El Origen de la Vida y la Evolución de las Especies

Hipótesis sobre el Origen de la Vida

La búsqueda de comprender cómo surgió la vida en la Tierra ha dado lugar a diversas teorías e hipótesis a lo largo de la historia:

Teoría de la Generación Espontánea

En la antigüedad se pensaba que la vida se originaba espontáneamente a partir de objetos inanimados. Esta idea fue refutada por experimentos clave.

El Experimento de Redi

Francesco Redi demostró que los gusanos que crecían en carne descompuesta eran larvas de moscas procedentes de huevos que estas mismas habían puesto, refutando así la generación espontánea para organismos macroscópicos.

El Experimento de Pasteur

El químico francés Louis Pasteur demostró que los microorganismos tampoco se originaban por generación espontánea. Con sus experimentos, esta teoría fue definitivamente descartada.

La Hipótesis de Oparin

El bioquímico ruso Alexander Ivanovich Oparin elaboró una teoría abiogenética razonada sobre un posible origen de la vida en la Tierra. Se sabe que la formación de materia orgánica a partir de inorgánica requiere energía y compuestos reductores (moléculas ricas en hidrógeno como NH3 o CH3), es decir, ricos en hidrógeno.

La Hipótesis de la Panspermia

Svante Arrhenius atribuye el comienzo de la vida en nuestro planeta a la llegada de esporas en el interior de meteoritos. A partir de ellas se habrían formado el resto de seres vivos. Una hipótesis semejante, conocida como «panspermia molecular«, defiende que lo que llegó del espacio fueron moléculas orgánicas que continuaron el proceso de formación de la vida en la Tierra.

Hipótesis Actual: El Mundo del ARN

Actualmente se piensa que los gases que formaban la atmósfera primitiva, procedentes en su mayoría de erupciones volcánicas, eran: CO2, CO, H2, etc. También se cree que la potente radiación ultravioleta incidía como consecuencia de la ausencia de oxígeno y de una capa de ozono. Son varias las hipótesis abiogenéticas que tratan de explicar el origen de la vida basándose en dos requisitos que deben cumplir los seres vivos: poder replicarse y tener un metabolismo que les permitiera intercambiar materia y energía con el entorno. Se plantean dos posibles mecanismos de aparición de la primera célula:

• Metabolismo: Se formaron burbujas lipídicas capaces de llevar a cabo reacciones químicas y desarrollaron la capacidad de autorreplicarse.
• Replicación: Se formaron moléculas capaces de replicarse que quedaron envueltas en una capa lipídica, originando así una célula procariota.

Fijismo frente a Evolucionismo

Las teorías fijistas comenzaron a ser cuestionadas en los primeros años del siglo XIX, cuando surgieron las primeras ideas evolucionistas. Sin embargo, aún pasó mucho tiempo hasta que los naturalistas las desecharon definitivamente, debido a varias razones:

• Los procesos evolutivos son lentos y no se perciben en el período de una generación humana.
• Sin conocimientos de genética, era difícil comprender cómo podían aparecer nuevas características que originaran nuevas especies.
• En aquel momento, defender teorías evolutivas suponía enfrentarse a las doctrinas religiosas.

Pruebas de la Evolución

Pruebas Anatómicas y Morfológicas

Estas pruebas se basan en el estudio comparado de las estructuras corporales de diferentes especies:

• Órganos Homólogos: Son órganos que realizan distintas funciones, pero tienen el mismo origen evolutivo e idéntico patrón estructural. Son una prueba de la evolución divergente, que consiste en la aparición de diversos cambios de acuerdo con las diferentes formas de vida, a partir de un grupo antecesor común.
• Órganos Análogos: Son órganos que tienen diferente origen evolutivo, pero realizan la misma función. Son una prueba de la evolución convergente, que consiste en cambios que han dado lugar a estructuras semejantes en grupos no emparentados, a partir de distintos organismos antecesores.
• Órganos Vestigiales: Son estructuras que tienden a desaparecer por haber perdido su función. Constituyen una prueba de la evolución a partir de antepasados para los que estos órganos resultaban útiles; sin embargo, debido a cambios en los hábitos de vida o en las condiciones ambientales, dejaron de ser necesarias.

Pruebas Fósiles

Los fósiles revelan que existieron organismos diferentes a los actuales y que las especies han cambiado a lo largo del tiempo. Se han encontrado fósiles de épocas distintas pertenecientes a especies emparentadas, en los que pueden apreciarse claramente transformaciones lentas pero progresivas. Este hecho constituye una valiosa prueba de la evolución: las llamadas series evolutivas (ejemplo: el caballo).

Pruebas Embriológicas

Ernst Haeckel enunció la ley biogenética fundamental, según la cual el desarrollo embrionario es una recapitulación de la evolución, constituyendo una síntesis del proceso evolutivo. Cuando los embriones de diferentes especies son similares, existe un parentesco evolutivo entre ellas. Cuanto más próximo sea el parentesco entre dos especies, mayores serán las similitudes entre sus embriones.

Pruebas Biogeográficas

Los grupos de organismos aislados geográficamente evolucionan de forma distinta y originan nuevas especies, pero mantienen características similares que revelan un antepasado común.

Otras Pruebas de la Evolución

La coevolución es el proceso por el cual dos especies influyen mutuamente en su evolución. Se manifiesta en:

• Mutualismo: Es una interacción entre dos especies en la que ambas obtienen beneficio mutuo. Las plantas y los insectos son interdependientes: las flores producen néctar que sirve de alimento a los insectos, y estos facilitan la polinización.
• Parasitismo: Ocurre cuando una especie vive a expensas de otra. Existen parásitos semejantes en especies con parentesco próximo. Ejemplo: los pelícanos y los gansos comparten el mismo género de piojo.
• Mimetismo: Es la capacidad que ciertas especies poseen para parecerse a otras, o a su propio entorno, con el fin de asegurar su supervivencia. La evolución ha seleccionado favorablemente a muchas especies que han desarrollado patrones similares de «aviso» a los depredadores: de esta manera les recuerdan que son venenosas y no deben ser comidas.

Además, otras evidencias incluyen:

• La domesticación de especies muestra que la selección artificial ejerce efectos profundos sobre las poblaciones, modificando su aspecto con respecto al de sus antepasados.
• La secuencia temporal de los estratos se corresponde con la antigüedad de los fósiles: los más profundos contienen fósiles más antiguos que los de las capas superiores.

Teorías Evolutivas

Lamarckismo

Para adaptarse al medio, los animales desarrollan las estructuras y los órganos que les son necesarios. Estas nuevas características son transmitidas a los descendientes y las especies se van modificando.

Darwinismo

Los principios básicos de la teoría de Charles Darwin son:

1. Los individuos que conforman cualquier población de seres vivos presentan diferencias anatómicas, fisiológicas o de comportamiento (variabilidad).
2. Se producen más individuos de cada clase de organismos de los que pueden sobrevivir hasta reproducirse. Como el número de individuos de una especie permanece más o menos constante, muchos mueren.
3. Lucha por la supervivencia: Los individuos compiten por el espacio, los alimentos y la procreación.
4. Selección natural: Aquellos individuos con características que les facilitan la supervivencia en un determinado ambiente se ven favorecidos, en detrimento de los que están mal adaptados.
5. Al reproducirse, los individuos supervivientes dan origen a la siguiente generación, de manera que las variaciones más favorables se van transmitiendo a la descendencia.

La supervivencia de los más aptos: Son aquellos que poseen características ventajosas los que sobreviven, mientras que quienes carecen de ellas son perjudicados.

Neodarwinismo (Síntesis Moderna)

El Neodarwinismo considera que la selección natural no actúa sobre el individuo aislado, sino sobre la población a la que pertenece. Al cambiar la frecuencia de los genes, los distintos individuos se van modificando y, al acumularse estas modificaciones, evolucionan y pueden originar nuevas especies. Las fuentes de variabilidad genética que permiten la evolución son:

• La reproducción sexual: Que hace aparecer combinaciones de genes distintas a las de los progenitores.
• La recombinación genética: Que tiene lugar durante la meiosis.
• Las mutaciones: Que provocan cambios rápidos en los genes.

Neutralismo

El neutralismo, elaborado por Motoo Kimura, consiste en que la mayoría de las mutaciones originan variantes de genes que no suponen ni ventajas ni inconvenientes para los individuos que los poseen, y sobre las cuales la selección natural no actúa.

Concepto de Especie

Especie: Se define como un conjunto de individuos con un aspecto morfológico semejante, con las mismas características anatómicas y que se pueden reproducir entre sí, teniendo descendencia fértil.