Origen de la Vida: De la Atmósfera Primitiva a las Protocélulas

Hipótesis de Oparín (El Caldo Primitivo)

La vida se formó por reacciones químicas entre los gases de la atmósfera primitiva (H₂O, H₂, CH₄, NH₃). Estos gases, al tomar energía de la radiación solar y de descargas eléctricas de tormentas, formaron moléculas orgánicas sencillas (aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos) que caerían en los mares, dando lugar al caldo primitivo.

Hipótesis Actual sobre la Síntesis Molecular

Actualmente, se considera que la atmósfera primitiva no era tan reactiva (contenía principalmente N₂, H₂O y CO₂). Por ello, la síntesis de moléculas orgánicas se habría dado en zonas volcánicas o hidrotermales, donde se emitían gases más reactivos como CH₄ y NH₃. Estas moléculas sencillas interaccionarían y formarían compuestos más complejos con capacidad de autorreplicación.

Esas primeras moléculas se rodearon de una membrana, formando las primeras células, denominadas protocélulas.

Primeros Organismos

Las hipótesis sobre los primeros organismos sugieren:

• Los primeros organismos fueron probablemente procariotas y heterótrofos, similares a las bacterias actuales. No utilizaban O₂ porque no existía.
• Cuando la materia orgánica del caldo primitivo se fue agotando, surgieron los organismos fotosintéticos (que producen O₂), lo que permitió la acumulación de oxígeno en la atmósfera.
• Otros científicos piensan que los primeros organismos eran autótrofos que utilizaban CO₂.

El Desarrollo del Pensamiento Evolutivo

Fijismo y Creacionismo (Linneo y Cuvier)

Los fijistas, como Linneo y Cuvier, sostenían que todos los organismos existían desde el principio de los tiempos y que las especies eran inalterables. Muchos, influidos por la iglesia, creían en la creación divina (creacionistas).

El descubrimiento y estudio de los fósiles permitió conocer que muchas especies habían desaparecido, demostrando que las especies cambiaban con el tiempo. Sin embargo, algunos, como Cuvier, achacaban estos cambios a desastres naturales, seguidos de nuevas creaciones por acción divina.

Evolucionismo: Lamarck y Darwin

Lamarck y Darwin fueron los pioneros del evolucionismo, la idea de que los organismos se transforman a lo largo del tiempo.

La Teoría de Lamarck

Lamarck propuso que la evolución se debía a dos fenómenos:

1. Herencia de los caracteres adquiridos: Un órgano se desarrolla más o menos dependiendo de su uso o desuso, y este cambio se transmite de padres a hijos.
2. Fuerza interna: Los organismos poseían una fuerza interna que les hacía perfeccionarse, pasando de formas sencillas a complejas.

Lamarck fue el primero en pensar que las especies no eran fijas y que se transformaban en función del ambiente. Su teoría fue rechazada por no demostrarse la herencia de los caracteres adquiridos.

Ejemplo: Las jirafas de cuello largo surgieron a partir de jirafas de cuello corto debido a la escasez de alimento en las partes bajas (estiraron el cuello).

La Teoría de Darwin: Selección Natural

Darwin concibió su teoría después de sus viajes por las costas de Sudamérica y las Islas Galápagos.

Observaciones de Darwin

• Plantas y animales eran distintos en las diferentes costas.
• Las especies cambiaban gradualmente a lo largo de las costas.
• Los animales y plantas de las islas eran muy diferentes a los del continente.

Principios Fundamentales de la Teoría Darwiniana

1. Las especies con características semejantes han evolucionado a partir de un antepasado común.
2. Los cambios evolutivos son lentos y graduales, culminando con nuevas especies.
3. El proceso de selección natural es el mecanismo por el que evolucionan las especies.

Ejemplo: Había jirafas de cuello corto y largo. Una gran sequía acabó con la vegetación del suelo, por lo que las de cuello largo estaban mejor adaptadas y se reproducían más. Muchas de cuello corto morían por inanición.

Selección Artificial y Selección Natural

• Selección Artificial: Se basa en la cría selectiva de animales domésticos, donde se obtienen muchas razas. Los ejemplares con características que se quieren potenciar se cruzan. Esto dio pistas a Darwin sobre cómo actúa la naturaleza.
• Selección Natural: Se eligen las parejas reproductoras a través del ambiente. Son los individuos mejor adaptados los que sobreviven y se reproducen.

Darwin llegó a esta conclusión basándose en:

• Poblaciones: Producen más descendientes de los necesarios.
• Número de individuos: Permanece más o menos constante.
• Acción de la Selección Natural: Actúa sobre la variabilidad de la población, favoreciendo a los mejor adaptados al ambiente.

Variabilidad, Adaptación y Formación de Especies

La Variabilidad Genética

La variabilidad genética aumenta las posibilidades de supervivencia de una especie determinada, debido a que produce una mayor variedad en sus individuos. La variabilidad de la población es consecuencia de las mutaciones genéticas y de la adaptación de los individuos al medio.

• Las mutaciones genéticas pueden ser perjudiciales o beneficiosas.
• La adaptación es la capacidad que tienen los seres vivos para adecuarse al medio en el que viven.

Tipos de Adaptación

1. Estructurales: Afectan a determinados órganos.
2. Fisiológicas: Cambian el funcionamiento del organismo.
3. Comportamiento (Etológicas): Cambian el comportamiento, como los lobos, que cazan en manada.

La Formación de Nuevas Especies (Especiación)

La selección natural se traduce en cambios en las poblaciones que, con el paso del tiempo, dan lugar a especies nuevas. Así surge una especie:

1. Aislamiento de la población: Un grupo de individuos puede quedar aislado del resto de la población por emigración o por barreras. Estas barreras pueden ser:
   • Físicas (montañas o ríos).
   • Ecológicas (periodos reproductivos en distintas épocas del año).
   • Etológicas (por presentar distintos rituales de apareamiento).
2. Diferenciación gradual: Al principio, cada una de las poblaciones que queda aislada tiene la misma constitución, pero con el paso del tiempo irán cambiando poco a poco hasta formar especies diferentes.
3. Especiación: Cuando el aislamiento es prolongado, la población es tan diferente a la primitiva que pierde la capacidad de cruzamiento.

La Evolución en la Actualidad: Neodarwinismo o Teoría Sintética

El punto débil de la teoría de Darwin estaba en que no supo explicar la causa de la variedad de las poblaciones.

El científico Theodosius Dobzhansky dio una nueva explicación de la evolución, apoyándose en las aportaciones de Darwin y en sus estudios realizados en el campo de la genética. Esta nueva teoría se denomina Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución.

Aportaciones del Neodarwinismo

• Origen de la Variedad: La variedad dentro de las poblaciones se debe a las mutaciones (cambios en el material genético de los individuos) y a la recombinación genética. Se transmiten con la herencia, pudiendo manifestarse o permanecer ocultas. Cuando aparecen, pueden ser favorables o desfavorables para la supervivencia.
• Acción de la Selección Natural: La selección natural no favorece a los individuos aislados, sino a las poblaciones. Esta selecciona a los más aptos y elimina a los portadores de caracteres desfavorables. Sin embargo, cuando el medio cambia, un carácter que era desfavorable puede volverse mejor adaptado en las nuevas condiciones ambientales. Por lo que la selección natural conserva la variación en la población.

Evidencias Científicas de la Evolución

La teoría de la evolución se apoya en una serie de evidencias directas e indirectas, aportadas principalmente por la anatomía comparada, la adaptación, la paleontología, la biogeografía, la embriología y la biología molecular.

Pruebas de la Anatomía Comparada

Se basan en el estudio comparado de la estructura de los órganos. Dos organismos están emparentados si sus órganos han tenido el mismo origen embrionario.

• Órganos Homólogos: Son aquellos que tienen el mismo origen y la misma estructura básica, aunque su forma es diferente por adaptarse a distintas funciones (ej. el ala de un murciélago y el brazo humano).
• Órganos Análogos: Son los que tienen distinto origen embrionario pero una forma parecida, ya que se adaptan al medio para realizar la misma función (ej. el ala de un insecto y el ala de un ave).

Pruebas Paleontológicas

El estudio de los fósiles ha aportado numerosas pruebas del proceso evolutivo. En algunos casos, se conoce muy bien la línea evolutiva de algunos organismos. Otros fósiles se consideran formas de transición (eslabones intermedios) entre dos grupos actuales.

Pruebas Biogeográficas

Las grandes barreras geográficas pueden aislar a organismos del mismo grupo. Esto facilita que evolucionen de forma diferente y que, después de muchas generaciones, los animales y las plantas de regiones geográficas separadas sean distintos.

Pruebas Embriológicas

Los embriones de grupos emparentados tienen el mismo tipo de desarrollo en las primeras etapas. La explicación a este fenómeno es que todos los organismos con el mismo tipo de desarrollo embrionario han tenido un antecesor común.

Pruebas Moleculares

El estudio molecular de los seres vivos demuestra que estamos constituidos por el mismo tipo de moléculas (ADN, proteínas). En los años 60 del siglo XX, Linus Pauling ideó un método conocido como filogenia molecular para investigar el árbol genealógico de los seres vivos, basándose en el estudio de algunas moléculas. Las mutaciones se reflejan en forma de pequeños cambios que se acumulan y se transmiten con las generaciones, permitiendo medir la distancia evolutiva entre especies.

Etiquetas: biología, Darwin, Evolucion, neodarwinismo