede como molde.

I icnitas: son los rastros de la actividad de algún organismo, por ejemplo, las huellas de dinosaurios, anidaciones, túneles dejados por gusanos, coprolitos o materia fecal fosilizada, y los gastrolitos o piedras del estómago de algún animal, pulidas por los jugos gástricos.

Para reconstruir la historia de un ambiente a partir de los fósiles, es fundamental conocer la antigüedad del mismo. La datacíón, nombre que recibe la técnica, puede ser relativa o absoluta.

La datación relativa se calcula por la profundidad en que se encuentran los restos. Los fósiles de formas más antiguas se encuentran a mayor profundidad que los restos de las más recientes. A pesar de no ser muy rigurosa, los paleontólogos, usan frecuentemente esta técnica de datadón.

La datación absoluta es un procedimiento más complejo que brinda una información bastante precisa de la antigüedad del fósil. El más cono­cido y usado es el del

carbono-14 (¹⁴C), que sirve para estimar la antigüedad de restos orgánicos de hasta 50 000 años.

Prácticamente no hay regiones en nuestro país (Argentina) en la que no se hayan encontrado fósiles de gran interés científico. Algunos de estos lugares son:

-Valle de los dinosaurios, Neuquén: se hallaron grandes dinosaurios del período Cretácico.

-Villa El Chocen, Neuquén: se encontraron restos del dinosaurio carnívoro más grande conocido hasta el momento, el GigantosauruscaroUnii, y huellas de otros representantes de este grupo de reptiles.

- Ischigualasto o Valle de la Luna, San Juan: se descubrieron fósiles de plantas y animales que vivieron antes de la aparición de los dinosaurios.

- Talampaya, La Rioja: se hallaron dinosaurios que datan de más de 250 millones de años.

- Sierra de las Quijadas, San Luis: se encontraron fósiles de plantas de más de 280 millones de años y uno muy particular de una araña gigante.

En 1947, el químico estadounidense Willard Frank Libby descubrió que una pequeña proporción del carbono de la atmósfera, contenido en las moléculas del gas dióxido de carbono (C02), es un isótopo radiactivo, el carbono-14 (14C). Con el tiempo, estos átomos se desintegran y se vuelven no radiactivos.

El C0₂ que las plantas utilizan para la síntesis de glucosa, también es incorporado por los organismos heterótrofos cuando se alimentan de ellas. Por lo tanto, todos los orga­nismos contienen una proporción de carbono radiactivo en su cuerpo.

Cuando un organismo muere, ya no hay incorporación de estos átomos y aquellos que constituyen su cuerpo, comienzan a desintegrarse.

En cualquier organismo, se estima que por cada 10¹⁵ átomos de carbono no radiactivos hay 1000 radiactivos. Entonces,si mediante técnicas específicas se establece que cierto fósil contiene 500 átomos radiactivos por cada 10¹⁵ no radiactivos, se calcula que su antigüedad es de 5700 años. Si, en cambio, la cantidad de átomos radiactivos es de 60 por cada 10¹⁵ entonces la edad del fósil es de 22 800 años.

Cuando la cantidad de átomos de carbono-14 en un fósil es inferior al 1%, el margen de error aumenta y ya no se considera fiable la técnica. Por esto la datación con ¹⁴C sirve para medir solo hasta 50 000 años de antigüedad.

Para edades superiores se usan técnicas de datación absoluta que también se basan en la desintegración de materiales radiactivos. Ciertos materiales radiactivos se transforman en otros en un período conoddo, al que se denomina vida media. Por ejemplo, el isótopo uranio-235 (²³⁵U) se transforma en plomo-207 (²⁰⁷Pb) en 713 millones de años. El potasio-40 (⁴⁰K), en cambio, se transforma en argón-40 (⁴⁰Ar) en 1300 millones de años.

Si se mide la cantidad de ²³⁵U o de ⁴⁰K que tiene un fósil o una roca, es posible esti­mar su antigüedad.

Anatomia comparada

Pocas personas asegurarían que un delfín y una vaca son parientes cercanos. Sin embargo, al analizar los esqueletos de sus extremidades se observa que hay una cantidad de piezas óseas muy similares entre sí. Este dato permitiría inferir orígenes comunes en los seres vivos y determinar lejanías entre ellos.

La correspondencia entre las extremidades delanteras de los vertebrados, como tam­bién la de otros órganos, se denomina homología. Algunas estructuras pueden ser muy diferentes entre sí, como la pata de una vaca y la aleta de un delfín. Sin embargo, su origen es el mismo. Se denominan estructuras homologas aquellas que, aunque tienen los mismos orígenes, intervienen en actividades diferentes.

El plan estructural de las extremidades de los vertebrados se interpreta como una con menos durante cierto periodo de tiempo. Desde esta interpretación, las homologías son evidencias importantes a favor de una teoría del parentesco entre espedes.

Una golondrina y una mosca tienen alas, pero entre ellas no hay parentesco. Las alas de estos organismos tienen idéntica función, pero su origen y estructura son muy diferentes. Se denominan estructuras análogas las que participan en actividades similares, pero tie­nen orígenes distintos.

En ciertos organismos quedan restos de estructuras que en sus antecesores pudieron haber intervenido en alguna actividad, los órganos vestigiales. Por ejemplo, los científicos han encontrado restos de patas en las ballenas. Con este dato pudieron concluir que estos animales derivan de grandes organismos aeroterrestres con patas.

Embriologia comparada

Los resultados de los estudios comparativos entre las distintas formas de desarrollo embrionario de los vertebrados resultó otro aval para la teoría de la evolución.

Estos patrones comunes de desarrollo son prueba del parentesco de las especies. Es decir, la posibilidad de que diferentes especies hayan descendido de un antepasado común.

Pruebas bioquimicas

Otra evidencia de las relaciones entre las especies la aporta el análisis de sus constituyentes químicos. Todos los seres vivos están conformados y usan en su metabolismo los mismos tipos de sustancias químicas. Pero de todas ellas, la principal para determinar líneas de parentesco entre los organismos es el ADN. El hecho de que todos los organismos posean un ADN constituido por los mismos cuatro tipos de nucleótidos y que el código para su funcionamiento sea único, es un indicio convin­cente del origen común de la vida.

Los medios tecnológicos desarrollados en el siglo XX permitieron determinar las secuencias de los genomas de muchos seres vivos.

La comparación de esos estudios permitió preci­sar muchísimas relaciones de parentesco entre las especies.

Selección natural

Si bien desde tiempos muy remotos los pastores, agricultores y ganaderos realizaron cruzas intentando mejorar su producción, las técnicas no fueron siempre iguales.

Como los jardineros, en muchas ocasiones los científicos cruzaron plantas de parentesco cercano y obtuvieron híbridos vegetales, es decir, organismos que no pueden dejar descen­dencia. Lo asombroso es que en algunos de esos trabajos experimentales se usaron sustancias químicas que estimularon la duplicación de los cromosomas, de modo que fuera viable la reproducción de los híbridos. Entonces, los individuos de la segunda generación podían tener descendencia pero, como eran cromosómicamente incompatibles con sus “abuelos”, no podían cruzarse entre sí: se había formado una nueva especie.

Con esta evidencia los científicos interpretaron que puede aparecer una nueva especie a partir de otra preexistente.

Origen de nuevas especies

Los individuos de las especies Prímula vertiríllata y Prímula floribunda poseen 18 cromosomas en sus células. Los científicos cruzaron individuos de esas dos especies y se obtuvo Prímula kewensis, un híbrido polipioide de las anteriores (contiene 36 cromosomas en sus células) que puede dejar descendencia: una nueva especie. Prímula kewensis fue ia primera especie híbrida creada en laboratorio.

Esta técnica es muy usada hoy en día en agricultura y floricultura. Se estima que la mayor parte de las plantas con flor se originaron por procesos evolutivos naturales similares a este.

Fuente: Biologia ES.6,Gabriela Caro, La Plata:Direccion general de Cultura y educacion de la prov. de Buenos Aires. Programa textos Escolares para Todos Diagonal 73 Nº 1910,La Plata pcia. Bs.As. Argentina,1 ed. Julio del 2007 , ISBN 978-987-1417-07-0