Pruebas de la evolución

Pruebas de la evolución
Distintos tipos de pruebas apoyan la hipótesis de que los organismos están
relacionados a través de un ancestro común. Estos es significativo, debido a que,
cuando más variadas sean las pruebas que sustentan una hipótesis, esta se
vuelve más contundente.
La prueba más directa de la evolución proviene del descubrimiento, la
identificación y la interpretación de los fósiles, que son los restos o típicos
vestigios de organismos ancestrales dejados en roca sedimentaria. Las rocas
sedimentarias se forman por la sedimentación y compactación de partículas
producidas por la meteorización
de rocas preexistentes, como las rocas
magmáticas. Las partículas sedimentarias, que normalmente se depositan en
lechos de ríos, lagos o fondos marinos, se acumulan con el tiempo y se disponen
en estratos. En una secuencia sedimentaria sin alterar, el estrato más antiguo se
sitúa más abajo, y los estratos sucesivos tiene cada vez menos edad. El estudio
de los estratos sedimentarios, incluyendo su composición, disposición y
correlación (similaridad) de una localidad a otra, permite a los geólogos secuenciar
correctamente el registro geológico.
El registro paleontológico (o registro fósil)
revela una progresión desde los organismos
unicelulares más antiguos hasta los muchos
unicelulares y pluricelulares que viven en la
actualidad. El registro fósil, demuestra que
la vida ha evolucionado a lo largo del
tiempo. Al día de hoy, los paleontólogos,
han descrito y nombrado unas 300000
especies de fósiles, y muchas otras aun
están por descubrir.
La mayoría de los fósiles se
conservan
en
rocas
sedimentarias, algunos restos
más
recientes
se
han
preservado excepcionalmente
bien en turberas, depósitos de
alquitrán, gotas de ámbar o
hielo.
Pocos de los organismos que mueren llegan a convertirse en fósiles. Para la
formación y conservación de un fósil se requiere que el organismo sea enterrado
en condiciones que retrasen o impidan el proceso de descomposición. Esto es
más probable si los restos son cubiertos con rapidez por un sedimento de
partículas finas del suelo suspendidas en agua. Con el tiempo los sedimentos se
consolidan hasta formar roca sedimentaria, y los restos del organismo suelen ser
sustituidos por minerales, de modo que persisten muchos más detalles de su
estructura, aun a nivel celular.
El registro paleontológico no es una muestra aleatoria de la vida pasada, sino que
esta segada hacia los organismos acuáticos y los que vivían en los pocos hábitats
terrestres propicios para la fosilización.
Otra causa del sesgo en el registro fósil es que los organismos con partes
corporales duras, como huesos y conchas, tienen mayor probabilidad de formar
fósiles que los organismos cono solo partes blandas. También las rocas de
diferentes edades están expuestas de modo desigual en la superficie de la Tierra,
así, las rocas de ciertas edades son más accesibles que otras para que los
paleontólogos estudien sus fósiles.
Cada fósil descubierto representa una “prueba” individual de la teoría de la
evolución. Si cualquiera de las pruebas falla, la teoría tendrá que modificarse para
ajustarse a la información existente.
Los fósiles proporcionan un registro de organismos de épocas pasadas e
información de donde y como vivían. Utilizando organismos fósiles de diferentes
épocas geológicas, los científicos pueden inferir líneas de descendencia
(relaciones evolutivas) hasta llegar al organismo actual. A veces, los fósiles
proporcionan pruebas directas del origen de una nueva especie a partir de una
forma preexistente, incluyendo numerosas formas intermedias.
Dado que las capas o estratos de roca sedimentaria se encuentran de manera
natural en el orden en que se deposito el sedimento, y las capas más recientes se
sitúan encima de las más antiguas, la mayor parte de los fósiles se fechan de
acuerdo con su posición relativa en los sedimentos. Los geólogos identifican rocas
sedimentarias especificas no solo por su disposición en estratos sino también
mediante características como el contenido de minerales y restos fosilizados de
determinados organismos, llamados fósiles indicadores, que caracterizan un
estrato especifico en grandes regiones geográficas. Los fósiles indicadores son
restos de organismos que existieron durante un tiempo geológico relativamente
corto pero que se fosilizaron en grandes cantidades durante ese periodo. Con esta
información los geólogos disponen en orden cronológico los estratos y los fósiles
que contienen, e identifican capas comparables en localidades muy distantes entre
sí.
La edad de un fósil en rocas sedimentarias habitualmente se estima midiendo, en
la roca magmática
que penetra a la sedimentaria, la proporción relativa del
radioisótopo original y su producto de desintegración.
Se utilizan varios radioisótopos diferentes para fechar fósiles. Entre ellos se
incluye el potasio-40 (vida media de 1.3 billones de años), el uranio-235 (vida
media de 704 millones de años) y el carbono-14 (vida media de 5730 años). El
potasio-40, con su larga vida media, puede utilizarse para fechar fósiles de varios
cientos de millones de años de antigüedad. Otros radioisótopos distintos del
carbono-14 se emplean para fechar la roca en que se encuentran los fósiles,
mientras que con el carbono-14 se fechan en si los restos de carbono de cualquier
resto de ser vivo, como madera, huesos y conchas. Siempre que sea posible, la
edad de un fósil debe verificarse de manera independiente utilizando dos o más
radioisótopos.
Los organismos absorben carbono atmosférico directamente en la fotosíntesis, o
indirectamente (consumiendo organismos fotosintéticos). Al morir los organismos
dejan de absorber carbono, y la proporción de carbono-14 en sus restos declina
conforme al carbono-14 decae a nitrógeno-14. A consecuencia de su vida media
breve, el carbono-14 es útil para fechar fósiles con 50000 años de antigüedad o
menos. Es especialmente útil para datar yacimientos arqueológicos.
La hipótesis del ancestro común constituía una explicación verosímil de las
similitudes anatómicas entre los organismos. En los vertebrados, las patas
anteriores se usan para volar (aves y murciélagos), para la orientación al nadar
(ballenas y focas), para correr (caballos), para escalar (lagartos arborícolas) o
balancearse en las ramas de los arboles (monos). Sin embargo, las patas
anteriores de todos los vertebrados contienen los mismos grupos óseos
organizados de formas similares, a pesar de sus funciones distintas. La
explicación más aceptable de esta unidad es que el plan básico de las patas
traseras perteneció a un ancestro común, y luego el plan se modifico en los grupos
posteriores a medida que cada uno continúo por su propia ruta evolutiva.
Las rutas que son anatómicamente similares debido a que se han heredado de un
ancestro común reciben el nombre de estructuras homologas.
Las estructuras análogas que asumen la misma función pero no están
construidas de manera similar, no comparten a un ancestro común. Las alas de
las aves e insectos y los ojos de los pulpos y humanos tienen estructuras
análogas. La presencia de la homología, no de la analogía, demuestra que los
organismos están relacionados.
Las estructuras vestigiales son características anatómicas completamente
desarrolladas en un grupo de organismos pero reducidos y quizá carezcan de
función en grupos similares. La mayoría de las aves, por ejemplo, posee alas
bien desarrolladas que utiliza para volar. Otras especies de aves cuentan con alas
muy reducidas y no vuelan, como el avestruz. Asimismo, las víboras no utilizan
las extremidades posteriores, sin embargo algunas conservan restos de
estructuras pélvicas y patas. Los seres humanos tienen cóccix, pero no cola. La
presencia de estructuras vestigiales se puede explicar mediante la hipótesis del
ancestro común.
Las estructuras vestigiales se presentan debido a los
organismos heredan su anatomía de sus ancestros; son rastros de la historia
evolutiva en un organismo.
La homología que comparten los vertebrados abarca también su desarrollo
embrionario. En algún momento del desarrollo, todos los vertebrados tienen una
cola postanal y partes de bolsas faríngeas. En los peces y las larvas anfibias estas
bolsas se convierten en branquias funcionales. En los seres humanos, el primer
par de bolsas se convierte en la cavidad del oído medio y en la trompa de
Eustaquio. El segundo par se convierte en las amígdalas, y el tercero y cuarto en
la glándula del timo y la paratiroides.
En numerosas ocasiones los cambios evolutivos, como la falta de extremidades
en las culebras, son consecuencia de los cambios en los genes reguladores del
orden secuencial de los procesos que tienen que sucederse durante el desarrollo.
Las extremidades posteriores pueden no desarrollarse debido a que los tejidos
embrionarios no responden a las señales internas que desencadenan el
alargamiento de las extremidades.
Los vertebrados tienen patrones similares de desarrollo embrionario lo que indica
que comparten un ancestro común. Todos los embrionarios de los vertebrados
tienen músculos segmentados, sacos faríngeos, corazón tubular no dividido en los
lados izquierdo y derecho, un sistema de arterias llamadas arcos o cayados
aórticos en la región faríngea y muchas otras características comunes. Dado que
ninguna de estas características embrionarias persiste en reptiles, aves o
mamíferos adultos.
La evolución es un procesos conservativo, y la selección natural construye sobre
lo que ya existe en vez de comenzar desde cero. La evolución de nuevas
estructuras con frecuencia no necesita la evolución de nuevos genes del
desarrollo, sino que depende de la modificación de los genes ya existentes.
Los organismos que comparten estructuras homologas están estrechamente
relacionadas y tienen un ancestro común. Los estudios de anatomía comparada y
desarrollo embriológico revelan las estructuras homologas.
Casi todos los organismos vivos usan las mismas moléculas bioquímicas básicas,
incluido el ADN, el ATP y muchas enzimas idénticas o casi idénticas. Además los
organismos utilizan el mismo código de triples del ADN y los mismos 20
aminoácidos en sus proteínas. Dado que ahora se conocen las secuencias de las
bases de ADN en los genomas de muchos organismos, se ha podido comprender
que los seres humanos compartimos un gran número de genes con organismos
mucho más simples. También resulta interesante que los evolucionistas que
estudian el desarrollo han encontrado muchos genes comunes relacionados con el
desarrollo en diversos animales, desde gusanos hasta seres humanos. Tal parece
que la vasta diversidad biológica es posible gracias a pequeñas diferencias en los
mismos genes. El resultado ha sido los tipos tan divergentes de organismos.
Cuando se examina el grado de similitud en las secuencias de bases del ADN o
en las secuencias de aminoácidos de las proteínas, los datos son los esperados
en el supuesto de un ancestro común. El citocromo c es una molécula que se
usa en el transporte de electrones dentro de las mitocondrias de todas las
células. Los datos concernientes a las diferencias en la secuencia de aminoácidos
del citocromo c demuestran que la secuencia en el humano difiere de la de un
mono solo por un aminoácido, de la de un pato por once aminoácidos y de la de
una levadura por 51 aminoácidos. Estos datos coinciden con las concernientes a
las similitudes anatómicas de estos organismos y, por tanto, en lo relativo a su
grado de relación.
A partir de entonces, también se ha encontrado
evidencia bioquímica que
corrobora esta hipótesis. Una hipótesis se fortalece cuando está sustentada por
muchos tipos de pruebas.
Las similitudes y las diferencias en las características bioquímicas y a nivel de la
biología molecular de diferentes organismos aportan indicios sobre sus relaciones
evolutivas. Las líneas evolutivas de descendencia basadas solo en caracteres
bioquímicos y moleculares con frecuencia son parecidas a líneas de descendencia
basadas en datos morfológicos y paleontológicos. Entre las pruebas moleculares
de la evolución se incluyen el código genético universal y la conservación de
secuencias de aminoácidos en proteínas y de nucleótidos en el ADN.
La evolución ya no se considera como una hipótesis. Es una de las grandes
teorías unificadoras de la biología. En la ciencia, la palabra teoría, está reservada
para aquellos esquemas conceptuales respaldados por un gran número de
observaciones y para la que aun no se ha representado una refutación valida. La
teoría de la evolución es a la biología, lo que la teoría de los gérmenes como el
origen de la enfermedad es a la medicina.