La evolución

La evolución
Algunos objetos antiguos se parecen a los actuales y otros
son muy diferentes. De las muchas formas que los diseñadores han ido creando, algunas han sido más adecuadas
para la función que tenían que desarrollar y, por tanto, más
útiles; estas, con el tiempo, han sido las más demandadas
y han ido sustituyendo a los modelos anteriores.
Los seres vivos evolucionan de un modo similar: con el
tiempo aparecen nuevas formas mejor adaptadas al
ambiente y, por tanto, con más capacidad para sobrevivir.
Si hay poco alimento y se establece una lucha por la supervivencia, estas últimas son las únicas que subsisten. La
competencia provoca la desaparición de las formas antiguas menos eficaces.
1.
2.
3.
4.
5.
La diversidad de los seres vivos
6.
7.
8.
El origen de los homínidos
Evolución y teorías evolucionistas
Pruebas de la evolución
La especiación
El control de la evolución por el hombre:
selección artificial e ingeniería genética
La historia evolutiva de los homínidos
El origen de la vida
7. La evolución
1. La diversidad de los seres vivos
En la naturaleza existen muchas formas diferentes de organismos, es decir,
muchas especies diferentes. Una especie es el conjunto de individuos capaces
de reproducirse entre sí y originar una descendencia que también es fértil. Esta
diversidad de especies se denomina biodiversidad, los arrecifes coralinos y las
selvas tropicales son ejemplos de ecosistemas con una biodiversidad muy alta.
Además de la biodiversidad actual, en el pasado existieron otras biodiversidades. Se han encontrado restos de especies que vivieron hace millones de
años y que hoy ya no existen y, por otro lado, se ha comprobado que muchas
de las especies actuales antes no existían. Todo ello ha llevado a preguntarse
cómo aparecieron las especies. La respuesta a todo esto la ha aportado la teoría
de la evolución, que estudiaremos en las páginas siguientes.
Los organismos que no son de la misma especie no se pueden reproducir
entre ellos y, por tanto, no pueden evolucionar juntos.
Arrecife coralino.
El concepto de especie no se basa en la semejanza
En biología, inicialmente se consideraba que una especie estaba formada por los
individuos que nacen unos de los otros o de padres comunes y que se parecían
entre ellos mismos y con sus progenitores. Pero esta definición no resulta del todo
satisfactoria, porque hay ejemplares que pertenecen a la misma especie y son muy
diferentes entre sí, mientras que otras veces encontramos individuos muy semejantes que son de especies diferentes.
134
7. La evolución
Burro.
Caballo.
Mulo.
Aunque los burros y los caballos son animales bastante semejantes y entre ellos pueden tener descendientes, que son los mulos
y las mulas, como estos son estériles, los burros y los caballos se consideran especies diferentes. Los mulos y las mulas son un
ejemplo de híbridos estériles.
Dálmata.
Foxterrier.
Lhasa apso.
Aunque estos tres tipos de perros son bastante distintos entre sí, pueden reproducirse entre ellos, es decir, pueden tener hijos que
a su vez también pueden tener descendencia. Por ello decimos que los perros dálmata, foxterrier y lhasa apso, a pesar de sus
diferencias, son tres tipos de raza que pertenecen a la misma especie: la especie perro.
ACTIVIDADES
1
Indica cuántas especies se observan en las fotografías de esta página. Razona las
respuestas.
2
Existen especies que solo presentan una forma, y otras, como el perro, que presentan varias formas, es decir, constan de muchas razas. ¿Cuáles estarían más
preparadas contra la extinción si las condiciones ambientales en el planeta se
hicieran más duras? Justifica la respuesta.
3
¿Qué se podría hacer para saber si dos organismos pertenecen o no a la misma
especie?
4
Explica cómo los agricultores y los ganaderos han conseguido generar las diferentes variedades o razas.
135
7. La evolución
2. Evolución y teorías evolucionistas
Se denomina evolución al proceso de transformación de unas especies en
otras mediante la acumulación de pequeñas modificaciones que se han ido
sucediendo, generación tras generación, a lo largo de millones de años.
Este hecho, aceptado casi universalmente, no empezó a ser admitido hasta
el siglo XX. En épocas anteriores dominaba la creencia en la inmutabilidad de
las especies después de la creación, ya que las evidencias de la vida cotidiana
parecían demostrarlo: de los perros nacían perros, de los conejos nacían conejos, de las patatas nacían patatas, etc. No se entendía, pues, que de unas
especies pudieran aparecer otras distintas.
Linneo (1707-1778), reconocido naturalista sueco a quien se debe la nomenclatura binominal de los seres vivos, por la que, por ejemplo, se asigna al lobo el
nombre de Canis lupus, creía en la fijación de las especies o fijismo. Según él,
cada especie había sido creada como tal y así había permanecido siempre.
Cuvier (1769-1832), naturalista francés que demostró que los fósiles eran
restos de organismos, creía en la inmutabilidad de las especies, es decir, en
que las especies no cambian. Según su teoría, unas especies existen tal y
como fueron creadas, mientras que otras se extinguieron y de ellas solo quedaron los fósiles. Este planteamiento se denomina creacionismo. Las extinciones se atribuyeron a grandes cataclismos en diferentes momentos de la historia de la Tierra (teoría del catastrofismo). Algunos de sus seguidores afirmaron que después de cada catástrofe se había producido un nuevo acto creador (policreacionismo).
Los antepasados comunes
En el descubrimiento y en la observación de nuevos organismos para su clasificación
se pudo comprobar que existían una serie de semejanzas tan grandes entre algunos
de ellos que surgió la idea de parentesco. Fue la extrema similitud entre individuos de
diferente especie que no podían reproducirse entre sí lo que hizo pensar en su formación a partir de un antepasado común.
Amonites.
Huella de dinosaurio.
136
7. La evolución
2.1 La evolución lamarckiana
Los errores del lamarckismo
Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829), naturalista francés, fue el primero en formular una teoría que contemplaba la transformación de los organismos. Su teoría se basaba en los tres puntos siguientes:
■ La fuerza interna hacia la complejidad. Los organismos tienen una
fuerza interna que los lleva hacia una mayor complejidad y, por tanto, a
una mayor perfección.
■ La herencia de los caracteres adquiridos. Las características ventajosas que han ido adquiriendo los individuos a lo largo de su vida pasan a
sus descendientes.
■ La función crea el órgano o ley del uso y el desuso. El tamaño y la
importancia de un órgano están directamente relacionados con el mayor
o menor uso que se hace de él. Es la repetición de determinadas acciones la que al final origina un nuevo órgano. Igualmente, si un órgano se
deja de utilizar, a la larga acaba desapareciendo. Es así como los organismos se pueden adaptar al ambiente.
El esfuerzo que tenía que realizar la jirafa para llegar a las hojas de los
árboles provocó el alargamiento del cuello.
Los tres principios del lamarckismo
son falsos. No hay ninguna prueba
que evidencie una tendencia hacia la
complejidad, ni que los caracteres
adquiridos se puedan heredar y, por
tanto, tampoco es cierto que la función pueda crear órganos o que su
desuso comporte su desaparición.
Los caracteres adquiridos durante la
vida, como una musculatura muy
desarrollada por el ejercicio físico o la
habilidad para conseguir alimento, no
alteran el ADN de las células reproductoras y, por tanto, no se transmiten a los descendientes.
Por eso los descendientes ya nacían con el cuello más largo.
ACTIVIDADES
5
¿Cómo se explica, según Lamarck, que las jirafas actuales tengan el cuello más
largo que sus antepasados?
6
¿Cómo justificaría Lamarck la reducción de las alas en los avestruces y la disminución del tamaño de los ojos en los topos?
7
¿Cómo explicaría Lamarck que ya no existan amonites como el de la fotografía
de la página anterior?
8
¿Qué razón daría Lamarck a que en el Polo Norte haya osos blancos y en los
bosques centroeuropeos sean pardos
137
7. La evolución
El gradualismo
Una de las teorías que más influyó en
Darwin fue la del gradualismo geológico expuesta en 1795 por James
Hutton y desarrollada posteriormente
en la teoría uniformista de Charles
Lyell. En oposición a la teoría geológica del catastrofismo, el gradualismo
propone que los procesos geológicos
no se deben a súbitas catástrofes, sino
que siguen un proceso lento y continuo (gradual). Siguiendo este razonamiento, Darwin consideró que la evolución también seguía un proceso lento
y continuo, es decir, sin saltos, ya que
en la descendencia no se observan
grandes cambios y, si se produjeran, lo
más probable es que las nuevas formas fueran poco aptas y en consecuencia se eliminaran.
Otra de las teorías que influyó significativamente en Darwin fue la propuesta por Malthus, que se fundamenta en la idea de que la población
crece en progresión geométrica,
mientras que los recursos alimentarios para mantenerla lo hacen solo en
progresión aritmética, por lo que
siempre faltará alimento y la mortandad será inevitable.
2.2 La evolución darwinista
Charles Darwin (1809-1882), naturalista inglés, se embarcó en el Beagle,
que realizaba un viaje cartográfico a Sudamérica y a las Indias Orientales. El
viaje comenzó en 1831 y duró cinco años. Durante el tiempo que duró la expedición realizó muchas observaciones de la fauna y la flora de las diferentes
zonas visitadas. Estos datos le sirvieron para elaborar, años después, su teoría
sobre el origen de las especies, fundamentada en los tres puntos siguientes:
■ El elevado número de descendientes. Todos los organismos tienden a
tener una descendencia muy numerosa. Pese a ello, el número de individuos
de la población se mantiene más o menos constante. La causa es que no
hay alimento para todos y la conclusión es que nacen más de los que pueden sobrevivir.
■ La variabilidad de la descendencia. A pesar de que los dos progenitores sean los mismos, sus descendientes no son idénticos, sino que presentan diferencias entre ellos, es decir, existe variabilidad.
■ La selección natural. A causa del excesivo número de descendientes,
siempre se inicia una lucha por la supervivencia. Aquellos individuos que
han nacido con alguna ventaja sobre el resto sobreviven y son los que tienen más oportunidades para tener descendientes, a los que a su vez
transfieren sus características. Este proceso se denomina selección natural. Mediante la acumulación de sucesivas variaciones en una misma
dirección, finalmente se puede generar una nueva especie.
Alfred Wallace (1823-1913), naturalista inglés contemporáneo de Darwin,
llegó a las mismas conclusiones que este de una forma independiente. Sus
ideas también fueron fruto de dos importantes expediciones científicas para
estudiar la flora y la fauna, una en 1848 al Amazonas y otra en 1854 al archipiélago malayo. Cuando comunicó sus conclusiones a Darwin, este se decidió
a publicar su libro El origen de las especies (1859). Esta obra, que se agotó el
primer día, tuvo un gran impacto en el mundo científico.
ACTIVIDAD
9
Según la teoría darwinista, explica lo que sucede en cada uno de los dibujos.
A
C
B
D
E
a) ¿Qué cambios hay entre el dibujo C y el dibujo D?
b) ¿Qué pasaría si no hubiera variabilidad de la descendencia?
c) Observa el búho. ¿Qué sucedería si no hubiera selección natural?
138
7. La evolución
2.3 El neodarwinismo
Las adaptaciones
El progreso de la genética ha permitido descubrir la razón de la variabilidad
de la descendencia, que son las poblaciones y no los individuos los que evolucionan, y que para originar una especie diferente es necesario que una población quede aislada del resto de poblaciones.
La síntesis del darwinismo y estos nuevos conceptos han dado lugar al
actual neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.
Esta teoría puede resumirse en los tres puntos siguientes:
■ La variabilidad de la descendencia se debe a las recombinaciones
genéticas que se producen durante la meiosis, a las mutaciones, al
hecho de que los cromosomas se agrupen al azar en los gametos y a
que los gametos, cada uno con una información genética diferente, se
unan al azar; todo ello explica cómo de una misma pareja de progenitores nacen descendientes diferentes entre sí.
En los organismos con reproducción asexual la variabilidad solo es debida a las mutaciones.
■ La selección natural actúa eliminando los individuos que presentan unos
caracteres y manteniendo los individuos que presentan otros. Por tanto,
solo los genes responsables de estos últimos son los que pasan a la
generación siguiente, y así sucesivamente.
Los caracteres adquiridos durante la vida, al no comportar cambios
genéticos, no se heredan. En definitiva, la selección natural determina qué
genes perdurarán.
■ El aislamiento reproductivo de las poblaciones, es decir, que sea
imposible que se crucen individuos de la misma especie pero de diferentes poblaciones. Solo si las poblaciones están aisladas pueden dar lugar
a especies diferentes.
Muy frecuentemente, a la hora de
explicar cómo han surgido las adaptaciones de los organismos a su
medio ambiente, se cae en errores
lamarckistas del tipo «la función crea
el órgano» y «la herencia de los
caracteres adquiridos», en lugar de
hablar de «variabilidad de la descendencia» y «selección natural».
Teniendo en cuenta este riesgo, responde a estas preguntas sobre el origen de la gruesa capa de grasa que
tienen bajo la piel la foca, el león
marino y el oso polar, y que sirve para
evitar una pérdida de calor excesiva
(aislamiento térmico). Razona tus
respuestas.
a) ¿Dónde viven estos animales?
b) ¿Cómo explicaría esta característica el lamarckismo? ¿Y el darwinismo?
c) ¿Qué crees que pasaría, a corto
plazo, si una población de focas
fuera trasladada a una zona ecuatorial? ¿Y a largo plazo?
ACTIVIDADES
10
Indica a qué gráfica corresponde cada uno de estos textos:
a) Las especies pueden tener diferentes orígenes y pueden cambiar con el tiempo; b) Todas las especies tienen un mismo origen y todas pueden cambiar con el tiempo. Algunas se han extinguido. El número de especies aumenta con el tiempo; c) Las
especies tienen un origen diferente y no cambian con el tiempo. Algunas se extinguieron y se crearon otras nuevas.
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Especies
A B C D E
F G
(Forma de las especies)
Especies
Especies
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
C1 C2 C3 B1 B2 B3 A D1 D2 D3 E1 E2 E3
(Forma de las especies)
(Forma de las especies)
11
Indica qué gráfica correspondería a las teorías de Darwin, de Cuvier, de Lamarck, de un neodarwinista y de un policreacionista.
12
¿Qué cambios hay entre los dibujos A y B de la página anterior? ¿Cómo se explicarían estos cambios según las teorías del neodarwinismo? ¿Cómo los justificaría Lamarck?
139
7. La evolución
3. Pruebas de la evolución
Llamamos pruebas de la evolución a determinados
aspectos que observamos en los seres vivos que no tienen
una explicación sencilla si no se acepta la teoría de la evolución. Las cinco principales pruebas de la evolución son:
las paleontológicas, las embriológicas, las anatómicas, las
bioquímicas y las biogeográficas.
3.1 Pruebas paleontológicas
Se trata de las pruebas basadas en el estudio de los fósiles (restos de seres vivos del pasado). Son las siguientes:
El Archaeopteryx es una forma intermedia con algunos caracteres
reptilianos (dientes y cola) y algunos que son típicos de los pájaros
(alas y plumas), lo que nos permite deducir que los pájaros se originaron a partir de los reptiles.
El equilibrio puntuado
En muchos lugares, en el registro fósil se observan cambios
muy bruscos entre los fósiles de una época y los de la anterior. Con la intención de explicar este hecho, los paleontólogos N. Eldredge y S. Gould expusieron en 1972 la teoría del
equilibrio puntuado.
Esta teoría indica que en la evolución pueden darse largos
periodos llamados de equilibrio, en los que las especies no
cambian, seguidos de cortos periodos llamados de punto de
discontinuidad o puntuales, en los que se produce una evolución rápida. Esta última se origina a partir de una pequeña
población de la especie ancestral que queda aislada del resto
en un área pequeña y periférica con otras condiciones, y que,
por tanto, evoluciona de forma diferente hasta una nueva
especie. Posteriormente, dicha especie regresa al área inicial
y se hace muy abundante. La limitada extensión del área
donde se habrían sucedido las formas intermedias explica por
qué no se han encontrado fósiles de las mismas.
■ Complejidad creciente. Los fósiles más antiguos
que se han encontrado, que son los que están en los
estratos inferiores del registro fósil, son del tipo más
sencillo de organismos conocido. Se trata de organismos unicelulares procariotas.
Después aparecen los primeros unicelulares eucariotas
y a continuación los primeros pluricelulares eucariotas.
Esta sucesión de formas con una estructura cada vez
más compleja es la lógica si se admite que las especies posteriores proceden de las especies anteriores al
adquirir una nueva característica, como señala la teoría
evolucionista. Si las especies no estuvieran emparentadas, este hecho quedaría sin explicación.
■ Diversidad creciente. En el registro fósil se observa
cómo aumenta la diversidad de especies con el paso
del tiempo. Es como si de cada especie se hubieran
formado dos o más por la adaptación a diferentes
ambientes. Esto tampoco tendría explicación si no
se acepta que las especies posteriores provienen de
las anteriores, es decir, han surgido a partir de estas
por evolución.
■ Formas intermedias. Existen fósiles que presentan
características combinadas de especies muy diferentes; son las llamadas formas intermedias o de transición, como el Archaeopteryx. Estos fósiles permiten
establecer relaciones evolutivas entre diferentes especies. La existencia de formas intermedias solo se
entiende si las especies están emparentadas entre sí.
3.2 Pruebas embriológicas
Son las que están basadas en el estudio de los embriones. Comparando
las diferentes fases del desarrollo embrionario, se observa que los embriones
de las formas superiores presentan estructuras propias de las formas inferiores,
que después desaparecen. Así, por ejemplo, en el embrión del pollo existen
unas arterias especiales llamadas arcos aórticos, como los que se encuentran
en las branquias de los peces. Esto solo se puede explicar si se acepta que las
especies están emparentadas entre sí y por ello sus embriones presentan fases
iniciales comunes.
140
7. La evolución
3.3 Pruebas anatómicas
Son las fundamentadas en el estudio comparado de la estructura anatómica de los diferentes grupos de seres vivos.
■ Órganos homólogos. Son aquellos cuya estructura interna es igual o
muy semejante, pero que pueden realizar funciones diferentes. Por ejemplo, son órganos homólogos las extremidades de los vertebrados, que
tienen una misma configuración: un hueso largo seguido de dos huesos
largos y después una serie de huesos muy pequeños, tanto si les sirven
para caminar (oso), correr (caballo), nadar (delfín), volar (pájaro) o cavar
(topo).
Este hecho solo se puede explicar si se parte de una forma inicial que se
ha ido diferenciando por adaptación al medio, es decir, si se acepta que
unas especies provienen de las otras.
Los órganos análogos
Son los que tienen una estructura
interna muy diferente pero que realizan una misma función: por ejemplo,
las alas de una mosca y las alas de un
pájaro. Obviamente no indican ningún
grado de parentesco en cuanto a
compartir antepasados comunes, sino
un proceso de convergencia evolutiva
hacia una misma forma para poder
realizar una misma función.
■ Órganos vestigiales o rudimentarios. Son aquellos que no realizan ninguna función y cuya extirpación no afecta, al menos aparentemente, a la
actividad del individuo.
La existencia de órganos rudimentarios solo se entiende si se trata de
restos de otros órganos de una especie anterior, antepasada de la que
se considera. Algunos órganos vestigiales de la especie humana son la
presencia de pelo en determinadas partes del cuerpo, el tercer molar
(muela del juicio) y el apéndice vermiforme.
Ave
3.4 Pruebas bioquímicas
La semejanza que hay entre las moléculas de los organismos y entre los
procesos bioquímicos que se dan en ellos solo se explica si pensamos que
tienen un origen común.
Comparando la estructura molecular de proteínas y ácidos nucleicos se
puede deducir el grado de parentesco entre los organismos. Los árboles
genealógicos así logrados coinciden con los árboles obtenidos a partir de la
comparación de las estructuras anatómicas, y pueden servir para diferenciar
especies muy diferentes.
Caballo
Humano
ACTIVIDADES
13
¿Qué significa que los fósiles más antiguos presentan menos diversidad?
Topo
14
¿Qué tipos de órganos serían las alas de los avestruces, tan pequeñas que no sirven para volar, y los esbozos de extremidades de algunas serpientes o de las ballenas? ¿Cómo se explica la existencia de esos órganos?
15
¿En qué se parecen las alas de un pájaro y el brazo humano? ¿Cómo se llaman
estos tipos de órganos?
16
¿Por qué la anatomía comparada de los embriones constituye una prueba de la
evolución de las especies?
17
Indica, de mayor a menor, el grado de semejanza que puede presentar el ADN de
un pájaro, de un murciélago, de un pez y de un gorila respecto al de la especie
humana.
Delfín
Órganos homólogos.
141
7. La evolución
Los endemismos
Se denominan especies endémicas, o simplemente endemismos,
aquellas especies que solo viven en
un área pequeña, a veces de tan solo
unos cuantos kilómetros cuadrados.
Es el caso, por ejemplo, de las lagartijas negras de Menorca, el tritón
pirenaico de los Pirineos y el árbol
drago de la región macaronésica
(Islas Canarias, Madeira y Cabo
Verde).
MARSUPIALES
PLACENTARIOS
Ratón (Mus)
Ratón (Dasycercus)
3.5 Pruebas biogeográficas
El número de especies exclusivas de una zona (endemismos) es más alto
cuanto más aislada está la zona. Este hecho no tendría explicación si las especies surgieran por creación; en cambio, la evolución sí lo explica, ya que cuanto
más aisladas están las poblaciones más probabilidades tienen de evolucionar
hacia formas diferentes.
Por ejemplo, Australia que es un continente que se separó del resto de los
continentes hace unos 70 millones de años, presenta unas especies, la fauna y
la flora australianas, muy distintas de las del resto de continentes. Allí hay mamíferos marsupiales, como el canguro y el koala, que no se han podido hallar en
ningún otro lugar, y no existieron mamíferos placentarios hasta que los llevó el
hombre. Esto se explica porque estas especies aparecieron en los otros continentes cuando ya se había separado el continente australiano. Al tener un sistema reproductivo más eficaz, fueron sustituyendo, en estas zonas, a los mamíferos
marsupiales, que solo pudieron sobrevivir en Australia.
Antílope impala
(Aepyceros melampus)
Canguro rojo
(Macropus rufus)
Panda gigante
(Ailuropoda melanoleucus)
Koala
(Phascolarctus cinereus)
Lobo (Canis)
Lobo de Tasmania
(Thylacinus)
ACTIVIDADES
142
18
Indica en cada caso qué pareja de organismos de las fotografías muestra las formas
de alimentación siguientes: comen hojas de una sola especie de planta que
generalmente no sirve de alimento a otras especies; son carnívoros; son herbívoros de tamaño medio; son micromamíferos nocturnos omnívoros.
19
Señala qué especies de las fotografías están más emparentadas: dos especies que
tienen el mismo tipo de alimentación o dos especies que son marsupiales. Razona
tu respuesta.
20
¿Cómo se puede explicar que estos dos grupos, marsupiales y placentarios, hayan
acabado evolucionando hacia organismos con el mismo tipo de alimentación y
una gran semejanza morfológica?
21
¿Por qué cuanto más distantes están dos continentes y más barreras geográficas
hay, más diferentes son la flora y la fauna?
7. La evolución
4. La especiación
Hemos descrito cómo los organismos, gracias a la selección natural, se
adaptan a su ambiente; pero no cómo aparece una especie nueva. Según
Darwin, la formación de una especie es un proceso lento que necesita muchos
millones de años y que, por tanto, no es posible apreciar. Actualmente, se reconoce que también se necesita el aislamiento reproductivo de la población, que
puede ser por motivos geográficos o por motivos no geográficos, y que también puede existir especiación instantánea por mutación.
Las variaciones
del medio ambiente
Los cambios que se dan en la naturaleza pueden ser súbitos, como una
inundación o una erupción volcánica,
pero generalmente son lentos y progresivos, como los cambios climáticos o el desplazamiento de las placas litosféricas.
■ El aislamiento geográfico. Se produce cuando dos poblaciones de la
misma especie quedan aisladas por una barrera geográfica, por ejemplo,
el mar, el desierto o una cordillera. Como ya no se pueden aparear y
reproducirse, evolucionan de diferente modo. Después, aunque desaparezcan las barreras geográficas, ya no se podrán reproducir entre ellas
porque serán muy diferentes.
■ Los aislamientos no geográficos. Son los que se pueden dar entre dos
poblaciones aunque vivan en el mismo lugar. Después de muchas generaciones serán tan diferentes que resultará imposible que se crucen, y si
esto sucediera, sus descendientes no serán fértiles; es decir, serán dos
especies distintas.
Los principales aislamientos reproductivos no geográficos son:
– Aislamiento ecológico. Es el que se produce cuando dos poblaciones se han acostumbrado a vivir en ambientes diferentes, por ejemplo,
sobre diferentes tipos de sustrato, a diferentes altitudes, etc. En esta
situación es casi imposible que coincidan y procreen.
– Aislamiento etológico. Es el que sucede cuando dos poblaciones,
que se han separado temporalmente, han adquirido comportamientos
reproductivos tan diferentes que los machos y las hembras ya no se
atraen durante el galanteo previo al momento de aparearse.
– Aislamiento mecánico. Es aquel que se ocasiona cuando dos poblaciones que se han separado temporalmente han adquirido formas o
tamaños tan diferentes que ya es imposible que se produzca la cópula
entre ellos.
■ Especiación instantánea por mutación. Está causada por unas mutaciones especiales, que consisten en la duplicación de los cromosomas.
Esto impide la reproducción de un individuo con otros de la especie progenitora; es, pues, una especie diferente. Esta forma de especiación es
provocada con frecuencia en las plantas debido a intereses agrícolas.
Pinzón de las Galápagos.
ACTIVIDADES
22
¿Cuál te parece que es el factor más importante que lleva a la formación de nuevas especies? ¿Por qué? Razona tu respuesta.
23
Una población de insectos se alimenta en un campo de árboles frutales. Algunos
de los individuos que la forman se especializan en chupar el jugo de los frutos y
otros de la savia. ¿Crees que pueden llegar a formar dos especies diferentes? ¿Por
qué? Razona tu respuesta.
143
7. La evolución
La ingeniería genética
y los posibles problemas éticos
La ingeniería genética también
puede comportar problemas éticos,
ya que permite modificar el genoma
(conjunto de genes) de los humanos.
Este es un aspecto muy positivo para
el tratamiento de enfermedades
genéticas, pero puede convertirse en
algo negativo si se llega a niveles inaceptables de control de unos humanos sobre otros, como la petición de
un análisis del genoma personal para
seleccionar personas para un puesto
de trabajo, o para decidir si se concede o no un préstamo, o para ser
admitido en una mutua sanitaria, etc.
Gran pastor húngaro.
5. El control de la evolución
por el hombre: selección artificial
e ingeniería genética
Desde el origen de la vida, la selección natural ha actuado como motor de
la evolución. Más tarde, el ser humano comenzó a intervenir cada vez más en
el proceso evolutivo mediante la selección artificial.
A partir de la aparición y el desarrollo de la agricultura y la ganadería, el hombre fue seleccionando aquellos ejemplares de vegetales y animales que más le
convenían; así, por ejemplo, eligió las plantas que producían frutos más grandes y más sabrosos o que resistían mejor las condiciones adversas. A través
de cruces selectivos entre ejemplares con buenas cualidades y rechazando los
individuos con características poco interesantes comenzó otra vía de evolución
y de formación de nuevas razas.
Los avances actuales han permitido una intervención todavía más directa
sobre los mecanismos evolutivos, mediante la ingeniería genética. Esta técnica permite modificar las características genéticas introduciendo genes de un
organismo en otro. El organismo receptor se denomina
organismo transgénico. Gracias a estas técnicas se pueden introducir dentro de las células unos genes que, por
ejemplo, les proporcionarán resistencia a determinadas
enfermedades.
A pesar de que la aplicación de estas prácticas supone
unas ventajas claras, también puede comportar algunos
inconvenientes. Con la selección artificial y con la ingeniería genética se pueden originar variedades que pueden
provocar la desaparición de las formas salvajes que han
sobrevivido a un largo proceso de selección natural. Este
hecho implica la extinción de unos organismos muy bien
adaptados al medio natural, frente a unas nuevas especies
que sobreviven gracias a que el hombre tiene la capacidad
de modificar, si es necesario, su entorno. Las especies que
desaparecen son absolutamente irrecuperables, así como
los productos útiles que nos proporcionan.
ACTIVIDADES
Mazorca de maíz transgénico.
144
24
Indica cómo se han obtenido las variedades o razas de los organismos que aparecen en las fotografías de esta página.
25
La insulina es una hormona que deben inyectarse diariamente las personas diabéticas. Inicialmente, se obtenía a partir del páncreas del cerdo o del buey, pero
a la larga producía problemas de rechazo, ya que estas insulinas, aunque se parecían a la humana, no eran exactamente iguales. Actualmente, se obtiene a partir
de unas bacterias capaces de producir insulina humana, es decir, idéntica a la que
se forma en el páncreas humano. ¿Por medio de cuál de las técnicas anteriores
crees que se ha conseguido esta hormona?
26
Mediante la fecundación in vitro es posible elegir el sexo de un embrión humano. ¿Qué repercusiones crees que podría tener la legalización de esta práctica?
7. La evolución
6. El origen de los homínidos
Desde un punto de vista zoológico, el ser humano es una especie animal
que pertenece al orden de los primates (mamíferos con el pulgar antepuesto)
y al suborden de los antropoides o simios (primates con el cerebro muy desarrollado y aspecto de mono o humano).
Los primates aparecieron hace unos 65-55 millones de años a partir de
unos mamíferos insectívoros poco especializados, de vida arborícola y del
tamaño de una ardilla.
A partir de los simios primitivos se originaron los monos de orificios nasales
separados (platirrinos), que actualmente solo se encuentran en América, por lo
que se les denomina monos del Nuevo Mundo, y los monos de orificios nasales muy juntos (catarrinos), presentes en África, Europa y Asia, y por ello denominados monos del Viejo Mundo.
En estos primates, hace unos 30 millones de años, empezó la divergencia
evolutiva entre dos líneas, una que conduce a los simios con hocico y aspecto de perro (como el colobo y el babuino), y otra que lleva a los simios sin hocico y una cara parecida a la nuestra, los hominoideos.
Esta última rama se bifurcó y dio lugar por un lado a las familias de los hilobátidos (gibones) y los póngidos (gorila, chimpancé y orangután), que no tienen avance bípedo y, por otro, a la de los homínidos, que sí lo poseen.
Los restos homínidos fósiles se agrupan en dos géneros, el género
Australopithecus (que no producía herramientas) y el género Homo (que sí
producía herramientas). En la actualidad solo queda viva nuestra especie
(Homo sapiens sapiens).
ACTIVIDADES
27
Indica las diferencias entre los primates y el resto de mamíferos;
entre los simios y el resto de primates y entre los monos del Nuevo
Mundo y los del Viejo Mundo.
28
¿Qué características separan a los
póngidos de los homínidos?
LA EVOLUCIÓN DE LOS PRIMATES
60
50
40
30
20
10
0 Millones de años
Prosimios
modernos
Monos
del Nuevo
Mundo
Monos
del Viejo
Mundo
Gibón
Pleistoceno reciente
Plioceno
Eoceno
Oligoceno
Mioceno
Paleoceno
Orangután
Gorila
Chimpancé
Homo
Dentro de la familia de los homínidos se encuentran nuestros antepasados más directos,
que se originaron en la zona de los grandes lagos del este de África.
145
7. La evolución
Darwin y el origen del hombre
En otra conocida obra de Charles
Darwin, El origen del hombre y la
selección en relación al sexo, publicada en 1871, se proponía que el ser
humano podía proceder, por evolución, de especies no humanas
semejantes a los simios (mamíferos
con el pulgar antepuesto y con el
cerebro muy desarrollado). Esto le
costó recibir muchas críticas, ataques y burlas, especialmente por
parte de los creacionistas.
7. La historia evolutiva
de los homínidos
Actualmente no existe ninguna duda de que la especie humana está emparentada con alguna rama de simios, ya que las características anatómicas,
embriológicas, bioquímicas y genéticas del ser humano son muy similares a las
de algunos simios antropomorfos (simios con forma corporal similar a la de
las personas). El hecho de que el ser humano tenga una inteligencia mayor se
debe a que su cerebro es relativamente más grande y posee una superficie
(córtex) de gran tamaño, que cabe dentro del cráneo gracias a los numerosos
repliegues (circunvalaciones) que presenta.
7.1 La hominización
Entendemos por hominización el proceso por el que los primates superiores adquirieron las características físicas propiamente humanas, es decir, las del
género Homo. Consistió en un proceso complejo, con unos límites poco precisos, ya que el registro fósil es incompleto. Es difícil precisar en qué momento
se inició la inteligencia racional, verdaderamente humana, que distingue al ser
humano del resto de especies animales. Es evidente, sin embargo, que este fue
un salto evolutivo muy importante.
El género Homo apareció gracias a los mismos procesos biológicos (mutaciones, recombinaciones genéticas, selección natural, etc.) por los que han
aparecido todos los seres vivos. Del conjunto de cambios que fueron necesarios para la aparición del hombre, los más importantes son:
■ El bipedismo. El avance bípedo comportó una clara especialización de
las extremidades. Las anteriores quedaron libres, se produjo el alargamiento de los dedos y la oposición completa del pulgar, con lo que ganaron movilidad y precisión. Así, la mano se convirtió en un órgano prensil
muy perfecto que les permitió, entre otras cosas, manipular objetos y utilizarlos como instrumentos. Las extremidades posteriores se especializaron en la locomoción.
■ El aumento de la capacidad craneal. Este aumento implicó un mayor
desarrollo del cerebro, especialmente de la corteza cerebral, que es
donde se localizan la inteligencia, la memoria y las actividades superiores
que diferencian a la especie humana del resto de seres vivos.
Ligado con la evolución del cráneo, también cabe destacar la disminución
del prognatismo (que es la prominencia de la mandíbula inferior) y de la
dentadura (ya que esta en algunas de sus funciones fue sustituida por las
manos). Una mayor inteligencia permitió al ser humano pasar de manipulador a constructor de objetos adecuados a sus futuras necesidades.
ACTIVIDADES
29
Cita tres características que vayan
cambiando a lo largo de la evolución hasta llegar a los homínidos y
explica cómo lo hacen.
30
Define el concepto de hominización.
146
■ La aparición del lenguaje. El lenguaje permitió transmitir y acumular
información por una vía suplementaria a la de los genes: la vía cultural.
Desde aquel momento, la evolución cultural, junto a la evolución biológica, fue adquiriendo más y más importancia, e influyó en el desarrollo de
las poblaciones humanas y de las no humanas.
La cultura desarrollada por los homínidos puede entenderse como una
estrategia evolutiva basada en la modificación del entorno para adaptarlo a las propias necesidades y así poder sobrevivir.
7. La evolución
Australopithecus. Los restos más antiguos son los de A. anamensis (4,2 m.a.),
y los de A. africanus, (3,5 m.a.). Su aspecto era el de un chimpancé capaz de andar
erguido. No fabricaba instrumentos. Su
cráneo era de 300-540 cm3. Todos sus
restos se han encontrado en África.
Homo habilis. Es la primera especie del
género Homo. Vivió desde hace 2,3 m.a.
hasta hace 1,4 m.a. Era de baja estatura
(menos de 1,30 m) y su capacidad craneana era de 520 a 750 cm3. Tenía marcha
bípeda y fabricaba instrumentos de piedra. Solo vivió en África.
Homo sapiens neanderthalensis. Apareció hace 130 000 años y se extinguió
hace 30 000. Era más bajo que H. sapiens
sapiens. pero mucho más robusto. Su cráneo (1 500 cm3) estaba alargado hacia
atrás. Era recolector y cazador. Enterraba a
sus muertos. La mayoría vivió en Europa y
superó la última glaciación.
Homo sapiens sapiens. Es el hombre
actual. Apareció en África hace 130 000
años. Se extendió por Asia hace 60 000
años y llegó a Europa hace 40 000 años.
Su capacidad craneana media es superior
a 1 100 cm3. Su cráneo no está alargado
hacia atrás.
Homo erectus. Apareció hace unos 1,8
m.a. Tenía una capacidad craneana de
800 a 1 300 cm3. Fabricaba herramientas
de hueso y piedra. Fundamentalmente
era cazador. Conocía la utilización del
fuego. Apareció en África y se extendió
por Europa y toda Asia.
ACTIVIDADES
31
¿Qué diferencias destacarías entre el Australopithecus africanus, el Homo erectus
y el Homo sapiens?
Australopithecus
africanus
Homo habilis
Homo erectus
Homo sapiens
neanderthalensis
Homo
sapiens sapiens
(3,5 a 2,3 m.a.)
(2,5 a 1,4 m.a.)
(1,5 m.a. a 200 000 años)
(130 000 a 30 000 años)
(130 000 años hasta hoy)
147
7. La evolución
8. El origen de la vida
Alexander Oparin.
148
Todos los conocimientos sobre la evolución hacen pensar que la vida sobre
la Tierra se originó una sola vez. La homogeneidad bioquímica y genética de
todos los organismos que habitan el planeta parece confirmar el origen común.
La vida comenzó como mínimo hace más de 3 500 millones de años, ya
que esta es la edad de las rocas en las que se han encontrado los fósiles más
antiguos. Estos fósiles corresponden a formas bacterianas.
Una hipótesis verosímil, aportada por los científicos Alexandr Oparin
(1890-1980) y John B. Haldane (1892-1964) es que durante los primeros cien
millones de años de existencia de la Tierra había mucha actividad volcánica y
se liberaban grandes cantidades de gases: metano (CH4), hidrógeno (H2), amoniaco (NH3) y vapor de agua.
Esos gases, sometidos a radiaciones de luz ultravioleta procedente del Sol, a
las descargas eléctricas de las tormentas y a las radiaciones cósmicas, originaron diversos compuestos orgánicos, como pasó en los experimentos que
realizó Miller en 1953. Posteriormente, al irse enfriando la superficie de la Tierra,
se fueron condensando los gases, que formaron nubes y que ocasionaron grandes
lluvias que arrastraron los compuestos orgánicos hacia los lagos y mares primitivos,
y dieron lugar al llamado caldo primitivo.
Algunas de las moléculas orgánicas se agruparon y formaron unas estructuras parecidas a membranas celulares. Otras eran capaces de contener
información biológica (según los diferentes órdenes en que se unían sus componentes), como hace el ADN. Esta información podía referirse al modo de producir más membranas, de duplicar el ADN o de sintetizar las proteínas que
regulan estos procesos.
Cuando estas y otras moléculas quedaron prisioneras de los sistemas
membranosos, surgió la primera célula. Las primeras células debieron de ser
procariotas, heterótrofas (se nutrían de las moléculas orgánicas que había en
el caldo primitivo) y anaerobias (obtenían la energía mediante fermentación,
proceso que no necesita oxígeno, ya que en la atmósfera no había).
Algunos científicos creen que la probabilidad de que la primera célula se formara al azar es demasiado baja. Dicho de otro modo, se necesitaría mucho
más tiempo del que transcurrió entre el enfriamiento de la Tierra y los primeros
restos de vida para que esta hipótesis fuera creíble. Con esta premisa se ha
propuesto que la vida llegó a la Tierra en forma de bacterias contenidas en
asteroides de hielo que impactaron en nuestro planeta; es la denominada teoría de la panaspermia. De esta forma también habría llegado a otros planetas.
La ciencia solo se plantea encontrar explicaciones naturales y considera que, si
hay una explicación natural, no existe un motivo para no aceptarla.
Independientemente de cuál fuera el origen de la primera célula, cuando
aumentó su número se estableció una competencia por conseguir alimento. En
un momento determinado, aparecieron unas células capaces de producir su
propia materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos y aprovechando la
energía solar (células autótrofas fotosintéticas).
La aparición de una forma más eficiente de fotosíntesis, en la que se libera
oxígeno, supuso un duro revés para las células anaerobias, que eran prácticamente todas, para las que este oxígeno resultaba tóxico. Estas células fueron
desplazadas por las células aerobias, que no solo eran capaces de tolerarlo sino
que lo utilizaban en su metabolismo. El oxígeno formado en la fotosíntesis se fue
acumulando en la atmósfera, que pasó de ser reductora (sin oxígeno) a ser una
atmósfera oxidante (con oxígeno).
7. La evolución
A partir del oxígeno atmosférico se formó una capa de ozono (el ozono es
un gas que tiene una molécula formada por tres átomos de oxígeno). Esta capa
retiene gran parte de los rayos ultravioleta del Sol, que tienen un efecto muy
perjudicial para los seres vivos. Gracias a ella se pudo producir una colonización del medio aéreo por parte de las formas vivientes que hasta aquel entonces estaban restringidas al medio acuático.
Las primeras células fotosintéticas aerobias fueron cianobacterias. Las
células eucariotas, según la teoría de la endosimbiosis, se originaron a partir
de grandes células procariotas sin pared celular que, en lugar de digerir las
células que capturaban, las incorporaban en simbiosis. De este modo, las cianobaterias dieron lugar a cloroplastos y las bacterias aerobias, a las mitocondrias. Además, el retículo endoplasmático acabó rodeando el material genético
y apareció el núcleo, propio de células eucariotas.
Bacteria (Escherichia coli).
ACTIVIDADES
32
¿Cuándo comenzó la vida en la Tierra?
33
¿Cómo empezó la vida sobre los continentes?
34
¿Por qué aparecieron las células heterótrofas antes que las autótrofas?
35
¿Qué crees que surgió primero, una célula que solo podía vivir donde hubiera oxígeno o una que podía vivir donde no había oxígeno? Razona tu respuesta.
36
Las algas y las plantas son organismos fotosintéticos, ¿cuáles crees que aparecieron primero? Aporta diversas razones para argumentar tu respuesta.
37
Las plantas terrestres, ¿son más antiguas que los animales terrestres? ¿Por qué?
Razona tu respuesta.
38
Las plantas polinizadas por insectos, ¿son más antiguas que los insectos polinizadores? ¿Por qué? Razona tu respuesta.
149
7. La evolución
RESUMEN
■ Una especie es el conjunto de individuos capaces de reproducirse entre sí y originar descendientes fértiles.
■ La evolución es el proceso de transformación de unas especies en otras mediante la acumulación de pequeñas
modificaciones favorables que han ido apareciendo, generación tras generación, a lo largo de millones de años.
Teorías evolucionistas
La evolución
lamarckiana
Se basa en 1. la fuerza interna hacia la complejidad; 2. la función crea el órgano o ley del uso y el desuso; y
3. la herencia de los caracteres adquiridos.
La evolución
darwinista
Se fundamenta en 1. el elevado número de descendiente; 2. la variabilidad de la descendencia; 3. la selección
natural o lucha por la supervivencia.
Se basa en:
1. La variabilidad de la descendencia, causada fundamentalmente por las recombinaciones genéticas que se
producen durante la meiosis, las mutaciones, el hecho de que los cromosomas se agrupen al azar en los
El neodarwinismo
gametos y que los gametos, cada uno con una información genética diferente, se unan al azar.
2. La selección natural, que actúa eliminando unos caracteres y manteniendo otros.
3. El aislamiento reproductivo de las poblaciones, imprescindible para la formación de especies nuevas.
Pruebas de la evolución
Pruebas
paleontológicas
Se basan en el estudio de los fósiles y son las siguientes: a) complejidad creciente; b) diversidad creciente;
c) formas intermedias.
Pruebas
embriológicas
Se fundamentan en el estudio y la comparación de los embriones.
Pruebas
anatómicas
Están basadas en el estudio comparado de la estructura anatómica de los diferentes grupos de seres vivos. Se
pueden distinguir: a) órganos homólogos; b) órganos vestigiales o rudimentarios.
Pruebas
bioquímicas
Se basan en el estudio de las semejanzas entre las moléculas de los organismos y entre los procesos bioquímicos. Las especies más parecidas morfológicamente también lo son bioquímicamente.
Pruebas
biogeográficas
Se fundamentan en el estudio de las áreas de distribución de los organismos. Cuanto más alejadas e incomunicadas están dos zonas, más diferentes son su flora y su fauna.
Especiación
Especiación por
aislamiento o gradual
Especiación instantánea
por mutación
Hominización
Aislamiento geográfico. Dos poblaciones de la misma especie quedan aisladas por una barrera
geográfica, como un mar, un río, un desierto, una cordillera, etc.
Aislamientos no geográficos. Aislamientos entre dos poblaciones aunque vivan en el mismo lugar.
Los principales son: a) aislamiento ecológico; b) aislamiento etológico; c) aislamiento mecánico.
Causada por unas mutaciones que provocan tener el doble de cromosomas.
Hominización = antepasado común con los póngidos → bipedismo → aumento de la capacidad craneana →
→ inteligencia → aparición del lenguaje → género Homo
Australopithecus → Homo habilis → H. erectus → H. sapiens neanderthalensis + H. sapiens sapiens
Origen
de la vida
Atmósfera primitiva → descargas eléctricas → diversos compuestos orgánicos → estructuras similares a las
membranas + moléculas con información biológica → primera célula procariota heterótrofa → primera célula procariota fotosintética → cianobacterias → desprendimiento de oxígeno → atmósfera oxidante → por endosimbiosis
y por origen de la membrana nuclear → primera célula eucariota con respiración aeróbica → organismos pluricelulares.
150
ACTIVIDAD
EXPERIMENTAL
El aislamiento y la especiación en las islas
Objetivos
Material
– Observar e identificar las diferentes adaptaciones de los picos de los pinzones
según el régimen alimenticio.
– Valorar la incidencia del aislamiento en la
especiación.
– Dibujo de las formas de los picos de
los pinzones.
Las islas Galápagos se encuentran en el océano Pacífico, a unos mil kilómetros de
Sudamérica. Son de origen volcánico y se formaron hace pocos millones de años.
Cuando Darwin las visitó durante su viaje con el Beagle, se dio cuenta de que había
muchos endemismos, es decir, especies de animales y plantas que solo se hallaban
allí y que son diferentes de las del resto del continente: este es el caso de las trece
especies de pinzones, que son unos pájaros pequeños y poco vistosos. Aunque se
parecen, cada especie tiene el pico de una forma o de un tamaño diferente. Darwin
explicó este hecho diciendo que las islas fueron colonizadas por pinzones procedentes del continente. Como encontraron muchos tipos de alimentos que nadie aprovechaba, para evitar la competencia, los descendientes que tenían el pico más grueso
se alimentaron de las semillas grandes y los de pico fino de las más pequeñas. Con el
tiempo, las diferentes formas de los picos les permitieron adquirir nuevas estrategias
para alimentarse. Otros ejemplos de endemismos de estas islas, aparecidos por mecanismos semejantes, son las tortugas gigantes y las iguanas marinas?
PROCEDIMIENTO
1
A
Observa el dibujo y responde a las siguientes preguntas:
1. Indica a qué tipo de alimento están adaptados cada uno
de los picos (escribe parejas formadas por un número y
una letra).
1. El pinzón pardo grande tiene un pico grande, fuerte, triturador..., como un cascanueces enorme.
2. El pinzón grande de los árboles tiene un pico grande y
afilado para morder fuerte y cortar..., como las tijeras de
cortar metal.
3. El pinzón cantor tiene un pico pequeño y puntiagudo
para escarbar dentro de las rendijas..., como unas pinzas.
4. El pinzón marrón tiene un pico pequeño pero fuerte, triturador..., como un cascanueces pequeño.
5. El pinzón de los cactus tiene un pico largo y duro para
escarbar..., como unos alicates finos.
A. Semillas y néctar de los cactus.
B. Insectos grandes, como escarabajos y orugas.
C. Semillas grandes y duras.
D. Insectos pequeños en rendijas y hendiduras.
E. Semillas pequeñas y duras.
Semillas y néctar
de cáctus
2
B
Escarabajos
y orugas de gran
tamaño
3
C
Semillas muy
gruesas y duras
4
D
Insectos pequeños
escondidos en grietas
5
E
Semillas pequeñas
y duras
2. ¿Qué es un endemismo?
3. Indica en cuáles de estos lugares es más probable encontrar especies endémicas: un bosque mediterráneo, un lago, una cueva, una isla, el mar. Razona tu
respuesta.
151
7. La evolución
ACTIVIDADES FINALES
1
Indica a qué teoría sobre la formación de las especies
corresponde cada una de estas frases:
a) Dios creó los pinos, las amapolas, los conejos, las bacterias, las hormigas, al ser humano...
b) Los animales combaten entre ellos para conseguir el alimento.
c) Los machos de la cabra hispánica tienen cuernos para
poder luchar contra los otros machos, y cada vez los
tienen más fuertes.
d) Los osos que viven en el Polo Norte son blancos para
poder pasar desapercibidos para sus víctimas.
e) Si los osos polares emigraran a Canadá, poco a poco se
volverían pardos.
f) Algunos insectos se vuelven resistentes a los insecticidas
porque se acostumbran a ellos.
g) Algunas personas no tienen muelas del juicio porque no
las utilizan.
h) Los topos tienen ojos muy pequeños y no funcionales
porque siempre están bajo tierra.
i) Todos los individuos de la misma especie son ligeramente diferentes entre sí.
j) Hay variabilidad porque el ambiente es cambiante.
k) El ambiente cambiante hace que los individuos menos
adaptados mueran.
l) Hay variabilidad porque se dan mutaciones y recombinaciones genéticas.
m) La evolución permite que exista diversidad.
n) La variabilidad permite la evolución.
o) Si una especie de pez nada mucho tendrá una descendencia con aletas más fuertes.
p) Las actividades que llevan a cabo los organismos determinan qué características son las más favorables.
q) Los individuos portadores de características desfavorables tienen menos descendencia.
r) Si no hay variabilidad no hay evolución.
s) Las inmigraciones aumentan la variabilidad.
t) Una especie determinada no se puede transformar en
otra especie.
2
3
4
Explica por qué las formas intermedias de seres vivos son
pruebas de la evolución de las especies.
5
¿Por qué hay organismos, como los tiburones o algunos
artrópodos, llamados fósiles vivientes, que casi no han
cambiado con el paso del tiempo?
6
¿Cómo se conoce el aislamiento reproductivo basado en el
hecho de que los individuos de dos poblaciones, aunque
vivan en el mismo lugar, no se puedan reproducir entre sí
porque, al tener hábitos alimenticios distintos, nunca se
encuentran?
7
¿Cómo se alimentaban los primeros organismos?
8
Ordena cronológicamente los aspectos siguientes:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Aumento de la capacidad craneal.
Elaboración de herramientas.
Bipedismo.
Habilidad manual.
Desarrollo del lenguaje.
Manipulación de objetos.
9
¿Por qué en los primeros tiempos no podía haber vida
fuera del agua?
10
¿Cómo se llaman los descendientes estériles del cruce de
dos especies distintas?
11
¿Qué científicos defendieron la inmutabilidad de las especies, es decir, que unas especies no se transforman en
otras?
12
¿Cómo puede influir la ingeniería genética en la evolución
de las especies?
13
¿Qué son los órganos homólogos? ¿Por qué se utilizan
como pruebas de la evolución?
¿Por qué muchos científicos presentan el hecho de que los
fósiles más antiguos sean los de estructura más sencilla
como una prueba a favor de la teoría evolutiva y en contra
de la creación una por una de las especies? Razona la respuesta.
14
Explica cómo influye el aislamiento geográfico en la formación de nuevas especies.
15
¿Qué organismos originaron el oxígeno que existe actualmente en la atmósfera?
¿Cómo se llaman, desde una perspectiva evolutiva, las
partes del cuerpo humano que, como las muelas del juicio,
si faltan o son muy pequeñas no implican ningún perjuicio
para el individuo?
16
¿Cómo se denomina el aislamiento reproductivo basado
en que, después de un periodo de separación, el comportamiento del macho o el de la hembra ha cambiado mucho
y eso no les permite encontrarse para procrear?
152
7. La evolución
ACTIVIDADES DE SÍNTESIS
1. Observa estos dibujos, que representan los antepasados del caballo, y contesta a las siguientes preguntas:
Pliohippus
1 solo dedo
Merychippus
Equus
1 solo dedo
Eohippus o Hyracotherium
Mesohippus
a) ¿En qué orden aparecieron las diferentes especies predecesoras del caballo?
b) ¿Qué modificaciones, referidas al tamaño del animal, al número de huesos de las extremidades y a la dentición han experimentado los animales de esta línea evolutiva?
2. ¿Por qué muchos científicos exponen la distribución geográfica de las especies en el planeta como prueba a favor de la teoría
evolutiva y en contra de la idea de que surgieran por creación una por una de todas las especies?
3. Señala un ejemplo de órganos con estructuras internas muy semejantes que realicen funciones muy diferentes. ¿Cómo se llaman estos órganos? ¿Qué indica, desde una perspectiva evolutiva, la presencia de estos órganos en especies diferentes?
4. ¿Puede aparecer una especie nueva repentinamente? Razona tu respuesta.
5. ¿A qué se debe la variabilidad genética según el neodarwinismo?
6. ¿Cuáles son los tres principios en que se basa el lamarckismo?
7. ¿Cuáles son los tres principios en que se basa el darwinismo?
8. Explica los tres cambios que sucedieron en el proceso de hominización.
9. Indica qué diferencia al género Australopithecus de sus antepasados y del género Homo, y qué diferencia a la especie Homo
erectus del Homo sapiens.
10. Indica cómo se pasó de la materia inanimada a la primera célula con núcleo.
153
ciencia, t écnica y s ociedad
La biodiversidad como resultado
del proceso evolutivo
La biodiversidad es la diversidad de especies de un
ecosistema. Su valor depende del número de especies y
de individuos que existen de cada especie. De una forma
sencilla e intuitiva se podría decir que es la probabilidad de
que al coger al azar dos individuos en un ecosistema estos
sean de especies diferentes.
La biodiversidad aumenta básicamente cuando lo hace
el número de especies. Una especie nueva surge cuando
una población queda aislada de las demás y sometida a
unas condiciones diferentes y muy selectivas, es decir,
que sólo permiten la supervivencia de los individuos que,
por alguna causa, han nacido con alguna ventaja, o sea,
han nacido con un carácter adaptativo. El mantenimiento
de esa presión selectiva potencia las diferencias adaptativas iniciales y llega a originar individuos tan diferentes que
ya no se pueden cruzar con los de las otras poblaciones;
por tanto, se ha generado una nueva especie.
Se distinguen dos tipos de procesos evolutivos: la evolución convergente y la evolución divergente. La evolución convergente es la que se da en especies de grupos
muy diferentes que, al estar sometidas a una misma presión selectiva, acaba originando formas muy parecidas.
Un ejemplo es la forma fusiforme que presentan los atunes
(peces), los ictiosaurios (reptiles) y los delfines (mamíferos).
La evolución divergente es la que se origina a partir de
una misma especie que, al presentar poblaciones sometidas a presiones selectivas muy diferentes, acaba dando
lugar a formas también muy distintas. Por ejemplo, a partir de los primeros mamíferos que tenían forma de musaraña se han originado especies marchadoras como el
caballo, especies nadadoras como las ballenas, especies
voladoras como los murciélagos, etc.
En un ecosistema las especies están interrelacionadas,
unas se alimentan de otras, unas cooperan con otras en su
reproducción o en su alimentación, otras cierran el ciclo de
los elementos, por lo que posibilitan la vida de todas las
demás, etc. Si una misma función está realizada por muchas
especies diferentes, el sistema se hace más estable que si
se realiza por unas pocas o por una sola, ya que si desaparece una especie su función la puede realizar otra.
Actualmente, la mayor pérdida de biodiversidad se
debe a la destrucción de selvas (contienen la mitad de
todas las especies) para conseguir superficie de cultivo, o
superficie para pastos para el ganado, o madera para
exportarla a los países ricos; también a la contaminación
del aire, de las aguas y del suelo, al uso de plaguicidas,
a los incendios, a la introducción de especies de otras
regiones, etc. Es decir, la biodiversidad no disminuye por
causas naturales, sino por la acción del hombre.
Hasta hoy se han identificado 1 750 000 especies, pero
se cree que existen unos 10 millones. En España las que
se encuentran en un mayor riesgo de extinción son: el oso
de los Pirineos, la cabra pirenaica, la cigüeña negra, la
gaviota de tres dedos, el lobo ibérico, la tortuga de tierra
o mediterránea, el lince ibérico, la lagartija negra de Ibiza,
la nutria, el buitre quebrantahuesos y la malvasía.
Grupos
N.º de especies
conocidas
Invertebrados
1 300 000
Peces
21 000
Anfibios
3 125
Reptiles
5 115
Aves
8 715
Mamíferos
4 170
Plantas no vasculares
150 000
Plantas vasculares
250 000
Número de especies identificadas.
Región
N.º de especies
estimadas
Tropical
3 700 000 – 8 600 000
Templada
1 200 000 – 1 300 000
Boreal
100 000
Número de especies que se considera que deben existir.
ACTIVIDADES
En www.ecasals.net encontrarás una lista de páginas web
que te pueden ayudar a resolver estas actividades.
1. ¿Cómo se origina la biodiversidad?
2. ¿Comenta qué se debería hacer para evitar la disminución de biodiversidad.
3. ¿Por qué es necesario conservar la biodiversidad?
Haz referencia a la alimentación, a los medicamentos,
al equilibrio ecológico y a la belleza.