Teoría de la Evolución y Origen de la Vida: Darwinismo, Selección Natural y Pruebas Biológicas

El Darwinismo y la Teoría de la Evolución

Charles Darwin demostró la evolución y escribió "El origen de las especies" para explicar el desarrollo de los organismos basándose en la lucha por la existencia, la variabilidad intraespecífica y la selección natural. Las tesis principales son:

• 1. La evolución: Las especies no son algo fijo e inmutable; varían adaptándose al ambiente en el que viven. La evolución es el resultado del azar (variaciones en los individuos) y la necesidad (modificaciones en el medio ambiente).
• 2. La ascendencia común: Los diferentes tipos de organismos descienden de antepasados comunes. La diversidad de especies vegetales y animales, incluido el ser humano, procede de especies anteriores.
• 3. Selección natural o supervivencia del más apto: Los individuos cuyas destrezas se adaptan mejor a los desafíos de la naturaleza tienen más posibilidades de sobrevivir y transmitir esas características a su descendencia.

Las observaciones de Darwin también tienen que ver con las expresiones emocionales y la inteligencia, que pueden evolucionar igual que los rasgos físicos.

Otras Teorías Evolutivas

• Lamarckismo (Teoría de la herencia de caracteres adquiridos): Giraba en torno a dos ideas:
  1. Los cambios en el medio en el que se desarrollan provocan modificaciones en los hábitos de las especies, lo que determina cambios en los órganos de estas.
  2. Dichos cambios son hereditarios y se transmiten a la descendencia (ejemplo clásico de las jirafas y las personas, conocido como la ley del uso y desuso).
• Neodarwinismo: Darwin no sabía cómo se transmitían los caracteres. En esta teoría, los cambios se transmiten mediante mutaciones o evolución dependiendo de los seres (por ejemplo, el delfín y el murciélago).

Pruebas de la Evolución

1. Pruebas Morfológicas

Basadas en el estudio comparado de la morfología de los órganos de seres vivos actuales o de fósiles. Mediante la anatomía comparada se estudian semejanzas y diferencias entre órganos de diversas especies. El caballo, la ballena, el delfín, el murciélago, el ave y el humano son diferentes, pero comparten un esquema de organización debido a un antepasado común con un patrón básico.

La evolución por selección natural llevó a distintas adaptaciones de esta extremidad (brazo, pata, ala o aleta para correr, nadar, saltar o volar), pero su esquema básico se mantuvo en todas las especies. Estos ejemplos son órganos homólogos, que tienen un mismo origen evolutivo y embrionario con una estructura interna semejante, porque son fruto de adaptaciones en distintos hábitats (el gato, el ser humano y la ballena representan la divergencia adaptativa según su modo de vida).

Por otro lado, los órganos análogos —como las alas de un murciélago y las de un insecto, siendo uno vertebrado y el otro invertebrado— tienen distinto origen evolutivo y embrionario, pero presentan una forma aparentemente semejante y realizan la misma función. Representan la convergencia adaptativa, por la cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.

Los órganos vestigiales son pruebas anatómicas y morfológicas formadas por órganos rudimentarios atrofiados que revelan el pasado evolutivo. En el ser humano encontramos el coxis (que indica la posibilidad de que antiguamente tuviéramos cola), o el fémur y la cintura pélvica en delfines y ballenas.

2. Pruebas Biogeográficas

Existen especies idénticas o muy parecidas y emparentadas, a menudo provenientes de una misma isla. Con esto se llega a comprender que todas provienen de una única especie antepasada que originó a las demás, a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, diferentes a las de otros sitios.

• Las islas Galápagos y los pinzones estudiados por Darwin.
• La familia de los camélidos se diversificó de acuerdo con su adaptación en distintos entornos: llama, alpaca, vicuña y guanaco en Sudamérica; dromedario y camello bactriano en África y Asia.
• La extraña fauna de Australia muestra su aislamiento evolutivo del resto de continentes; los mamíferos evolucionaron independientemente (ornitorrinco, canguro, koala, diablo de tasmania).

3. Pruebas Paleontológicas

Pertenecen al estudio de las rocas. Los fósiles son los pilares fundamentales para el nacimiento de la paleontología y el apoyo a las ideas evolutivas del siglo XIX. Hay similitudes con especies actuales y se determina una historia evolutiva respaldada por registros fósiles:

• Se han logrado reconstruir historias evolutivas como la del caballo (pezuñas y dentaduras).
• Archaeopteryx: Un animal emblemático entre reptil y ave que vivió hace 150 millones de años.
• Fósiles actuales o vivientes: El Nautilus, próximo a los amonites, y el pez celacanto (descubierto vivo tras conocerse solo en fósil).

4. Pruebas Embriológicas

Al comparar los embriones del ser humano, pollo, tortuga, salamandra y pez, se observa que nuestro embrión se parece al de un pez. Esto indica que nuestros antepasados más remotos eran peces, ya que son los que más se asemejan a los primeros estadios de nuestra especie.

5. Pruebas Bioquímicas

Analizan las moléculas existentes en todos los seres vivos, las cuales son tan parecidas cuanto menores son las diferencias entre sus poseedores, y viceversa, utilizando proteínas de la sangre y del ADN.

El Origen de la Vida

¿Cómo se origina la vida? Una de las posturas tradicionales es el creacionismo, según el cual Dios o varios dioses crearon la vida mediante un origen sobrenatural sin intervención de reacciones físico-químicas, otorgándole además un sentido moral.

La Controversia entre Biogénesis y Generación Espontánea

Algunos pensaban que la vida había aparecido en la Tierra y evolucionado, mientras que otros creían que se formaba constantemente en el planeta. Esta última idea dio lugar a la generación espontánea, basada en los cuatro elementos y el barro, formulada inicialmente por Aristóteles. Juan Bautista van Helmont sostenía, por ejemplo, que el sudor humano combinado con la descomposición de la ropa podía originar bacterias.

Frente a esto, la teoría según la cual la vida se genera a partir de otro ser vivo preexistente se denomina biogénesis.

1. La Síntesis Prebiótica (Origen Físico-Químico)

Defendida por Oparin y Haldane (1924-1928), esta teoría se basa en las condiciones físico-químicas de la atmósfera primitiva:

• Ausencia de oxígeno, con presencia de agua ($H_2O$), metano ($CH_4$), amoníaco, ácido sulfhídrico y vapor de agua.
• Altas temperaturas, actividad volcánica, radiaciones solares, impactos de meteoritos y descargas eléctricas por fuertes tormentas.

Mediante la lluvia, las moléculas orgánicas complejas formadas pasaron a un mar primitivo conocido como la sopa primitiva, dando lugar a moléculas capaces de autorreplicarse. Posteriormente, estas moléculas se rodearon de envolturas para originar los organismos más primitivos (coacervados), los cuales evolucionaron hasta convertirse en probiontes (células con vida). En 1953, Stanley Miller apoyó la teoría de Oparin con su famoso experimento.

2. Teoría de la Panspermia

Propuesta por Svante Arrhenius en 1903, sugiere que la vida llegó desde el espacio exterior a través de meteoritos con materia orgánica, material lunar (Apolo XVII) y compuestos orgánicos detectados en el análisis del cometa Halley. Se calcula que la vida pudo formarse hace aproximadamente 3800 millones de años.

Nuevos Escenarios: Chimeneas Hidrotermales

La teoría de los respiraderos hidrotermales (fumarolas negras), explorada por el sumergible Alvin en las islas Galápagos (Teoría de Copeland), sugiere que estos entornos contienen todos los ingredientes necesarios para albergar bacterias primitivas.

Los Primeros Biontes y la Evolución Humana

Para explicar la evolución que sufrieron los sistemas precelulares (coacervados y microesferas) hasta convertirse en prebiontes, interviene el concepto de selección natural: aquellos sistemas con capacidad de interactuar con el medio sin perder su naturaleza obtuvieron ventaja para perdurar y originar nuevos sistemas similares.

Cronología de la Evolución Humana

En el proceso evolutivo de los homininos, la secuencia cronológica incluye géneros y especies como:

• Ardipithecus ramidus
• Homo habilis
• Homo antecessor
• Homo neanderthalensis
• Homo sapiens