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CAPÍTULO 2: EL CAMINO HACIA EL CONCEPTO DE EVOLUCIÓN Lamarck y sus explicaciones evolutivas A partir de los siglos XVIII y XIX se acumularon las evidencias a favor de que los seres vivo...

CAPÍTULO 2: EL CAMINO HACIA EL CONCEPTO DE EVOLUCIÓN Lamarck y sus explicaciones evolutivas A partir de los siglos XVIII y XIX se acumularon las evidencias a favor de que los seres vivos habían ido cambiando a lo largo de la historia de la Tierra. Sin embargo, nada se sabía sobre el modo en que habían ocurrido estos cambios. El primer mecanismo evolutivo fue propuesto a principios del siglo XIX por un notable científico francés; su nombre era Jean-Baptiste Lamarck. Lamarck fue profesor de Zoología en el Museo de Historia Nacional de París y dedicó sus investigaciones a las especies vivientes y fósiles de invertebrados marinos. Él observó cambios graduales en las características de estos invertebrados, hecho que no se correspondía con las ideas catastrofistas predominantes en esa época. Fue así como comenzó a dudar de la constancia de las especies y a defender la idea de cambio (de evolución) a lo largo del tiempo. Proponía que las formas más simples se originaban por generación espontánea, consecuencia de la acción de la Naturaleza sobre la materia; luego, las fuerzas naturales seguían actuando y las formas se volvían cada vez más complejas. Lamarck fue el primero en plantear que una especie podía dar origen a otra, en una suerte de sucesión, desde las formas inferiores hasta los animales. Pero si todos los organismos cambiaban hacia formas más complejas, ¿por qué no terminaban siendo similares? Lamarck fue el primer biólogo en darle un papel preponderante al ambiente y a la relación de éste con los organismos. Para Lamarck, los organismos poseían una voluntad de cambio que los llevaba a adaptarse a las condiciones y recursos del ambiente. Las características del ambiente imponían el uso y desuso de ciertas partes del cuerpo de modo que algunos órganos se desarrollaban, mientras que otros se atrofiaban y finalmente desaparecían. Lamarck adoptó la idea de la herencia de las características adquiridas. Según esta idea, los cambios producidos en el cuerpo durante la vida de un organismo se podían transmitir a las siguientes generaciones. El ejemplo para explicar esta propuesta fue el del cuello de las jirafas, pero también explicó las particularidades del cuerpo de los canguros y de los perezosos. Él aseguraba que los brazos de los perezosos son desproporcionadamente largos debido a que estos animales permanecen gran parte del tiempo colgados de las ramas. Actualmente sabemos que el mecanismo evolutivo propuesto por Lamarck es erróneo. Pero debemos recordar que la tarea de los investigadores debe ser analizada en el contexto histórico y social en el cual se produjo. Darwin y su viaje alrededor del mundo Charles Darwin es un personaje central en la historia de la biología evolutiva. El continuo con el camino del conocimiento iniciado por los biólogos que lo antecedieron, entre ellos, Lamarck. Darwin desde pequeño coleccionaba insectos y fósiles en sus recorridas por el campo. A sus 22 años emprende un viaje en barco (HMS Beagle) alrededor del mundo que marcaría un antes y un después en su vida. Cuando comenzó el viaje creía que las especies habían sido “creadas”. Durante este viaje inició un registro detallado de sus observaciones. El Beagle recorrió Australia, Madagascar, el sur de África y las costas e islas cercanas de América del Sur. Darwin recorrió gran parte de nuestro país: las costas bonaerenses y patagónicas, la región pampeana y la costa del río Paraná hasta Santa Fe. En cercanías de donde hoy se ubica la ciudad de Bahía Blancas, extrajo fósiles de mamíferos extinguidos; lo que más llamó su atención fue el parecido entre esos fósiles y algunas especies conocidas de la época. Luego de su paso por Tierra del fuego y las costas chilenas, el Beagle arribó a las islas Galápagos. Allí, Darwin realizó una serie de observaciones cruciales para su teoría evolutiva. DARWIN Y LA EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL Darwin fue el primero en considerar importante la variabilidad presente entre los individuos de una misma especie. Si en las poblaciones hay variabilidad y los recursos son limitados, no todos los organismos pueden dejar descendencia… ¿Cuáles serían los individuos que aprovechan mejor los recursos? A Darwin le llamaba mucho la atención la existencia y variedad de razas de animales domesticados y de granja. Para entender el origen de estas razas, él mismo crió palomas y fue así como comprendió que los criadores seleccionaban los individuos reproductores por poseer alguna característica interesante, y que la cría heredaba; a esta práctica se la conocía como selección artificial. Si este proceso de selección era repetido durante varias generaciones, se obtenía una nueva raza. A Darwin se le ocurrió que en la Naturaleza podía ocurrir un proceso similar, pero en este caso la selección la realizaba el ambiente, mediante determinados factores, razón por la cual lo llamó selección natural. Si los individuos de una población son diferentes y los recursos son limitados, el ambiente es el que selecciona a los individuos mejor adaptados, y estos al reproducirse transmiten estas características adaptativas a su descendencia. Al igual que lo que pensaba Lamarck, para Darwin la participación del ambiente era fundamental, pero creía, a diferencia de aquel, que el ambiente no impulsaba los cambios en los seres vivos, sino que los seleccionaba. Las teorías evolutivas previas eran diferentes a la de Darwin, que proponía que a partir de una especie antecesora podían originarse otras. Esto podía ocurrir a lo largo de varias generaciones si poblaciones de una misma especie habitaban ambientes diferentes (dando lugar a la especiación), lo que además explicaba la diversidad y distribución geográfica de los seres vivos. Darwin tenía muchas pruebas que respaldaban su teoría; sin embargo, no se atrevía a publicarla. Recién en 1858, después de recibir una carta y un manuscrito del naturalista inglés Alfred Russel Wallace, decidió dar a conocer sus ideas al resto de la comunidad científica. El disparador fue que Wallace había llegado a las mismas conclusiones que Darwin y, por lo tanto, todo su trabajo corría riesgo de no ser considerado original. Previo acuerdo con Wallace, científicos amigos de Darwin comunicaron a la Linnean Society que ambos naturalistas habían llegado a las mismas conclusiones, de manera independiente. Este episodio impulsó a Darwin a terminar el libro en el que explicaría su teoría de la evolución por selección natural. Un año después de este incidente, salió publicado El origen de las especies. LAS OBJECIONES A LA SELECCIÓN NATURAL Si bien la propuesta de Darwin de que la evolución de las especies implicaba la descendencia con modificaciones fue aceptada rápidamente, el mecanismo evolutivo de la selección natural fue fuertemente cuestionado. Como en toda disputa, se armaron dos bandos: los detractores y los defensores. Entre los detractores y los defensores. Entre los detractores estaba Richard Owen, pero también contó con defensores, entre ellos Thomas Henry Huxley. Aunque Darwin logró defender sus ideas, algunas cosas que le objetaban, ni él ni nadie las hubiera podido explicar en esa época, ya que se trataba de procesos desconocidos que se descubrieron posteriormente. Entre ellos estaban las explicaciones de cómo se origina la variabilidad en las poblaciones y cómo se transmiten las características a la descendencia. Darwin argumentaba que las variantes se originaban al azar y no por voluntad o esfuerzo por adaptarse. Pero el desconocimiento de un mecanismo de herencia lo llevó a adoptar explicaciones erróneas. Otra objeción era que si el cambio es gradual, los órganos complejos como los ojos debían pasar por estadios intermedios en los cuales no tendrían utilidad, ni serían estructuras adaptativas. Darwin propuso que en estos casos los estadios iniciales podrían tener una utilidad diferente que los estadios finales. Por último, la evolución gradual debería verse reflejada en los fósiles, es decir que deberían encontrarse los fósiles de todas las formas intermedias entre las especies extintas y actuales; y esto no era lo que se observaba. Darwin propuso que el registro fósil estaba incompleto y que algunas formas intermedias que existieron pudieron no haber dejado fósiles. LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN Desde la publicación de El origen de las especies y hasta las primeras décadas del siglo XX se realizaron importantes descubrimientos que lograron explicar las objeciones planteadas a la teoría evolutiva por selección natural. El primer paso fue la demostración, realizada en 1883 por August Weismann, de que las características adquiridas durante la vida de un organismo no son heredables por sus descendientes. En 1864, Gregor Mendel publicó sus resultados sobre el mecanismo de la herencia. Realizó cruzamientos entre ejemplares de arvejilla con características diferentes (color de flor, de semilla, etc.). Sus resultados lo llevaron a proponer que los caracteres heredables se transmiten de generación en generación por medio de factores independientes. La poca difusión que tuvo su trabajo dentro del ámbito científico hizo que sus resultados fueran ignorados por casi 30 años hasta que a principios del siglo XX fueron redescubiertos. Para esa misma época, los biólogos observaron que la separación de los cromosomas durante la formación de los gametos (células sexuales) se correspondía con lo propuesto por Mendel y que, por lo tanto, en los cromosomas se encontraba el material hereditario. También se descubrieron las mutaciones (alteraciones en el ADN). Si la evolución requería de cambios genéticos, estos solo podían ocurrir a nivel poblacional, ya que un individuo nace con una información genética y esta no cambia durante su vida. Nació así una nueva rama de la biología: la genética de poblaciones. Esta nueva disciplina estudia las poblaciones y sus cambios genéticos a lo largo de las generaciones. Todos estos descubrimientos permitieron que se relacionen ramas de la biología que hasta ese entonces habían avanzado de forma aislada como la genética, la citología, la sistemática y la paleontología. Así fue como surgió la teoría sintética evolutiva. Esta nueva teoría evolutiva respondía a todas las objeciones que no había podido responder Darwin en su momento. Esta teoría propone que la evolución ocurre por los cambios genéticos en las poblaciones a lo largo de las generaciones y de forma gradual. La variabilidad genética en las poblaciones aparece por azar durante la formación de los gametos, la fecundación y por las mutaciones. Para la teoría sintética evolutiva, la selección natural es el principal mecanismo evolutivo y los mecanismos anteriores, como el origen repentino de nuevas especies o la herencia de caracteres adquiridos, quedaban totalmente descartados.