La teoría de la evolución por selección natural, formulada por primera vez en el libro de Darwin «Sobre el origen de las especies» en 1859, es el proceso por el cual los organismos cambian con el tiempo como resultado de cambios en los rasgos físicos o de comportamiento heredables. Los cambios que permiten que un organismo se adapte mejor a su entorno lo ayudarán a sobrevivir y tener más descendencia.

La evolución por selección natural es una de las teorías mejor fundamentadas en la historia de la ciencia, apoyada por evidencia de una amplia variedad de disciplinas científicas, incluyendo paleontología, geología, genética y desarrollo. biología.

La teoría tiene dos puntos principales, dijo Brian Richmond, curador de orígenes humanos en el Museo Americano de Historia Natural en la ciudad de Nueva York. «Toda la vida en la Tierra está conectada y relacionada entre sí», y esta diversidad de vida es producto de «modificaciones de las poblaciones por selección natural, donde algunos rasgos se favorecieron en un medio ambiente sobre otros», dijo.

Dicho de manera más simple, la teoría puede describirse como «descendencia con modificación», dijo Briana Pobiner, antropóloga y educadora del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsonian en Washington, DC, que se especializa en el estudio de los orígenes humanos.

La teoría a veces se describe como «la supervivencia del más apto», pero eso puede ser engañoso, dijo Pobiner. Aquí, «aptitud» no se refiere a la fuerza o capacidad atlética de un organismo, sino a la capacidad de sobrevivir y reproducirse.

Por ejemplo, un estudio sobre la evolución humana en 1.900 Los estudiantes, publicado en línea en la revista Personality and Individual Differences en octubre de 2017, encontraron que muchas personas pueden tener problemas para encontrar pareja debido a los rápidos avances tecnológicos sociales que están evolucionando más rápido que los humanos «. Casi 1 de cada 2 personas enfrenta dificultades considerables en la dominio del apareamiento «, dijo el autor principal del estudio, Menelaos Apostolou, profesor asociado de ciencias sociales en la Universidad de Nicosia en Chipre.» En la mayoría de los casos, estas dificultades no se deben a algo malo o roto, sino a personas que viven en un entorno que es muy diferente del entorno en el que evolucionaron para funcionar «.

Origen de las ballenas

En la primera edición de» Sobre el origen de las especies «en 1859, Charles Darwin especuló sobre cómo la selección natural podría hacer que un mamífero terrestre se convierta en ballena. Como ejemplo hipotético, Darwin usó osos negros norteamericanos, que eran conocidos por atrapar insectos nadando en el agua con la boca abierta:

» No veo ninguna dificultad en que una raza de osos se vuelva, por selección natural, más acuática en su estructura y hábitos, con bocas cada vez más grandes, hasta que se produjo una criatura tan monstruosa como una ballena «, especuló.

La idea no fue muy bien acogida por el público. Darwin estaba tan avergonzado por la burla que recibió que el pasaje del oso nadando se eliminó de las ediciones posteriores del libro.

Los científicos ahora saben que Darwin tenía la idea correcta pero el animal equivocado. En lugar de mirar a los osos, debería haber estado mirando a las vacas y los hipopótamos.

La historia del origen de las ballenas es una de las historias más fascinantes de la evolución. cuentos y uno de los mejores ejemplos que los científicos tienen de la selección natural.

Selección natural

Para comprender el origen de las ballenas, es necesario tener un conocimiento básico de cómo funciona la selección natural. La selección natural puede cambiar una especie en pequeñas formas, haciendo que una población cambie de color o tamaño en el transcurso de varias generaciones. Esto se llama «microevolución».

Pero la selección natural también capaz de mucho más. Con suficiente tiempo y suficientes cambios acumulados, la selección natural puede crear especies completamente nuevas, conocidas como «macroevolución». Puede convertir a los dinosaurios en aves, a los mamíferos anfibios en ballenas y a los antepasados de los simios en humanos.

Tomemos el ejemplo de las ballenas: utilizando la evolución como guía y sabiendo cómo funciona la selección natural, los biólogos sabían que la transición de las primeras ballenas de la tierra al agua se producía en una serie de pasos predecibles. La evolución del espiráculo, por ejemplo, podría haber sucedido de la siguiente manera:

Los cambios genéticos aleatorios dieron como resultado que al menos una ballena tuviera las fosas nasales colocadas más atrás en la cabeza.Los animales con esta adaptación se habrían adaptado mejor a un estilo de vida marino, ya que no habrían tenido que salir a la superficie por completo para respirar. Tales animales hubieran tenido más éxito y hubieran tenido más descendencia. En generaciones posteriores, ocurrieron más cambios genéticos, moviendo la nariz hacia atrás en la cabeza.

Otras partes del cuerpo de las primeras ballenas también cambiaron. Las patas delanteras se convirtieron en aletas. Las patas traseras desaparecieron. Sus cuerpos se volvieron más aerodinámicos y desarrollaron aletas de la cola para impulsarse mejor a través del agua.

Darwin también describió una forma de selección natural que depende del éxito de un organismo para atraer a una pareja, un proceso conocido como sexual El colorido plumaje de los pavos reales y las astas de los ciervos machos son ejemplos de rasgos que evolucionaron bajo este tipo de selección.

Pero Darwin no fue el primero ni el único científico en desarrollar una teoría de la evolución. Al biólogo francés Jean-Baptiste Lamarck se le ocurrió la idea de que un organismo podría transmitir rasgos a su descendencia, aunque se equivocó en algunos de los detalles. Casi al mismo tiempo que Darwin, el biólogo británico Alfred Russel Wallace ideó de forma independiente la teoría de la evolución por selección natural.

Comprensión moderna

Darwin no sabía nada sobre genética, dijo Pobiner. «Observó el patrón de evolución, pero realmente no sabía sobre el mecanismo». Eso vino más tarde, con el descubrimiento de cómo los genes codifican diferentes rasgos biológicos o de comportamiento, y cómo los genes se transmiten de padres a hijos. La incorporación de la genética y la teoría de Darwin se conoce como «síntesis evolutiva moderna».

Los cambios físicos y de comportamiento que hacen posible la selección natural suceden a nivel del ADN y los genes. Tales cambios se denominan mutaciones. «Las mutaciones son básicamente la materia prima sobre la que actúa la evolución», dijo Pobiner.

Las mutaciones pueden ser causadas por errores aleatorios en la replicación o reparación del ADN, o por daño químico o por radiación. La mayoría de las veces, las mutaciones son dañinas o neutral, pero en raras ocasiones, una mutación puede resultar beneficiosa para el organismo. De ser así, será más prevalente en la próxima generación y se extenderá por toda la población.

De esta manera, la selección natural guía la proceso evolutivo, preservando y sumando las mutaciones beneficiosas y rechazando las malas. «Las mutaciones son aleatorias, pero la selección para ellas no es aleatoria», dijo Pobiner.

Pero la selección natural no es el único mecanismo por el cual los organismos evolucionan, ella dijo. Por ejemplo, los genes se pueden transferir de una población a otra cuando los organismos migran o inmigran, un proceso conocido como flujo de genes. Y la frecuencia de ciertos genes también puede cambiar al azar, lo que se denomina deriva genética.

Una gran cantidad de evidencia

Aunque los científicos podían predecir cómo deberían ser las primeras ballenas, carecían de evidencia fósil para respaldar su afirmación. Los creacionistas tomaron esta ausencia como una prueba de que la evolución no ocurrió. Se burlaron de la idea de que alguna vez podría haber existido una ballena andante. Pero desde principios de la década de 1990, eso es exactamente lo que los científicos han estado descubriendo.

La evidencia crítica se produjo en 1994, cuando los paleontólogos encontraron los restos fosilizados de Ambulocetus natans, un animal cuyo nombre significa literalmente «ballena que camina nadando». Sus extremidades anteriores tenían dedos y cascos pequeños, pero sus patas traseras eran enormes dado su tamaño. Estaba claramente adaptado para nadar, pero también era capaz de moverse torpemente en tierra, como una foca.

Cuando nadaba, la antigua criatura se movía como una nutria, empujando hacia atrás con sus patas traseras y ondulando su espina y su cola.

Las ballenas modernas se impulsan a través del agua con potentes latidos de sus aletas horizontales de cola, pero Ambulocetus todavía tenía un látigo cola y tuvo que usar sus patas para proporcionar la mayor parte de la fuerza propulsora necesaria para moverse a través del agua.

En los últimos años, se han descubierto más y más de estas especies de transición, o «eslabones perdidos», lo que Más apoyo a la teoría de Darwin, dijo Richmond.

También se ha descubierto que los «enlaces» fósiles apoyan la evolución humana. A principios de 2018, se encontraron una mandíbula y dientes fosilizados que se estima que tienen hasta 194.000 años de edad, lo que los hace al menos 50.000 años más antiguos que los fósiles humanos modernos encontrados anteriormente fuera de África. Este hallazgo proporciona otra pista de cómo los humanos han evolucionado.

Controversia

A pesar de la gran cantidad de evidencia del registro fósil, la genética y otros campos de la ciencia, algunas personas todavía cuestionan su validez. Algunos políticos y líderes religiosos denuncian la teoría de la evolución, invocando a un ser superior como diseñador para explicar el complejo mundo de los seres vivos, especialmente los humanos.

Los consejos escolares debaten si la teoría de la evolución debe enseñarse junto con otras ideas, como el diseño inteligente o el creacionismo.

Los científicos convencionales no ven controversia. «Mucha gente tiene creencias religiosas profundas y también acepta la evolución», dijo Pobiner, y agregó que «puede haber una reconciliación real».

La evolución está bien respaldada por muchos ejemplos de cambios en varias especies que conducen a la diversidad de vida vista hoy. «Si alguien realmente pudiera demostrar una explicación mejor que la evolución y la selección natural, sería el nuevo Darwin», dijo Richmond.

Informes adicionales de la colaboradora Alina Bradford y la redactora Tanya Lewis, Follow Tanya en Twitter. Síganos @livescience, Facebook & Google+.

Recursos adicionales

• La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica tiene una presentación sobre la evolución de las ballenas.
• Para leer la teoría en su forma original, consulte el libro de Darwin, «Sobre el origen de las especies».
• Para obtener una descripción general de la selección natural, consulte este artículo.
• Para comprender la diferencia entre una teoría y un hecho, consulte este sitio web de la Academia Nacional de Ciencias.

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