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Evolución biológica para niños

Enciclopedia para niños
Evolución biológica
Modelo simplificado del Árbol de Organismos Vivos con una división entre Prokaryota (contiene Bacteria y Archaea) y Eukaryota (contiene Protista, Plantae, Fungi y Animalia).
Árbol filogenético-simbiogenético
de los seres vivos
Temas clave
Procesos y consecuencias
Historia
Campos y aplicaciones
  • Aplicaciones de la evolución
  • Estética evolutiva
  • Computación evolutiva
  • Ecología evolutiva
  • Ética evolutiva
  • Teoría evolutiva de juegos
  • Lingüística evolutiva
  • Medicina evolutiva
  • Neurociencia evolutiva
  • Fisiología evolutiva
  • Psicología evolucionista
  • Evolución experimental

La evolución biológica es el conjunto de cambios que ocurren en las características de los seres vivos a lo largo de muchas generaciones. Este proceso ha dado origen a la increíble diversidad de vida que vemos en la Tierra, todo a partir de un antepasado común. La evolución ha moldeado la biodiversidad en todos los niveles, desde las especies y poblaciones hasta los organismos individuales y las moléculas. Esto incluye la aparición de nuevas especies (especiación), los cambios dentro de las especies y la desaparición de algunas (extinción).

Las especies que comparten un antepasado común reciente suelen ser más parecidas en sus características. Esto nos ayuda a construir árboles familiares de los seres vivos. El registro fósil nos muestra que a veces hay periodos de cambios rápidos en las especies, seguidos de largos periodos donde no cambian mucho. Toda la vida en la Tierra proviene de un último antepasado común universal que vivió hace unos 4200 millones de años.

La palabra "evolución" para describir estos cambios fue usada por primera vez en el siglo XVIII por el biólogo suizo Charles Bonnet. Sin embargo, la idea de que la vida en la Tierra cambió a partir de un antepasado común ya había sido pensada por filósofos griegos. Muchos científicos de los siglos XVIII y XIX también propusieron que las especies cambian continuamente. Charles Darwin mencionó a varios de ellos en su famoso libro El origen de las especies.

En 1858, los naturalistas Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron que la selección natural era el mecanismo principal para que surgieran nuevas características y, finalmente, nuevas especies. Darwin, en El origen de las especies, unió muchas observaciones y explicó en detalle la selección natural, convirtiendo la evolución biológica en una verdadera teoría científica.

Desde la década de 1940, la teoría de la evolución combina las ideas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel (sobre la herencia) y otros avances en la genética. A esta combinación se le llama síntesis evolutiva moderna o "teoría sintética". Según esta teoría, la evolución es un cambio en la cantidad de ciertos genes en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por la selección natural, la deriva genética, las mutaciónes y el flujo genético (migración). La teoría sintética es aceptada por la mayoría de los científicos.

En el siglo XIX, la idea de que la vida evolucionó generó mucho debate. Hoy, la evolución como un proceso inherente a los seres vivos no se discute en la comunidad científica. Sin embargo, los mecanismos exactos de cómo las especies cambian y se diversifican siguen siendo investigados. Los biólogos evolutivos continúan estudiando la evolución, y sus descubrimientos han influido en muchos campos, como la agricultura, la medicina y las ciencias de la computación.

Contenido

La evolución: un hecho científico

La evolución es tanto un "hecho" (algo que se observa y se mide) como una "teoría" (una explicación completa de la naturaleza, respaldada por mucha evidencia). La National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine afirma que la teoría de la evolución ha sido probada y confirmada tantas veces que no hay razón para seguir dudando de ella.

¿Qué pruebas tenemos de la evolución?

Las pruebas de la evolución provienen de muchas fuentes que los científicos han reunido. Estas pruebas demuestran que la evolución es un proceso que ocurre en los seres vivos y que todos los organismos en la Tierra descienden de un último antepasado común universal. Las especies que vemos hoy son solo una etapa en este proceso.

  • Distribución geográfica de las especies (Biogeografía): Charles Darwin y Alfred Russell Wallace notaron que la distribución de las especies depende de la distancia y el aislamiento de las áreas, no solo del clima. Por ejemplo, especies similares se encuentran en continentes que estuvieron unidos en el pasado. El descubrimiento de la tectónica de placas (el movimiento de los continentes) explicó por qué.
  • Similitudes en la anatomía (Anatomía Comparada): Al comparar los órganos de diferentes seres vivos, encontramos semejanzas en su estructura. Esto sugiere que están relacionados. Por ejemplo, los huesos de las alas de un murciélago, las patas de un ratón y las manos de un humano tienen una estructura básica similar, lo que indica un antepasado común. También existen órganos vestigiales, que son partes del cuerpo que ya no tienen una función clara en una especie, pero que sí la tenían en sus antepasados (como los pequeños huesos de las patas traseras en algunas serpientes).
  • Desarrollo embrionario (Embriología): Los estudios de las primeras etapas de desarrollo de diferentes animales muestran características comunes. Por ejemplo, los embriones de mamíferos y aves tienen hendiduras branquiales al principio, que luego desaparecen. Esto se explica si están emparentados con los peces.
  • Clasificación de los seres vivos (Sistemática): Los organismos pueden clasificarse en grupos anidados, como un árbol genealógico. Esto refleja sus relaciones de parentesco.
  • Fósiles (Paleontología): Los fósiles son registros de especies que vivieron hace mucho tiempo. Al comparar los fósiles con las especies actuales, los paleontólogos pueden entender cómo se relacionan y cómo han cambiado a lo largo del tiempo.
  • Similitudes bioquímicas (Genética Molecular): Todas las células usan los mismos componentes básicos (como nucleótidos y aminoácidos). El estudio del genoma (el ADN) de los organismos revela su historia evolutiva. Comparar el ADN de humanos y chimpancés, por ejemplo, confirma su estrecha relación y ayuda a saber cuándo vivieron sus antepasados comunes.

¿Cómo se originó la vida?

El origen de la vida es un tema fascinante, pero la teoría de la evolución se enfoca en cómo los seres vivos cambian *después* de que la vida ya existe. No se sabe mucho sobre las primeras etapas antes de que la vida se desarrollara. Los científicos creen que la compleja química de la vida surgió de reacciones químicas simples.

Todos los organismos actuales comparten características, como tener estructuras celulares y un código genético, lo que sugiere un origen común de la vida. Se cree que las primeras formas de vida fueron muy simples, como moléculas que podían copiarse a sí mismas.

La historia de la vida en la Tierra

Archivo:Phylogenetic Tree of Life
Árbol filogenético mostrando la divergencia de las especies modernas de su ancestro común en el centro. Los tres dominios están coloreados de la siguiente forma; las bacterias en azul, las arqueas en celeste y los eucariotas de color verde.

Las primeras formas de vida aparecieron en la Tierra hace más de 4200 millones de años. Los primeros organismos complejos, llamados procariotas (como las bacterias), existieron durante miles de millones de años sin grandes cambios.

Luego, hace unos 2500 millones de años, surgieron los eucariotas. Se cree que esto ocurrió cuando una arquea incorporó una alfaproteobacteria (que se convirtió en las mitocondrias, las "centrales de energía" de la célula). Más tarde, algunas células eucariotas incorporaron cianobacterias, que se convirtieron en los cloroplastos (responsables de la fotosíntesis en las plantas).

La vida pluricelular (organismos con muchas células) surgió de la unión de microorganismos que formaron órganos y tejidos. Los animales, por ejemplo, evolucionaron de protozoos que formaron colonias. Los hongos también evolucionaron de protozoos.

Durante el Período Ediacárico, hace unos 580 millones de años, aparecieron los primeros organismos multicelulares en los océanos. Poco después, en un evento llamado la explosión cámbrica (hace unos 540 millones de años), una gran diversidad de formas de vida animal apareció en un corto periodo de tiempo. La mayoría de los tipos de animales modernos surgieron en este periodo.

Hace unos 500 millones de años, las plantas y los hongos colonizaron la tierra, seguidos por los artrópodos y otros animales. Los anfibios aparecieron hace unos 300 millones de años, luego los mamíferos hace 200 millones de años, y las aves hace 150 millones de años. Sin embargo, los organismos microscópicos (como las bacterias) siguen siendo la forma de vida más abundante en la Tierra.

¿Cómo ha evolucionado el pensamiento sobre la evolución?

Archivo:Infografía Evolución Francisca Veas y Fernando Baptista UPV EHU Wikilariak
Infografía que resume la historia del pensamiento evolucionista.

Desde la antigüedad, algunos filósofos griegos como Anaximandro y Empédocles ya pensaban que los animales podían cambiar con el tiempo. Aristóteles clasificó a los animales en una "escala natural" según su complejidad.

En el siglo XVIII y siglo XIX, científicos como Jean-Baptiste Lamarck propusieron que los organismos evolucionaban adaptándose a su ambiente y que estos cambios se heredaban. Sin embargo, la teoría moderna de la evolución no se estableció hasta Charles Darwin y Alfred Russel Wallace.

En 1859, Darwin publicó El origen de las especies, donde presentó su idea de la selección natural. Esta idea decía que los organismos producen más descendencia de la que puede sobrevivir, que hay variación entre ellos, y que los que tienen características más favorables para su entorno tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, pasando esas características a sus hijos. Esto lleva a la aparición de nuevas especies.

¿Qué es el Neodarwinismo?

El Neodarwinismo es una versión de la teoría de Darwin que incluye los descubrimientos de August Weismann a finales del siglo XIX. Weismann demostró que los cambios en el cuerpo de un organismo durante su vida no se heredan. Solo los cambios en el material genético (ADN) se transmiten a la siguiente generación. Esto enriqueció la teoría de Darwin al explicar mejor cómo surgen las variaciones.

La Síntesis Evolutiva Moderna: Uniendo Ideas

Archivo:Teoría Síntética ampliada
Representación gráfica de la continua expansión de la teoría evolutiva en términos de las ideas, fenómenos estudiados y campos del conocimiento. La elipse más pequeña representa el Darwinismo original, la elipse de tamaño intermedio a la Teoría Sintética y la más grande a la síntesis ampliada. Esta última integra a por lo menos diez disciplinas científicas adicionales. Basado en Kutschera y Niklas (2004) y Pigliucci (2009).

Entre 1937 y 1950, la teoría de la evolución se expandió para incluir los descubrimientos de la genética mendeliana (las leyes de Mendel sobre la herencia). Esta combinación se conoce como la Síntesis evolutiva moderna o "teoría sintética". Incorporó conocimientos de la genética molecular, la sistemática y la paleontología.

Los puntos clave de la síntesis moderna son:

  • La evolución actúa sobre las poblaciones, no sobre los individuos.
  • La variación en las poblaciones se produce por mutaciones (cambios en el ADN) y recombinación genética (mezcla de genes durante la reproducción).
  • La selección natural es la fuerza más importante que moldea la evolución.
  • La especiación (formación de nuevas especies) ocurre cuando las poblaciones se aíslan y divergen.
  • Los cambios evolutivos suelen ser graduales.
  • La macroevolución (grandes cambios evolutivos) es el resultado de la microevolución (pequeños cambios) acumulada a lo largo de mucho tiempo.

¿Qué es la variabilidad genética?

La variabilidad genética es la existencia de diferencias en el genotipo (la información genética) entre los individuos de una población. Esta variación es la materia prima de la evolución. La evolución se define como el cambio en la cantidad de estas variaciones genéticas a lo largo del tiempo.

La variabilidad surge por:

  • Mutaciones: Cambios permanentes en el material genético (ADN). Pueden ser neutras, perjudiciales o beneficiosas.
  • Migraciones (Flujo genético): Intercambio de genes entre poblaciones.
  • Reorganización de genes: Durante la reproducción sexual, los genes se mezclan y combinan de nuevas maneras.

¿Cómo funcionan las mutaciones?

Archivo:Gene-duplication
Duplicación de parte de un cromosoma.

Las mutaciones son cambios aleatorios en el ADN que ocurren constantemente. Pueden no tener efecto, ser dañinas o beneficiosas. Por ejemplo, en la mosca de la fruta, la mayoría de las mutaciones que cambian una proteína son perjudiciales.

Las mutaciones pueden crear nuevos genes, por ejemplo, por duplicación génica (una copia extra de un gen). Si el gen original sigue funcionando, la copia puede cambiar y adquirir una nueva función.

¿Qué es la recombinación genética?

La recombinación genética es el proceso en el que la información genética se mezcla y redistribuye, especialmente durante la meiosis (la formación de células reproductivas). Esto crea nuevas combinaciones de genes en la descendencia, aumentando la diversidad genética.

En organismos con reproducción sexual, la recombinación ayuda a eliminar mutaciones perjudiciales y a combinar mutaciones beneficiosas.

¿Qué es la genética de poblaciones?

La genética de poblaciones estudia cómo cambian las frecuencias de los alelos (diferentes formas de un gen) en una población a lo largo del tiempo. Una población es un grupo de individuos de la misma especie que viven en la misma área. La evolución ocurre cuando estas frecuencias alélicas cambian.

¿Qué es el flujo genético?

Archivo:Lion waiting in Namibia
Cuando los leones machos alcanzan la madurez sexual, abandonan el grupo en el que nacieron y se establecen en otra manada para aparearse, lo que asegura el flujo génico entre manadas.

El flujo genético es el intercambio de genes entre poblaciones, generalmente de la misma especie. Esto ocurre cuando individuos se mueven de una población a otra y se reproducen. El flujo genético puede introducir nuevas variantes genéticas o cambiar las frecuencias de las existentes.

Las barreras físicas o de comportamiento pueden limitar el flujo genético. A veces, especies diferentes pueden cruzarse y producir híbridos, como la mula (cruce de yegua y asno). Estos híbridos suelen ser estériles.

¿Qué es la selección natural?

Archivo:Mutation and selection diagram es
Diagrama que muestra como interaccionan las mutaciones y la selección natural para originar cambios en las poblaciones de organismos
Archivo:Lichte en zwarte versie berkenspanner
Las dos formas typica y carbonaria de la polilla Biston betularia posadas sobre el mismo tronco. La forma typica, de color claro, es difícilmente observable sobre este árbol que no se halla ennegrecido por el hollín, lo que la camufla de los depredadores, tales como Parus major.

La selección natural es el proceso por el cual las mutaciones genéticas que mejoran la capacidad de un organismo para sobrevivir y reproducirse se vuelven más comunes en las siguientes generaciones. Es una consecuencia lógica de tres hechos:

  1. Hay variación heredable entre los organismos de una población.
  2. Los organismos producen más descendientes de los que pueden sobrevivir.
  3. Los descendientes tienen diferentes capacidades para sobrevivir y reproducirse.

La aptitud biológica de un organismo se refiere a su contribución genética a la siguiente generación. Si un gen aumenta la aptitud de un organismo, se volverá más común en la población. Si un gen es perjudicial, se volverá más raro. La aptitud de un gen puede cambiar si el ambiente cambia.

Un ejemplo famoso es la polilla Biston betularia. Antes de la Revolución Industrial, las polillas claras eran más comunes porque se camuflaban en los troncos de los árboles. Cuando la contaminación ennegreció los troncos, las polillas oscuras se camuflaban mejor y se volvieron más comunes. Cuando la contaminación disminuyó, las polillas claras volvieron a predominar.

La selección sexual es un tipo especial de selección natural que favorece los rasgos que aumentan el éxito reproductivo de un organismo al hacerlo más atractivo para posibles parejas. Por ejemplo, la cola del pavo real macho, aunque puede dificultar su supervivencia, le ayuda a atraer a las hembras.

¿Qué es la deriva genética?

Archivo:Allele-frequency ES
Simulación de la deriva genética de veinte alelos no enlazados en poblaciones de 10 (arriba) y 100 (abajo). La deriva hacia la fijación es más rápida en la población pequeña.

La deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos de una generación a la siguiente. Ocurre por casualidad, como cuando solo algunos individuos se reproducen y sus genes son una muestra aleatoria de la población anterior. La deriva genética es más importante en poblaciones pequeñas, donde puede hacer que algunos alelos desaparezcan o se vuelvan muy comunes solo por azar.

¿Cuáles son las consecuencias de la evolución?

Adaptación: Ajustarse al entorno

Archivo:Homology vertebrates-es
Huesos homólogos de extremidades de tetrápodos. Los huesos de los cuatro animales tienen la misma estructura básica, pero se han adaptado a usos específicos.

La adaptación es el proceso por el cual una población se ajusta mejor a su hábitat. También se refiere al cambio en la estructura o función de un organismo que lo hace más adecuado a su entorno. Este proceso ocurre por selección natural a lo largo de muchas generaciones.

Las especies tienden a adaptarse a diferentes nichos ecológicos para evitar competir directamente entre sí. La adaptación puede implicar la aparición de una nueva característica o la pérdida de una función ancestral. Por ejemplo, los huesos de las alas de los murciélagos son adaptaciones de los huesos de las patas delanteras de un antepasado común.

A veces, aparecen estructuras vestigiales, que no tienen función en una especie, pero sí la tenían en sus antepasados. Ejemplos en humanos incluyen las muelas del juicio y el apéndice vermiforme.

Algunos rasgos son exaptaciones: estructuras que evolucionaron para una función, pero que luego resultaron útiles para otro propósito. Por ejemplo, los pulmones de los peces pulmonados ancestrales pudieron haber evolucionado de las vejigas natatorias de otros peces.

Coevolución: Evolución en conjunto

La coevolución ocurre cuando dos especies diferentes interactúan y la evolución de una afecta a la otra, y viceversa. Por ejemplo, un patógeno y su huésped, o un depredador y su presa, pueden coevolucionar. Un ejemplo es la tetradotoxina del tritón de Oregón y la resistencia a esta toxina en la serpiente de jarretera.

La coevolución también puede ser cooperativa, como la relación entre las micorrizas (hongos) y las raíces de las plantas, o las abejas y las plantas que polinizan. Los virus también coevolucionan rápidamente con las células que infectan.

Especiación: El nacimiento de nuevas especies

La especiación es el proceso por el cual una especie se divide en dos o más especies nuevas. Los biólogos ven las especies como grupos de individuos que comparten un mismo acervo genético y evolucionan de forma independiente.

Hay varias formas de especiación:

  • Especiación alopátrica: Ocurre cuando una población se aísla geográficamente (por ejemplo, por una barrera física).
  • Especiación peripátrica: Una pequeña parte de una población se aísla en un nuevo lugar.
  • Especiación parapátrica: Una población se adapta a un nuevo hábitat adyacente, sin una separación física completa.
  • Especiación simpátrica: Las especies divergen sin aislamiento geográfico. Esto es raro en animales, pero más común en plantas.

La especiación ha sido observada tanto en laboratorio como en la naturaleza.

Extinción: La desaparición de especies

La extinción es la desaparición completa de una especie. Es un evento natural y la mayoría de las especies que han vivido en la Tierra ya se han extinguido. Las extinciones ocurren continuamente, pero a veces hay eventos de extinción masiva donde muchas especies desaparecen en poco tiempo.

La Extinción masiva del Cretácico-Terciario, que acabó con los dinosaurios, es un ejemplo famoso. La Extinción masiva del Pérmico-Triásico fue aún más severa. Actualmente, la Extinción masiva del Holoceno está ocurriendo, y las actividades humanas son la causa principal.

Las extinciones masivas, aunque devastadoras, también pueden promover explosiones de rápida evolución en las especies supervivientes, ya que se abren nuevos nichos.

Microevolución y Macroevolución: Cambios a diferentes escalas

La Microevolución se refiere a los cambios pequeños en las frecuencias de los genes dentro de una población a lo largo de varias generaciones. La adaptación de los insectos a los plaguicidas es un ejemplo.

La Macroevolución se refiere a los cambios a mayor escala, como la formación de nuevas especies o la evolución de grandes grupos de organismos (por ejemplo, la evolución de los anfibios a partir de peces). Los biólogos consideran que la macroevolución es simplemente la microevolución acumulada durante largos periodos de tiempo.

Filogenia: El árbol de la vida

La filogenia es el estudio de las relaciones de parentesco entre especies o grupos de organismos. La filogenética es la disciplina que construye estos "árboles familiares" para entender la historia evolutiva de la vida.

Avances en la teoría de la evolución

En las últimas décadas, se ha visto que los patrones y mecanismos evolutivos son más variados de lo que se pensaba. Nuevos descubrimientos en biología molecular, geología y el registro fósil están ampliando la síntesis moderna.

Paleobiología y el ritmo de la evolución

Longevidades promedio de las especies
en diversos grupos de organismos.
Grupo de organismos Longevidad promedio

(en millones de años)

Bivalvos y gasterópodos marinos 10 a 14
Foraminíferos bénticos y planctónicos 20 a 30
Diatomeas marinas 25
Trilobites (extinguidos). > 1
Amonites (extinguidos). 5
Peces de agua dulce 3
Serpientes >2
Mamíferos 1 a 2
Briófitas > 20
Plantas superiores. Hierbas 3 a 4
Angiospermas. Árboles y arbustos 27 a 34
Gimnospermas. Coníferas y cícadas 54

Cuando Darwin propuso su teoría, el registro fósil era incompleto. No se conocían fósiles anteriores al Cámbrico y faltaban muchas formas intermedias. Hoy, gracias a la Paleobiología, sabemos que la vida es mucho más antigua y se han encontrado muchos fósiles intermedios.

Por ejemplo, se han hallado fósiles que conectan a los peces con los anfibios (como Panderichthys), y a los mamíferos terrestres con las ballenas (como Ambulocetus). También se han descubierto fósiles de las primeras plantas con flor, como Archaefructus.

¿Cómo influyen los eventos ambientales en las extinciones masivas?

Archivo:Extinction Intensity ESP
Las extinciones masivas han desempeñado un papel fundamental en el proceso evolutivo

Darwin pensaba que la competencia entre especies era la principal causa de extinción. Sin embargo, ahora sabemos que los grandes eventos de extinción masiva han jugado un papel crucial. Estos eventos, donde muchas especies desaparecen en poco tiempo, suelen estar relacionados con grandes cambios ambientales.

Ha habido al menos cinco grandes extinciones masivas en la historia de la Tierra. La extinción masiva del Pérmico-Triásico, hace 250 millones de años, fue la más grave. La extinción masiva del Cretácico-Terciario (que extinguió a los dinosaurios) permitió que los pequeños mamíferos prosperaran y evolucionaran.

Estos eventos demuestran que, aunque la evolución puede ser gradual, los acontecimientos catastróficos también han marcado su ritmo.

Selección sexual y cooperación

Archivo:Pavo Real
Pavo real macho con todo su plumaje desplegado

La selección sexual explica por qué algunos animales desarrollan características que los hacen más atractivos para sus parejas, incluso si esas características pueden ser una desventaja para la supervivencia (como la cola del pavo real macho). Darwin explicó que esta selección se debe a la competencia entre machos por las hembras o a la preferencia de las hembras por ciertos machos.

La cooperación y el altruismo (comportamientos que benefician a otros a costa de uno mismo) también son parte de la evolución. Aunque al principio parecían contradecir la selección natural, la aptitud inclusiva explica que ayudar a parientes cercanos (que comparten muchos genes) puede ser beneficioso para la transmisión de los propios genes. Esto se ve en insectos eusociales como las hormigas y abejas, donde las obreras estériles ayudan a la reina a reproducirse.

Equilibrio puntuado: ¿Cambios rápidos o lentos?

Archivo:Equilibrio puntuado es
Representación gráfica de las diferencias conceptuales entre el gradualismo y el equilibrio puntuado con relación a la divergencia morfológica a través del tiempo.

El gradualismo es la idea de que la evolución ocurre de forma lenta y constante. Sin embargo, el registro fósil no siempre muestra muchas formas intermedias. La teoría del equilibrio puntuado, propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972, sugiere que las especies suelen permanecer estables por largos periodos (estasis) y luego experimentan cambios rápidos durante la especiación. Esto explicaría por qué no siempre encontramos muchas formas intermedias en los fósiles.

Un "monstruo prometedor" es un organismo con una mutación muy grande que podría dar origen a un nuevo tipo de ser vivo. Aunque esta idea fue rechazada por mucho tiempo, algunos científicos modernos sugieren que cambios en ciertos genes (como los genes homeóticos) podrían causar grandes transformaciones rápidas.

La unión de la biología del desarrollo y la evolución

La Biología evolutiva del desarrollo (o "Evo-devo") es un campo nuevo que une la biología del desarrollo (cómo se forman los organismos) con la evolución. Ha descubierto que un grupo de genes reguladores llamados genes homeóticos (genes HOX) son muy importantes. Estos genes controlan el desarrollo embrionario y son muy similares en animales muy diferentes, lo que muestra cómo pequeños cambios en estos genes pueden llevar a grandes diferencias en la forma del cuerpo.

Microbiología y la transferencia horizontal de genes

La microbiología ha revelado que los microbios tienen una diversidad inesperada. El descubrimiento de la transferencia horizontal de genes (intercambio de material genético entre especies diferentes) en bacterias es muy importante. Esto explica, por ejemplo, cómo se propaga la resistencia a los antibióticos. Se cree que este proceso también ha sido clave en la evolución de todos los seres vivos.

Endosimbiosis y el origen de las células eucariotas

La evolución de las primeras eucariontes (células con núcleo, como las nuestras) a partir de procariotas (células sin núcleo) es un evento clave. La teoría de la endosimbiosis sugiere que las células eucariotas surgieron cuando una célula arqueana incorporó permanentemente a otras células procariotas. Así, las mitocondrias (que producen energía) provienen de antiguas bacterias, y los cloroplastos (en plantas) provienen de cianobacterias.

¿Cómo evolucionó la reproducción sexual?

La reproducción sexual (con meiosis y fecundación) es fundamental en muchos organismos. Se cree que pudo haber evolucionado muy temprano en la historia de la vida. Una teoría es que surgió como una forma de reparar el ADN dañado, ya que tener dos copias de los genes (en organismos diploides) permite reparar una si la otra está dañada. Otra teoría sugiere que evolucionó a partir de elementos genéticos móviles (como virus o plásmidos) que se intercambiaban.

Variaciones en la herencia de los genes

Además de los cambios en el ADN, existen otros tipos de cambios hereditarios llamados herencia epigenética. Estos no cambian la secuencia del ADN, pero sí cómo se "leen" los genes. Por ejemplo, la metilación del ADN puede activar o desactivar genes.

También existe la herencia ecológica o extragenética, donde los organismos modifican su entorno y estas modificaciones afectan a las generaciones futuras. Por ejemplo, los castores construyen presas, creando un nuevo hábitat que sus descendientes heredan.

Experimentos y estudios sobre la evolución

Observación directa de la evolución en bacterias

Richard Lenski, un profesor de la Universidad Estatal de Míchigan, ha estado estudiando la evolución de las bacterias Escherichia coli desde 1989. Como las bacterias se reproducen muy rápido, ha podido observar cambios evolutivos en miles de generaciones.

En uno de sus experimentos, después de 31,500 generaciones, las bacterias de un cultivo desarrollaron la capacidad de consumir citrato, algo que normalmente no pueden hacer. Esto demuestra cómo las bacterias evolucionan para adaptarse a su ambiente. Otros experimentos similares con diferentes microorganismos han mostrado resultados parecidos.

Simulación de la evolución con computadoras

La evolución biológica es un proceso muy lento para observarlo directamente en la mayoría de los casos. Por eso, los científicos usan herramientas informáticas para simular la evolución. Programas como Tierra usan "organismos digitales" que compiten por recursos en el procesador de una computadora, lo que permite estudiar la evolución de forma virtual.

La evolución en la sociedad y la cultura

Archivo:Darwin ape
A medida que el darwinismo lograba una amplia aceptación en la década de 1870, se hicieron caricaturas de Charles Darwin con un cuerpo de simio o mono como una forma de argumento ad hominem para desacreditar la teoría de la evolución.

En el siglo XIX, la idea de la evolución generó mucho debate, especialmente por sus implicaciones filosóficas y religiosas. Hoy, la síntesis evolutiva moderna es ampliamente aceptada por los científicos. Sin embargo, la evolución sigue siendo un tema sensible para algunos grupos religiosos.

La teoría de la evolución ha influido en muchos campos, como la agricultura, la medicina y la informática.

Evolución y religión

     
Diferencias religiosas sobre la cuestión de la evolución en Estados Unidos (2007)
Porcentaje que creen que la evolución es la mejor explicación del origen de la humanidad
%
Budistas
  
81
Hinduistas
  
80
Judíos
  
77
No afiliados
  
72
Católicos
  
58
Ortodoxos
  
54
Protestantes
  
51
Musulmanes
  
45
Iglesia negra
  
38
Evangélicos
  
24
Mormones
  
22
Testigos de Jehová
  
8
Porcentaje de la población total de Estados Unidos: 48%
Fuente: Pew Forum

Antes del siglo XIX, muchas religiones y científicos rechazaban la idea de la evolución. Sin embargo, a medida que se acumulaba evidencia geológica, la opinión científica comenzó a cambiar.

En algunos países, especialmente en Estados Unidos, ha habido debates sobre la enseñanza de la evolución en las escuelas públicas. Algunos grupos religiosos, como los cristianos fundamentalistas, defienden el creacionismo o el "diseño inteligente", que sostienen que la vida fue creada por un ser divino tal como se describe en sus textos religiosos.

A pesar de la evidencia científica, estos grupos han intentado que se enseñen sus ideas como alternativas a la evolución en las escuelas. Sin embargo, los tribunales en Estados Unidos han dictaminado que el "diseño inteligente" no es ciencia y que es inconstitucional enseñarlo en clases de ciencias.

Muchas religiones y filósofos han buscado unificar los puntos de vista científico y religioso, aceptando la evolución como un proceso natural que puede ser compatible con sus creencias. Por ejemplo, la Iglesia católica ha adoptado una postura neutral, afirmando que la evolución es "más que una hipótesis" y que no contradice la fe en la creación del alma por Dios.

Véase también

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Evolución biológica para Niños. Enciclopedia Kiddle.