LA EVOLUCION ANTE LOS OJOS DE UN INVESTIGADOR A menudo pensamos en la evolución como un proceso largo de miles o incluso millones de años. Normalmente esto es así, pero hay casos de evolución muy rápida en las que podemos ver a las especies adaptarse frente a nuestros propios ojos. Elefantes sin colmillos para evitar la caza. Los colmillos de los elefantes no son un mero adorno; son una herramienta que les sirve para defenderse y hallar alimento. De manera natural, entre un 2-5% de los machos de elefante asiático nacen sin colmillos. Sin embargo, en los últimos tiempos este porcentaje se ha elevado a un 5-10% Existen dos posibles explicaciones para este hecho. La primera pasaría por un cambio en la selección de pareja por parte de las hembras. Pasarían de elegir machos con largos colmillos, capaces de defender a las hembras y de proporcionarles alimento, a aquellos carentes de colmillos. La explicación alternativa parece más razonable. Los machos sin colmillos tendrían más probabilidades de llegar a la edad adulta, ya que son cazados con menos intensidad. Al tener mayor éxito reproductivo, es decir, mayor número de crías, la característica "sin colmillos" se volvería más común. Un invitado no deseado y un baile para deshacerse de él. La presencia de especies invasoras supone un motor evolutivo único. Habitualmente no tienen relación con ninguna otra especie del ecosistema, suponiendo un reto totalmente nuevo para los seres vivos con los que se encuentran. Las adaptaciones para hacer frente a estos nuevos vecinos suelen ser imaginativas. Por ejemplo, la lagartija escamosa de pradera (Sceloporus undulatus) "baila" para evitar a la hormiga de fuego (Solenopsis invicta). Este comportamiento es común para todas las lagartijas de esta especie cuando son crías. Si se encuentran con las hormigas, realizan su "baile" y se agitan para quitárselas de encima, ya que entre varias de ellas podrían cazarlas y llevarlas a su hormiguero. No ocurre lo mismo con los adultos. Aquellos que no conviven con las hormigas de fuego confían en su tamaño y no se baten al encontrarse con ellas. Sin embargo, los adultos de poblaciones que sí conviven con la especie invasora saben que su única solución es realizar el "baile" para quitárselas de encima. En este caso, la evolución ha llegado más allá del desarrollo de un comportamiento para enfrentarse a ellas. Las nuevas generaciones de lagartija que conviven con las hormigas invasoras tienen las patas más largas para mejorar el "baile" y evitar la depredación. Inmunidad frente a la contaminación. El río Hudson es uno de los más famosos de Estados Unidos, especialmente por su localización en la frontera entre Nueva York y Nueva Jersey; también lo es por aparecer en muchas películas y series. Desgraciadamente, tiene otra característica que le hace conocido: es uno de los ríos más contaminados del planeta. Un tóxico muy habitual en sus aguas es el bifenol policlorado (PCBs en sus siglas en inglés). Esta sustancia provoca cáncer y deformidades en las crías de todas las especies. A pesar de haber sido prohibido en 1979, no es biodegradable y permanece en el ambiente durante siglos. Todos los seres vivos presentes en el Hudson sufren las consecuencias de su presencia. Todos salvo un pequeño pez, el Tomcod atlántico (Microgadus tomcod), familiar del bacalao. Éstos han conseguido modificar la proteína que se encarga del metabolismo de los PCBs, evitando sus efectos nocivos. Se trata de un caso de evolución rápida. En 20-50 generaciones, la población de tomcod del río Hudson ha conseguido inmunidad frente a una sustancia muy peligrosa, mientras que otras poblaciones cercanas carecen de esta capacidad. Esto hace pensar que la mutación existía ya, aunque en un porcentaje reducido, y que la selección natural ha trabajado a marchas forzadas. 5 misterios de la evolución humana Los seres humanos somos la especie más inteligente, sorprendente e ingeniosa del planeta. Somos una especie única, hemos logrado grandes desarrollos en cada aspecto de la vida y nos hemos adaptado a distintos medios como ninguna otra especie lo ha hecho. El proceso ha sido muy largo y complejo, por lo que aún hoy existen muchos misterios sobre la evolución humana que no hemos logrado descifrar por completo. ¿Cuáles fueron los primeros pasos que hicieron de nosotros una especie única?¿Por qué evolucionamos de este modo y no de otro?¿Por qué somos la única especie capaz de transmitir conocimientos a generaciones futuras?¿Qué direcciones tomará la evolución de nuestra especie a partir de hoy? Obviamente no vamos a responderte estas preguntas, pero si te vamos a presentar 5 misterios de la evolución humana que nos han hecho únicos y algunos de sus aspectos más sorprendentes. ¿Por qué el cerebro humano se desarrolló y creció más que ningún otro? Está claro que nuestros cerebros nos han convertido en la especie que domina el planeta Tierra y nos ha brindado ventajas enormes sobre el resto de las especies. El cerebro es uno de los órganos más importantes del cuerpo y aunque equivale solo al 2% de nuestra masa corporal, utiliza más del 50% de la energía de todo nuestro cuerpo. El crecimiento y desarrollo del cerebro humano llevó cientos de miles de años. Hasta hace dos millones de años, los seres humanos tenían un cerebro más pequeño que el de muchas especies de primates. Los investigadores creen que el desarrollo del cerebro humano se disparó a partir del momento en que nuestros ancestros comenzaron a elaborar herramientas y artefactos que les permitieron mejorar su calidad de vida. Como consecuencia, comenzaron a comunicarse mejor y a desarrollarse con mayor facilidad. También suele señalarse que ciertos factores climáticos y la alimentación influyeron en este punto. ¿Por qué los humanos comenzaron a caminar sobre dos piernas? El desarrollo de una postura erguida ocurrió varios años antes de un aumento considerable del tamaño del cerebro. Existen varias teorías que intentan determinar cómo y por qué los humanos comenzaron a caminar sobre dos piernas. Algunas se refieren al medio y otras a la comodidad. En cuanto al medio, existe la teoría o hipótesis de la sábana, que señala que la bipedación se desarrolló como consecuencia de la adaptación al medio y a los terrenos donde habitaban nuestros ancestros. En cuanto a cuestiones de comodidad, suele señalarse que la bipedación se desarrolló con el fin de ahorrar energía, así como para liberar los brazos y poder cargar con más cosas, por ejemplo con alimentos. Suele señalarse que esta postura también pudo haber ayudado a regular mejor la temperatura por la exposición al calor del sol. ¿Por qué los humanos perdieron una gran cantidad de vello? Evidentemente si nos comparamos con nuestros primos los chimpancés, notamos de inmediato que prácticamente somos lampiños. ¿A qué se debe que tengamos tan poco pelaje? Se cree que nuestros antepasados perdieron el cabello en un mecanismo evolutivo que implicó la adecuación al medio ambiente y la regulación de la temperatura. Además se señala que esto ocurrió en los períodos en los que nuestros ancestros se aventuraron a caminatas extensas y migraciones en los desiertos de África. Por otro lado también se sostiene que hemos perdido el pelaje para así librarnos de parásitos y algunas enfermedades que eran más comunes por exceso de pelo. ¿Por qué los humanos evolucionaron y continúan evolucionando más rápido que otras especies? Existen varias evidencias que determinan que los humanos no solo evolucionaron más rápido que el resto de las especies, sino que aún hoy siguen evolucionando del mismo modo. Incluso algunas investigaciones señalan que el proceso evolutivo va aún más rápido que antes y que la evolución humana tiene una aceleración cien veces más alta que en ningún otro momento histórico desde la propagación de la agricultura. Los científicos señalan que existen varios factores que influyen en la cuestión, fundamentalmente dos: la alimentación y las enfermedades, tanto en el pasado como en el presente. ¿De dónde provienen los humanos modernos? La hipótesis principal que responde esta pregunta es la teoría que sostiene que los humanos modernos comenzaron a evolucionar y desarrollarse en África y que desde allí se trasladaron a distintas partes del mundo, continuando el desarrollo y adaptándose a los distintos medios. Por otro lado, existe la teoría multi-regional que señala que los humanos modernos evolucionaron de los humanos arcaicos en distintas áreas del mundo, tuvieron distintas poblaciones y se aparearon con otras, compartiendo los rasgos por regiones. La más popular y la que se considera más adecuada es la primera. "EL QUE PUEDE CAMBIAR SUS PENSAMIENTOS PUEDE CAMBIAR SU DESTINO" (Stephen Crane) TALLER No. 1 Realizar un collage de los 5 misterios de la evolución humana. CHARLES DARWIN Y SU VIAJE EN EL BEAGLE Charles Darwin (Shreswsbury 1809-Down 1882): Creador, en colaboración con Alfred Russel Wallace, de la teoría de la selección natural. Era nieto de Erasmus Darwin, notable escritor científico, e hijo del Dr. Robert Waring Darwin. Perdió a su madre, hija del famoso ceramista Josiah Wedgewood, cuando sólo contaba 8 años. Estudió en Edinburgo y, en los años 1827 a 1831, en el Christ College de Cambridge. En 1831 embarcó como naturalista en la expedición científica a bordo del Beagle. Tardó casi veinte años en acabar El origen de las especies por selección natural, puesto a la venta en 1859. Constituyó una verdadera revolución científica. Contradecir las sagradas escrituras le valió numerosas y encendidas críticas por parte del clero y de la mayoría de biólogos de la época, que defendían que las especies eran grupos fijos y eternos ordenados por Dios. Ssu otras investigaciones entre las que figura la formación de arrecifes de coral, quedaron eclipsadas ante sus aportaciones a la ideas evolucionistas. El viaje a bordo del Beagle (1831-1836): En 1831 fue nombrado naturalista a bordo del hermoso bergantín Beagle en un viaje que duró cinco años por ambas costas de Sudamérica, Galápagos, Tahití, Nueva Zelanda, Australia, Tasmania, isla de Keeling, Mauricio, Brasil y las Azores. Obtuvo el puesto gracias a las gestiones de su profesor de botánica en Cambridge, el reverendo John Stevens Henslow, quien le había hecho ver la importancia de las observaciones científicas detalladas, minuciosas e ininterrumpidas. "Le he señalado que eres la persona más indicada de cuantas pueden estar dispuestas a aceptar tal cosa. No se lo he dicho porque te considere un naturalista consumado, sino por el hecho de que estás perfectamente capacitado para recoger, observar y anotar todo lo que merezca la pena en el campo de la Historia Natural. No tengas dudas ni temores sobre tu capacidad, pues te aseguro que, en mi opinión, eres la persona que están buscando". (Henslow. Carta a Darwin) El HMS Beagle zarpó de Plymouth al mando del capitán FitzRoy el 27 de diciembre de 1831. Una fuerte tempestad les obligó a regresar y refugiarse en el mismo puerto. La misión consistía en completar el estudio de las costas de la Patagonia y la Tierra del Fuego que el capitán King había iniciado entre 1826 y 1830. Debía cartografiar las costas de Chile, Perú y algunas islas del Pacífico y llevar a cabo una serie de observaciones cronométricas. El 19 de agosto de 1836 partió hacia el Este desde Brasil. Después de hacer escala en Cabo Verde y las Azores, el Beagle arribó a las costas de Inglaterra el 2 de octubre de 1836. Las islas Galápagos: Septiembre 15, 1835: Charles Darwin llega a Galápagos a bordo del HMS Beagle. El entender las Galápagos siempre estará relacionado con su historia natural. Sin embargo, las maravillas insulares tomaron importancia y relevancia luego de lo escrito y analizado en el libro de la teoría de evolución por medio de la selección natural., propuesta por Charles Darwin en 1859. Este gran libro tomó muchos años en ser publicado luego de la visita de Darwin a Galápagos, y no fue una tarea fácil. El no tenía idea de la gran influencia que las Islas Galápagos iban a tener en sus conclusiones posteriores, y tampoco sabía cuánta relevancia se daría a las islas luego de la publicación del libro. En esta inhabitadas islas del Pacífico, muy distantes de las costas de Sudamérica, se sorprendió al descubrir lagartos gigantescos, supuestamente extinguidos, desmesuradas tortugas, cangrejos descomunales, gavilanes sin malicia que se dejaban derribar de un árbol con una vara y tórtolas amistosas que se posaban sobre el hombro del perplejo Charles. Al cambiar de una isla a otra, aunque el clima y la geología no variaban, la fauna era inexplicablemente distinta. Parecía que el Creador había actuado con caprichosa e inútil versatilidad en cada uno de aquellos pequeños territorios. Sospechaba que el medio en el que se desenvuelve la vida permite, de forma implacable, sobrevivir solamente a los más aptos. Sus observaciones geológicas sobre los arrecifes de coral fueron recogidas en varios libros. El viaje fue decisivo porque orientó definitivamente su vida y su actividad por el camino de la ciencia. Diez años después de su viaje publicó sus experiencias del mismo. En 1839 aparecía su Journal, que, al igual que su obra anterior A Naturalist's Voyage Round the World in H.M.S. Beagle se haría clásica como libro de viajes. Su capacidad de trabajo fue considerable a pesar de los daños que causaron a su salud los rigores de su largo viaje. Fue superior al resto de sus contemporáneos en observar cosas que se escapan generalmente a la atención. "Ha sido el acontecimiento más importante de mi existencia. A este viaje le debo la primera educación de mi carácter. Un verdadero entrenamiento porque tenía que dedicar la atención a diversas ramas de la historia natural y esto me obligó a mejorar y a intensificar mis facultades de observación". (Darwin) Acalorada reacción ante sus ideas sobre la evolución: Su doctrina sobre la selección natural, una de las varias teorías de la evolución, es quizá la más grande generalización científica del siglo XIX. En 1858, junto con Alfred Russell Wallace, presenta ante la Sociedad Linneana de Londres, la conclusión de que las especies no son inmutables. Se hacía forzoso revisar divinas razones que justifican la dignidad del hombre y su pureza originaria; la interpretación literal de la Biblia; y teorías científicas unánimemente aceptadas. La disputa adquirió caracteres épicos cuando se enfrentaron el obispo Samuel Wilbeforce y el joven biólogo Thomas Huxley en la Universidad de Oxford. El primero, en una concurrida reunión, preguntó insolentemente al científico: "¿Sostiene usted acaso que desciende de un mono por línea materna o paterna?" A lo que Huxley respondió impertérrito: "Preferiría descender de monos, tanto por línea paterna como materna, a descender de un hombre que abusa de sus brillantes dotes intelectuales para traer prejuicios religiosos a la discusión de asuntos acerca de los cuales no sabe absolutamente nada." EL ORIGEN DE LAS ESPECIES Darwin expuso su teoría en El origen de las especies, publicado en 1859. Durante mucho tiempo había estado investigando y había reunido mucha información sobre el tema, pero tardó muchos años en publicar sus ideas, por temor a una reacción hostil. Probablemente no lo hubiera publicado nunca si otro biólogo, Alfred Wallace, no le hubiera escrito una carta en 1858 sugiriéndole ideas similares. La aparición de El origen de las especies generó un duro debate en la comunidad científica y religiosa. Las críticas destructivas, resultado de una incorrecta interpretación de su teoría, quedaron reflejadas en caricaturas publicadas en diarios y revistas de la época. Varias décadas después los avances en el campo de la genética y la biología molecular terminaron corroborando la validez de la teoría. La primera edición de El origen de las especies, cuyo título completo es El origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida, apareció el 24 de noviembre de 1859. Ese mismo día se agotó. Desde su aparición se realizaron numerosas reimpresiones y fue traducido a más de treinta idiomas. LA EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL La diversidad de la vida se origina a partir de un proceso de transformación gradual de las especies llamado evolución. Estas transformaciones se producen por selección natural. La teoría de la evolución por selección natural puede ser explicada por una serie de observaciones y deducciones: Observaciones Deducciones Las poblaciones tienden a aumentar exponencialmente el número de sus individuos. Sin embargo, el número de individuos de las poblaciones permanece relativamente constante. Se generan más descendientes que los que el medio puede soportar. Hay una lucha por la existencia en la cual algunos individuos sobreviven y otros mueren. Los individuos presentan variaciones. Los miembros de una especie son diferentes entre sí. Algunos individuos tienen características que los hacen bien adaptados al ambiente y otros individuos tienen características que los hacen menos adaptados a su ambiente. Los individuos mejor adaptados tienden a sobrevivir y reproducirse más que los menos adaptados. Esto es selección natural. Muchas de las variaciones son heredables, es decir que pasan a la descendencia. Los individuos mejor adaptados pasan sus características a más descendientes que los menos adaptados. Por lo tanto, los resultados de la selección natural se acumulan. A medida que una generación sucede a otra, las características de la especie gradualmente cambian, es decir, la especie evoluciona. La selección natural no selecciona al “mejor” en un sentido absoluto, sino solo en el contexto de un medio específico, que varía de lugar en lugar y puede cambiar al paso del tiempo. Las adaptaciones son las características que ayudan al individuo a sobrevivir y reproducirse en un ambiente determinado. Por un lado los factores del ambiente, como el tipo de clima y de suelo, establecen las características básicas que un organismo debe poseer para sobrevivir. Pero por otro lado las adaptaciones también dependen de las interacciones entre los propios organismos. Por ejemplo, la competencia por recursos escasos favorece a los individuos mejor adaptados. Otro ejemplo es la coevolución: cuando una especie adquiere por evolución una nueva característica o modifica una que ya poseía, por lo general otra especie evoluciona hacia nuevas adaptaciones como respuesta. Ejemplos de coevolución son las interacciones entre los depredadores y las presas, las plantas y sus polinizadores, los parásitos y sus hospedadores. TALLER No. 2 REALICE UN COMENTARIO SOBRE LA BIOGRAFÍA DE CHARLES DARWIN. REALICE UN COMENTARIO SOBRE “EL ORIGEN DE LAS ESPECIES”. REALICE UN COMENTARIO PERSONAL DE LA TEORIA DE LA SELECCIÓN NATURAL, SUS TIPOS Y LAS OBSERVACIONES DE DARWIN EN LAS ISLAS GALÁPAGOS. ESCRIBA 5 EJEMPLOS DE SELECCIÓN NATURAL, CON SUS RESPECTIVOS GRÁFICOS RAZONANDO SOBRE LOS PRINCIPIOS DE LA EVOLUCIÓN Desde tiempos remotos los seres humanos nos hemos preguntado sobre nuestro propio origen y sobre el origen de los demás seres vivos. Durante siglos, prácticamente todos los pueblos han elaborado bellas explicaciones mitológicas para dar respuesta a estas preguntas. La religión cristiana atribuye la existencia del mundo y de todos los seres vivos, incluidos los seres humanos, a un acto de creación divina, que duró siete días. Durante cientos de años, este relato fue considerado como una verdad absoluta, y, por tanto, también lo fue la idea de que los seres vivos habían permanecido fijos, inmutables, desde su creación. Esta concepción del mundo, se conoce con el Nombre de fijismo o creacionismo y era la teoría aceptada en Europa hasta bien entrado el siglo XVIII Para los fijistas, los fósiles, por ejemplo, no representaban los restos petrificados de organismos que vivieron en épocas geológicas anteriores sino las caprichosas formas que en ocasiones tomaban las rocas. Sin embargo, el gran desarrollo alcanzado en diversas áreas de la biología y la geología, tales como la taxonomía, la anatomía comparada y la paleontología, a finales del siglo XVIII, condujo a los científicos a cuestionar el creacionismo y, en consecuencia, a buscar una respuesta racional a la pregunta sobre el origen de los seres vivos. EL LAMARCKISMO Jean Baptiste Monet, caballero de Lamarck (1744-1829) nació en Bazentin-le-Petit, Francia. Ocupó la cátedra de invertebrados en el Museo de Historia Natural de París. En 1809 publicó su obra Filosofía zoológica en la que expuso, por primera vez en la historia de la ciencia, una teoría razona da sobre el origen y evolución de los seres vivos, que más tarde se conoció como lamarckismo. Para Lamarck, la gran diversidad de seres vivos que habitaban la Tierra podía explicarse por la adaptación de los organismos a ambientes distintos. Basaba su teoría en dos principios fundamentales: •Uso y desuso del órgano: cuando los seres vivos se ven obligados por las circunstancias ambientales a usar de forma continua un órgano, éste se desarrolla y fortifica. En cambio, cuando un órgano deja de ser útil, se debilita y deteriora. •Herencia de los caracteres adquiridos: el desarrollo o el deterioro de un determinado órgano, es decir, el carácter adquirido por una generación de individuos, se conserva y es trasmitido a las nuevas generaciones. Lamarck utilizó, entre otros ejemplos, el cuello de las jirafas para explicar su teoría sobre la evolución. Los antepasados de las jirafas debían tener el cuello corto, pero al escasear la vegetación, en épocas de sequía, tuvieron que estirar el cuello para alcanzar las hojas de los árboles, esto produjo un alargamiento progresivo del cuello que fue transmitido a los descendientes. El carácter adquirido por la utilización continúa de un órgano, el cuello largo, era transmitido a la descendencia. La teoría de Lamarck tuvo poca aceptación entre los científicos de la época debida, especialmente, a la campaña de descrédito hacia su persona que llevaron a cabo algunos científicos, como Georges Cuvier, totalmente contrarios a la idea de la evolución de los seres vivos. El lamarckismo fue eclipsado después por el darwinismo, sin embargo, es justo reconocer que la contribución de Lamarck a la ciencia fue muy importante ya que la suya fue la primera teoría científica sobre la evolución que se basaba en la adaptación de los seres vivos al ambiente. Las ideas centrales de Lamarck pueden resumirse apretadamente del modo siguiente: La vida se origina por generación espontánea. Era ésta una idea ampliamente aceptada en la época, y solamente fue descartada mucho después gracias a los trabajos de Pasteur. La vida tiene una tendencia innata a la perfección. Estegran impulso vital (élan vital, como le llamó la literatura vitalista francesa) es el verdadero motor de la evolución. El camino de la evolución es esencialmente lineal. Las formas de vida, impulsadas por su tendencia innata, evolucionan hacia una creciente perfección a lo largo de una única senda esencial. La escala zoológica representa justamente una serie de estadíos a lo largo de ese camino. A esa gran tendencia debe agregarse la noción de que las distintas formas de vida pueden detenerse en los distintos estadíos, o aún desviarse hacia caminos laterales. Esta idea anticipa en cierto sentido la moderna y darwinista idea de la evolución como serie de ramificaciones sucesivas, aunque sin duda fue una noción secundaria para Lamarck. La adaptación de los organismos al medio se debe, no sólo a su impulso vital que los empuja hacia una creciente perfección, sino a un mecanismo específico de ajuste al medio: la herencia de los caracteres adquiridos. Del apretado resumen de las ideas lamarckistas que antecede, se desprende que existen dos grandes mecanismos de evolución. En primer lugar existe un impulso vital hacia la perfección, que es un motor interno de la vida misma, tiene un carácter general y una gran dirección principal. En segundo lugar existe el fenómeno de la adaptación al medio mediante la herencia de los caracteres adquiridos, que es un mecanismo condicionado a las circunstancias particulares, y cuyo sentido y carácter son por tanto específicos para cada situación. TALLER No. 2 Investigue cuál es la principal diferencia entre la teoría de Darwin y la teoría de Lamarck. ¿Por qué los topos son ciegos según Lamarck? Realice una exposición. http://cienciaytecnologiapanchos.blogspot.com/2015/03/razonando-sobre-los-principios-dela.html
