Teorías del Origen de la Vida

El origen de la vida es un problema difícil de explicar. A pesar de ello, el estado actual de la

ciencia permite sugerir una hipótesis válida sobre cómo surgió la vida en la Tierra.

Todos los seres vivos están constituidos por sustancias orgánicas: proteínas, glúcidos o

hidratos de carbono, lípidos o grasas y ácidos nucleicos. Fueron varios los científicos,

destacando a Alexander Oparin y Stanley Miller, los que elaboraron teorías sobre la formación

de esos componentes esenciales para los organismos vivos.

Descubrir que la evolución es inherente a la vida, fue el criterio clave para entender los

caminos creativos que la vida opta para la vasta diversidad que observamos, no es otra cosa

que el producto de su existencia desde el momento el que la materia se transformó en vida y

conciencia.

I. Teoría Creacionista

¿Quiénes la postularon?

         El Arzobispo Ussher

         Gregor CuVier

Postulados de la Teoría

         El origen de la especie humana, se hallaban contenidas a la Biblia, concretamente en el

capítulo de el Génesis. Estas ideas, aunque hoy pueden parecer ingenuas, se mantuvieron

vigentes hasta bien entrado el siglo XIX, y cualquier opinión en contra era tachada de herejía y

ridiculizada de inmediato por la Ciencia Oficial, vigente en aquella época; que defendía las

leyes bíblicas.

         La Iglesia respondió que los restos fosilificados de animales eran de los seres ahogados en el

diluvio universal y que no tuvieron cabida en el Arca de Noé.

         La Tierra había sufrido una serie de catástrofes geológicas que hicieron desaparecer y

sepultaron a los seres vivos, seguidas de sucesivas creaciones, la última que está escrita en

el Antiguo Testamento.

II. Teoría de la Generación Espontánea.

¿Quién la postuló?

         Aristóteles.

Postulados de la Teoría

         Desde la antigüedad se pensaba que la vida podía surgir por generación espontánea, a partir

de la combinación de los cuatro elementos que se consideraban esenciales: aire, fuego, agua

y tierra.

         Se propuso que gusanos, insectos y peces provenían de sustancias como el sudor o el rocío,

como resultado de la interacción de la materia "no viva" con "fuerzas capaces de dar vida".

         Francisco Redi empezó a demostrar la falsedad de la teoría de la "generación espontánea".

1

III. Teoría de la Biogénesis

¿Quién la postuló?

         Francisco Redi

Postulados de la Teoría

         La biogénesis es aquella teoría en la que la vida solamente se origina de una vida

preexistente.

         Todos los organismos visibles surgen sólo de gérmenes del mismo tipo y nunca de materia

inorgánica.

         Si la vida alguna vez se originó de materia inorgánica, tuvo que aparecer en la forma de una

célula organizada, ya que la investigación científica ha establecido a la célula como la unidad

más simple y pequeña de vida independiente visible.

IV. Teoría Cosmozoica

¿Quiénes la postularon?

         Arrhenius.

         Justus Liebig.

         Helmut von Helmont.

Postulados de la teoría

         Habla sobre el origen de los seres vivos a partir de la llegada de un meteorito que inoculó

formas de vida similares a las bacterias que posteriormente fueron evolucionando hasta las

formas actuales.

         Esta teoría, se basa fundamentalmente en la observación de la fecundación de las lavas,

originariamente estériles (cuando su temperatura es elevada), por esporas traídas por el

viento y establece que este fenómeno podría ocurrir a escala cósmica, es decir, que la Tierra

habría sido sembrada por gérmenes provenientes del cosmos.

         Establece que los gérmenes habrían llegado empleando a los meteoritos como vehículo de

transporte.

         Establece que los gérmenes habrían llegado en medio de polvo cósmico movido por radiación

cósmica.

V. Teoría de la Evolución

¿Quiénes la postularon?

         Alexander Oparin

         Stanley Miller

Postulados de la Teoría.

         Oparin postula que se dio en dos fases:

         Evolución Química: En los tiempos prebióticos, es decir antes del origen de la vida, la

atmósfera de la Tierra habría carecido de oxígeno, como sucede en la actualidad con los

2

planetas Júpiter y Saturno. Contenía principalmente Hidrógeno, amoníaco, metano y agua El

agua, en forma de vapor, cubría parte de la superficie de la Tierra, aunque normalmente estas

moléculas son poco reactivas podrían haber interactuado gracias a la energía provista por la

radiación u ultravioleta, el calor y las descargas eléctricas. Como producto de esas reacciones

se habrían originado moléculas mayores tales como los carburos, que por reacción con

vapores acuáticos habría originado los hidrocarburos que a su vez, en reacción con amoníaco,

habrían dado origen a: amidas, aminoácidos, bases nitrogenadas y azúcares.

         Evolución Biológica: El enfriamiento progresivo de la Tierra habría permitido la formación de

lagunas en las cuales todas esas moléculas habrían permanecido en solución, constituyendo

un verdadero “caldo nutritivo” en el cual se habría favorecido las interacciones entre ellas. Así

se habrían llegado a formar Proteínas y Polisacáridos, que habrían reaccionado para originar

los denominados Coacervados, esto es, complejos moleculares que poseen una superficie

semejante a membrana y un interior líquido y que tendrían algunas capacidades vitales, tales

como: alimentación, metabolización, crecimiento, reproducción.

Miller pudo constatar que un 10% del sistema se había transformado en cierto número de

compuestos identificables: un dos por ciento del carbono se empleó en fabricar aminoácidos

como los que constituyen las proteínas, gracias a un experimento en el cual reprodujo en el

laboratorio aquella presunta atmósfera y la sometió a una de las fuentes de energía

seguramente abundantes en aquellos remotos tiempos: descargas eléctricas. el resultado fue

asombroso, pues apareció en su “matraz” una serie de aminoácidos, componentes esenciales

de los seres vivos actuales.

3

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que

ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un

antepasado común. La palabra evolución para describir tales cambios fue aplicada por

primera vez en el siglo XVIII por el biólogo suizo Charles Bonnet en su obra Consideración sur

les corps organisés. No obstante, el concepto de que la vida en la Tierra evolucionó a partir de

un ancestro común ya había sido formulado por varios filósofos griegos, y la hipótesis de que

las especies se transforman continuamente fue postulada por numerosos científicos de los

siglos XVIII y XIX, a los cuales Charles Darwin citó en el primer capítulo de su libro El origen

de las especies. Sin embargo, fue el propio Darwin, en 1859, quien sintetizó un cuerpo

coherente de observaciones que consolidaron el concepto de la evolución biológica en una

verdadera teoría científica.

La evolución como una propiedad inherente a los seres vivos, actualmente no es materia de

debate entre la comunidad científica relacionada con su estudio. Los mecanismos que

explican la transformación y diversificación de las especies, en cambio, se hallan todavía bajo

intensa investigación científica. Dos naturalistas, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace,

propusieron en forma independiente en 1858 que la selección natural es el mecanismo básico

responsable del origen de nuevas variantes genotípicas y, en última instancia, de nuevas

especies. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace

con las leyes de Mendel y otros avances posteriores en la genética; por eso se la

denomina síntesis moderna o «teoría sintética». Según esta teoría, la evolución se define

como un cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las

generaciones. Este cambio puede ser causado por diferentes mecanismos, tales como

la selección natural, la deriva genética, la mutación y la migración o flujo genético. La teoría

sintética recibe en la actualidad una aceptación general de la comunidad científica, aunque

también algunas críticas. Ha sido enriquecida desde su formulación, en torno a 1940, gracias

a los avances de otras disciplinas relacionadas, como la biología molecular, la genética del

desarrollo o la paleontología. Actualmente se continúan elaborando hipótesis sobre los

mecanismos del cambio evolutivo basándose en datos empíricos tomados de organismos

vivos.

El quinto grupo de evidencias proviene del campo de la sistemática. Los organismos pueden

ser clasificados usando las similitudes mencionadas en grupos anidados jerárquicamente,

muy similares a un árbol genealógico. Si bien las investigaciones modernas sugieren que,

debido a la transferencia horizontal de genes, este árbol de la vida puede ser más complicado

que lo que se pensaba, ya que muchos genes se han distribuido independientemente entre

especies distantemente relacionadas.

4

Las especies que han vivido en épocas remotas han dejado registros de su historia evolutiva.

Los fósiles, conjuntamente con la anatomía comparada de los organismos actuales,

constituyen la evidencia paleontológica del proceso evolutivo. Mediante la comparación de las

anatomías de las especies modernas con las ya extintas, los paleontólogos pueden inferir los

linajes a los que unas y otras pertenecen. Sin embargo, la aproximación paleontológica para

buscar evidencia evolutiva tiene ciertas limitaciones. De hecho, es particularmente útil solo en

aquellos organismos que presentan partes del cuerpo duras, tales

como caparazones, dientes o huesos. Más aún, ciertos otros organismos, como los

procariotas ―las bacterias y arqueas― presentan una cantidad limitada de características

comunes, por lo que sus fósiles no proveen información sobre sus ancestros.

5

El origen de la vida

El origen de la vida, aunque atañe al estudio de los seres vivos, es un tema que no es

abordado por la teoría de la evolución; pues esta última sólo se ocupa del cambio en los seres

vivos, y no del origen, cambios e interacciones de las moléculas orgánicas de las que éstos

proceden.22 No se sabe mucho sobre las etapas más tempranas y previas al desarrollo de la

vida, y los intentos realizados para tratar de desvelar la historia más temprana del origen de la

vida generalmente se enfocan en el comportamiento de las macromoléculas, debido a que

el consenso científico actual es que la compleja bioquímica que constituye la vida provino de

reacciones químicas simples, si bien persisten las controversias acerca de cómo ocurrieron las

mismas. Tampoco está claro cuáles fueron los primeros desarrollos de la vida (protobiontes),

la estructura de los primeros seres vivos o la identidad y la naturaleza del último antepasado

común universal. En consecuencia, no hay consenso científico sobre cómo comenzó la vida, si

bien se ha propuesto que el inicio de la vida pueden haber sido moléculas autor replicantes

como el ARN, o ensamblajes de células simples denominadas nano células. Sin embargo, los

científicos están de acuerdo en que todos los organismos existentes comparten ciertas

características ―incluyendo la presencia de estructura celular y de código genético― que

estarían relacionadas con el origen de la vida.

La razón biológica por la que todos los organismos vivos en la Tierra deben compartir un único

y último antepasado común universal, es porque sería prácticamente imposible que dos o más

linajes separados pudieran haber desarrollado de manera independiente los muchos

complejos mecanismos bioquímicos comunes a todos los organismos vivos. Se ha

mencionado anteriormente que las bacterias son los primeros organismos en los que la

evidencia fósil está disponible, las células son demasiado complejas para haber surgido

directamente de los materiales no vivos. La falta de evidencia geoquímica o fósil de

organismos anteriores ha dejado un amplio campo libre para las hipótesis, que se dividen en

dos ideas principales: 1) Que la vida surgió espontáneamente en la Tierra. 2) Que esta fue

«sembrada» de otras partes del universo.

6

La evolución de la vida en la Tierra

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 verde y

las eucariotas de color rojo.

Detallados estudios químicos basados en isótopos de carbono de rocas del eón

Arcaico sugieren que las primeras formas de vida emergieron en la Tierra probablemente hace

más de 3800 millones de años, en la era Eoarcaica, y hay claras

evidencias geoquímicas ―tales como la reducción microbiana de sulfatos― que la atestiguan

en la era Paleo arcaica, hace 3470 millones de años. Los estromatolitos ―capas de roca

producidas por comunidades de microorganismos― más antiguos se conocen en estratos de

3450 millones de años, mientras que los microfósiles filiformes más antiguos,

morfológicamente similares a cianobacterias, se encuentran en estratos de sílex de

3450 millones de años hallados en Australia.

Asimismo, los fósiles moleculares derivados de los lípidos de la membrana plasmática y del

resto de la célula―denominados «biomarcadores»― confirman que ciertos organismos

similares a cianobacterias habitaron los océanos arcaicos hace más de 2700 millones de

años. Estos microbios foto autótrofos liberaron oxígeno a la atmósfera, el que comenzó a

acumularse hace aproximadamente 2200 millones de años y subsecuentemente transformó

definitivamente la atmósfera terrestre.36 35 La aparición de la fotosíntesis y el posterior

surgimiento de una atmósfera rica en oxígeno y no reductora, puede también rastrearse a

través de los depósitos laminares de hierro y bandas rojas posteriores, producto de los óxidos

de hierro. Éste fue un requisito necesario para el desarrollo de la respiración celular aeróbica,

la cual se estima que emergió hace aproximadamente 2000 millones de años.

7

VARIACIÓN GENETICARecombinación genética

Debido a la recombinación genética, después de la

reproducción sexual, la descendencia recibe una

combinación distinta de genes que los hace diferentes

a sus progenitores.

Los organismos que se reproducen asexualmente

sufren mutaciones lo que produce variación genética

entre sus descendientes; esto parece ser suficiente

para la adaptación y sobrevivencia de la especie

debido al gran numero de individuos que se generan

en cada ciclo reproductivo.

En la meiosis se produce la recombinación genética

de dos maneras: mediante el entrecruzamiento (crossing-over) y mediante la segregación

independiente.

El entrecruzamiento permite el intercambio de material genético entre las cromáticas no

hermanas de un bivalente lo que introduce variación genética en los cromosomas.

En la sinapsis, los cromosomas homólogos se mantienen unidos y en la posición correcta

gracias a una estructura de nucleoproteínas que se conoce como el complejo sinaptonémico.

En la medida en el que el complejo sinaptonémico se va desorganizando hacia el inicio de la

anafase I, los cromosomas homólogos se mantienen unidos temporalmente en los quiasmas

que son las regiones en donde las cromatinas no hermanas se unieron durante el

entrecruzamiento.

Posteriormente los cromosomas homólogos se separan y son distribuidos de forma equitativa

entre las células hijas.

Debido a la recombinación, los cromosomas que provienen de las cromatinas hermanas ya no

son idénticos desde el punto de vista genético.

Segregación independiente de los cromosomas homólogos

Durante la segregación independiente, los cromosomas homólogos se separan

independientemente y al azar.

La segregación independiente en una célula con solo tres

parejas de cromosomas da como resultado 23u ocho

combinaciones distintas entre los cromosomas maternos y

paternos que se repartirán entre las células hijas

Significado de la variación genética

En la especie humana que posee 23 pares de cromosomas,

las combinaciones posibles son 223 u 8,388,608, y esto no

8

considera la variación que se produce durante el entrecruzamiento de cromatinas no

hermanas.

Cuando los gametos se unen en la fertilización, los cromosomas de los padres se combinan.

Los cigotos, cromosómicamente distintos de sus progenitores, tienen (223)2 o 70, 368, 744,

000,000 combinaciones posibles sin considerar el entrecruzamiento de cromatinas.

Si el entrecruzamiento se produjera una sola vez, entonces se producirían (423)2 o

4,951,760,200,000,000,000,000,000,000 cigotos genéticamente diferentes a partir de una

pareja de progenitores.

Un individuo exitoso en un ambiente en particular puede reproducirse asexualmente y generar

descendencia adaptada a ese ambiente.

Si el ambiente cambia, las diferencias entre los descendientes que provienen de progenitores

que se reproducen sexualmente les da mayores opciones para adaptarse y sobrevivir.

9

Selección natural

Ilustraciones realizadas por el ornitólogo John Gould sobre

ejemplares recogidos por Charles Darwin para ilustrar las

variaciones del pico de los pinzones entre distintas islas

del archipiélago de las Galápagos. Actualmente representan un

ejemplo clásico de diversificación por selección natural en

condiciones de aislamiento insular.

La selección natural es un fenómeno de la evolución que se define como la reproducción diferencial de los genotipos de una población biológica. La formulación clásica de la selección natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades. La selección natural fue propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de tres premisas; la primera de ellas el rasgo sujeto a selección debe ser heredable. La segunda sostiene que debe existir variabilidad del rasgo entre los individuos de una población. La tercera premisa aduce que la variabilidad del rasgo debe dar lugar a diferencias en la supervivencia o éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos.

En su forma no inicial, la teoría de la evolución por selección natural constituye el gran aporte1 de Charles Darwin (e, independientemente, por Alfred Russel Wallace), fue posteriormente reformulada en la actual teoría de la evolución, la Síntesis moderna. En Biología evolutiva se la suele considerar la principal causa del origen de las especies y de su adaptación al medio.

La selección natural puede ser expresada como la siguiente ley general, tomada de la conclusión de El origen de las especies:

Existen organismos que se reproducen y la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente.

10

Tipos de selección natural

La selección natural puede actuar sobre cualquier rasgo fenotípico heredable y cualquier

aspecto del entorno puede producir presión selectiva, esto incluye la selección sexual y la

competición con miembros tanto de la misma como de otra especie. Sin embargo, esto no

implica que la selección natural siga siempre una dirección y que resulte en evolución

adaptativa. La selección natural produce a menudo el mantenimiento del statu quo mediante la

eliminación de las variantes menos aptas.

La unidad de selección puede ser el individuo u otro nivel dentro de la jerarquía de

organización biológica como los genes, las células y los grupos familiares. La cuestión sobre

si la selección natural actual a nivel de grupo (o especie) para producir adaptaciones que

benefician a un grupo mayor, sin vínculos familiares, suscita aún un tenue debate. Así mismo,

existe un cierto debate sobre si la selección a nivel molecular anterior a mutaciones genéticas

y a la fertilización del zigoto debe considerarse selección natural convencional puesto que

tradicionalmente se ha llamado selección natural a una fuerza exterior y ambiental que actúa

sobre un fenotipo después del nacimiento. La selección a otros niveles, como el gen, puede

resultar en una mejora para el gen y al mismo tiempo en un perjuicio para el individuo portador

del gen. Este proceso se denomina conflicto intragenómico. En conjunto, el efecto combinado

de todas las presiones a los distintos niveles (gen, individuo, grupo) es lo que determina la

aptitud de un individuo y por tanto el resultado de la selección natural.

La selección natural ocurre en cada etapa de la vida de un individuo. Un organismo ha de

sobrevivir hasta la edad adulta para poder reproducirse. La selección de aquellos que

alcanzan la etapa adulta es llamada selección de viabilidad. En muchas especies los adultos

han de competir entre sí para conseguir parejas sexuales. Este mecanismo se denomina

selección sexual y el éxito en la misma determina quienes serán los padres de la siguiente

generación. Cuando los individuos pueden reproducirse en más de una ocasión, la

supervivencia en la edad adulta aumenta la descendencia. A este proceso se le llama

selección de supervivencia. Los conflictos intragenómicos derivan en selección genética.

Finalmente, la unión de algunas combinaciones de óvulos y esperma será estadísticamente

más compatible que otras. A esto se le llama selección por compatibilidad.

Existen 4 Tipos a veces considerados 3 de selección natural, clasificados según los individuos

que sobreviven en cada tipo de selección, es decir, según cuántos sobrevivan:

Selección estabilizadora

Selección direccional

Selección disruptiva o Selección balanceada

Selección sexual

11

Ejemplos de selección natural

Un ejemplo muy conocido de selección natural es el desarrollo de resistencia a antibióticos en

microorganismos. Desde el descubrimiento de la penicilina en 1928 por Alexander Fleming,

los antibióticos se han usado para combatir las enfermedades de origen bacteriano. Las

poblaciones naturales de bacterias contienen una gran variación en su acervo génico,

principalmente como resultado de mutaciones. Cuando se enfrentan a un antibiótico, la

mayoría mueren enseguida. Sin embargo, algunas tienen mutaciones que las hace menos

débiles a ese antibiótico concreto. Si el enfrentamiento con el antibiótico es corto, algunos de

estos individuos sobrevivirán al tratamiento. Esta selección eliminadora de individuos poco

aptos de una población es la selección natural.

Las bacterias supervivientes se reproducirán formando la siguiente generación. Debido a la

eliminación de los individuos mal adaptados en la generación pasada, la población contendrá

más bacterias que tienen cierto grado de resistencia antibiótica. Al mismo tiempo, surgen

nuevas mutaciones de las cuales algunas pueden añadir más resistencia a la bacteria

portadora del gen mutante. Las mutaciones espontáneas son poco frecuentes y las ventajosas

son aún más infrecuentes. Sin embargo, las poblaciones de bacterias son lo bastante

numerosas para que algunos individuos contengan mutaciones beneficiosas. Si una nueva

mutación reduce la susceptibilidad al antibiótico, los individuos que la porten tienen más

probabilidad de sobrevivir al antibiótico y reproducirse.

Con tiempo y exposición al antibiótico suficientes, acaba apareciendo una población de

bacterias resistentes al antibiótico. Esta nueva población de bacterias resistentes está

adaptada óptimamente al entorno en que evolucionó. Sin embargo, ha dejado de estar

adaptada óptimamente al antiguo entorno en el que no había antibiótico. El resultado de la

selección natural en este caso son dos poblaciones que están adaptadas de forma ópmica a

su ambiente específico pero que están inadaptadas en cierto grado al otro ambiente.

El uso extendido y el abuso de antibióticos ha traído consigo un incremento de la resistencia

de los microbios, hasta el punto de que el estafilococo áureo MRSA está considerado una

amenaza para la salud6 debido a su relativa invulnerabilidad a las medicinas existentes. Las

estrategias de tratamiento incluyen el uso de antibióticos más potentes. Sin embargo, han

aparecido nuevas ramificaciones del MRSA son resistentes incluso a estas medicinas.

Esto es un ejemplo de un campaña armamentística evolutiva, en la que las bacterias

evolucionan hacia formas más resistentes y los investigadores médicos desarrollan nuevos

antibióticos. Una situación similar ocurre con las plantas e insectos resistentes a los

pesticidas. Las carreras armamentísticas ocurren también sin intervención humana.

12

Adaptación biológica

Una adaptación biológica es un proceso fisiológico o rasgo morfológico o del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período mediante la selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito.

Tiene tres significados, uno fisiológico y dos evolutivos:1

Algunos fisiólogos utilizan el término adaptación para describir los cambios

compensatorios que ocurren a corto plazo en respuesta a disturbios ambientales. Estos

cambios son el resultado de la plasticidad fenotípica. Sin embargo, esto no es adaptación

y los términos aclamación y a climatización son más correctos.

En biología evolutiva, la adaptación se refiere tanto a las características que incrementan la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo, como al proceso por el cual se adaptan los organismos:

Adaptación como patrón: Cualquier carácter, morfológico, fisiológico, de conducta, o de

desarrollo que incrementa la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo.3 Por

ejemplo, se considera que la presencia de hemoglobina es una adaptación que permite el

transporte de mayor cantidad de oxígeno en la sangre.

Adaptación como proceso: Los mecanismos por los cuales la selección natural ajusta la

frecuencia de los genes que codifican para rasgos que afectan el número de

descendientes que sobreviven en generaciones sucesivas, esto es, la aptitud. Por

ejemplo, en un taxón el aumento en la concentración de hemoglobina puede considerarse

una adaptación a ambientes con baja concentración de oxígeno. Existe una diferencia

conceptual importante entre la respuesta evolutiva a la selección natural y la selección

fenotípica. Mientras que la respuesta evolutiva a la selección natural requiere el estudio

del cambio genético que tiene lugar de una generación a la otra, la selección fenotípica

describe los efectos inmediatos de la selección en la distribución estadística de los

fenotipos dentro de una generación sin considerar la base genética o herencia de los

caracteres.4

Es importante tener presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como resultado de la mutación (cambios puntuales en el ADN, reestructuración del ADN, reestructuración cromosómica) y recombinación.

La adaptación es un proceso normalmente muy lento, que tiene lugar durante cientos de generaciones y que en general no es reversible. Sin embargo, a veces puede producirse muy rápidamente en ambientes extremos o en ambientes modificados por el hombre con grandes presiones selectivas.2 La falta de adaptación lleva a la población, especie o clado a la extinción.

13

Tipos de adaptación

Hay 3 tipos de adaptación al medio:

Morfológica o estructural: Estas adaptaciones pueden ser anatómicas, pero dentro de las

adaptaciones morfológicas también se incluye el mimetismo y la coloración críptica. Por

ejemplo, entre las adaptaciones de los cactus al ambiente desértico se encuentran las

espinas que son hojas modificadas. Las espinas protegen a los tejidos suculentos del

cactus de potenciales herbívoros, sirven como lugares de condensación de la humedad

del aire y como protección de la corteza fotosintética contra la insolación intensa y la

radiación UV.6 Además, el color de las espinas (a menudo tienen el color del pasto seco)

podría ser una adaptación para el camuflaje o para el reconocimiento por parte de los

polinizadores o de los dispersantes de las semillas.7

Fisiológica o funcional: Por ejemplo, la glándula de la sal en las iguanas marinas de

las islas Galápagos es una adaptación que permite a las iguanas, cuyos riñones son

incapaces de producir una orina concentrada, excretar el exceso de sal incorporado al

tragar agua de mar o a través de la superficie del cuerpo.2

Etológica o de comportamiento: El cortejo de las aves del paraíso (Paradisaeidae) es una

adaptación que permite el reconocimiento de potenciales parejas de la misma especie. El

macho que posee el plumaje y el cortejo más estimulante tiene mayor probabilidad de

dejar mayor número de descendientes y menor número de híbridos. Por lo que aquellos

machos que poseen plumajes especiales y que ejecutan cortejos elaborados poseen una

gran ventaja selectiva.

Adaptación a nivel molecular: Aunque la evolución por selección natural de rasgos

morfológicos, fisiológicos y comportamentales es aceptada por la mayoría de los biólogos, la

importancia de la selección natural en la evolución molecular es discutida. En los últimos años

se han desarrollado métodos estadísticamente robustos que permiten detectar evolución

molecular adaptativa y se han identificado numerosos casos de adaptación molecular en

varios sistemas de enzimas desde los virus al hombre.

14

Especialización

Especialización es el proceso por el que un individuo, un colectivo o una institución se centra en una actividad concreta o en un ámbito intelectual restringido en vez de abarcar la totalidad de las actividades posibles o la totalidad del conocimiento. Tales actividades o ámbitos restringidos se denominan especialidades. El que ha conseguido una especialización se denomina especialista. Lo opuesto a la especialización son las actividades o conocimientos generalistas. Visto desde otro punto de vista, la especialización puede hacer referencia al número de actividades o tareas que un individuo realiza dentro de su actividad laboral, a mayor número de tareas, menos especialización tiene.

También se aplica el concepto a las especies en la evolución biológica, siendo una de las adaptaciones más comunes, o a la diferenciación celular.

Aplicada a la actividad económica, la especialización da lugar a la división del trabajo.

Aplicada al ámbito intelectual, la especialización da lugar a la división del conocimiento en asignaturas o disciplinas científicas (por ejemplo, la que se hizo en las escuelas palatinas carolingias con el trivium y el quadrivium y la posterior de la universidad medieval en "facultades"). La consideración global del humanismo renacentista sobre el mundo y el hombre dio paso con la revolución científica del siglo XVII a la subdivisión cada vez más matizada de los campos científicos, que en la época de los enciclopedistas (mediados del siglo XVIII) ya era tan abrumadora que justificó su propio trabajo de integración. Ya en el siglo XIX fue imposible la existencia de sabios universales; posiblemente el último al que pueda darse ese título fuera Alexander von Humboldt.1

La especialización trae como consecuencia un aumento de la capacidad de profundizar en el conocimiento, pero también una pérdida de la perspectiva de conjunto (holística o integradora), y un alejamiento de los lenguajes e intereses de cada uno de los campos especializados, que pueden terminar por convertirse en no integrables entre sí. El denominado debate de las dos culturas se refiere al alejamiento de las denominadas ciencias y letras. Se ha intentado expresar la tragedia de la especialización con una frase ingeniosa: saber cada vez más sobre cada vez menos termina sabiéndolo absolutamente todo acerca de absolutamente nada.2 En cambio, la perspectiva contraria cuenta con un refrán clásico: aprendiz de todo, maestro de nada.3

En algunos países las Especializaciones son títulos de posgrado. La Ley de Educación Superior de la República Argentina, por ejemplo, reconoce a las Especializaciones como un tipo de carrera de posgrado, junto con las Maestrías y Doctorados. La Especialización tiene por objeto profundizar en el dominio de un tema o área determinada dentro de un campo profesional o de diferentes profesiones. El Egresado posee el título de “Especialista”, con especificación de la profesión o campo de aplicación.

15

Biodiversidad

Imagen de un lince (Lynx lynx), una de las cerca de dos millones de especies

identificadas que conforman el patrimonio de la biodiversidad en el mundo.

La biodiversidad o diversidad biológica es, según el Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica, el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el planeta.

El término «biodiversidad» es un calco del inglés «biodiversity». Este término, a su vez, es la contracción de la expresión «biological diversity» que se utilizó por primera vez en septiembre de 1986 en el título de una conferencia sobre el tema, el National Forum on Bio Diversity, convocada por Walter G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra.1

La Cumbre de la Tierra celebrada por Naciones Unidas en Río de Janeiro en 1992 reconoció la necesidad mundial de conciliar la preservación futura de la biodiversidad con el progreso humano según criterios de sostenibilidad o sustentabilidad promulgados en el Convenio internacional sobre la Diversidad Biológica que fue aprobado en Nairobi el 22 de mayo de 1992, fecha posteriormente declarada por la Asamblea General de la ONU como Día Internacional de la Biodiversidad. Con esta misma intención, el año 2010 fue declarado Año Internacional de la Diversidad Biológica por la 61.ª sesión de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2006, coincidiendo con la fecha del Objetivo Biodiversidad 2010.

La biodiversidad que hoy se encuentra en la Tierra es el resultado de cuatro mil millones de

años de evolución.

Aunque el origen de la vida no se puede datar con precisión, la evidencia sugiere que se inició

muy temprano, unos 100 millones de años después de la formación de la Tierra. Hasta hace

aproximadamente 600 millones de años, toda la vida consistía en bacterias y

microorganismos.

La historia de la diversidad biológica durante el Fanerozoico —últimos 540 millones de años—

comienza con el rápido crecimiento durante la explosión cámbrica, periodo durante el que

aparecieron por primera vez los filos de organismos multicelulares. Durante los siguientes 400

millones de años la biodiversidad global mostró un relativo avance, pero estuvo marcada por

eventos puntuales de extinciones masivas.

La biodiversidad aparente que muestran los registros fósiles sugiere que unos pocos millones

de años recientes incluyen el período con mayor biodiversidad de la historia de la Tierra. Sin

embargo, no todos los científicos sostienen este punto de vista, ya que no es fácil determinar

si el abundante registro fósil se debe a una explosión de la biodiversidad, o —simplemente—

a la mejor disponibilidad y conservación de los estratos geológicos más recientes.

16

Algunos, como Alroy y otros piensan que mejorando la toma de muestras, la biodiversidad

moderna no difiere demasiado de la de 300 millones de años atrás. Las estimaciones sobre

las especies macroscópicas actuales varían de 2 a 100 millones, con un valor lógico estimable

en 10 millones de especies, aproximadamente.

La mayoría de los biólogos coinciden sin embargo en que el período desde la aparición del

hombre forma parte de una nueva extinción masiva, el evento de extinción holocénico,

causado especialmente por el impacto que los humanos tienen en el desarrollo del

ecosistema. Se calcula que las especies extinguidas por acción de la actividad humana es

todavía menor que las observadas durante las extinciones masivas de las eras geológicas

anteriores.[cita  requerida] Sin embargo, muchos opinan que la tasa actual de extinción es suficiente

para crear una gran extinción masiva en el término de menos de 100 años. Los que están en

desacuerdo con esta hipótesis sostienen que la tasa actual de extinción puede mantenerse

por varios miles de años antes que la pérdida de biodiversidad supere el 20 % observado en

las extinciones masivas del pasado.

Se descubren regularmente nuevas especies —un promedio de tres aves por año—y muchas

ya descubiertas no han sido aún clasificadas: se estima que el 40 % de los peces de agua

dulce de Sudamérica permanecen sin clasificación.

17

Extinción

El dodo es un ejemplo citado a menudo de extinción moderna.

En biología y ecología, extinción es la desaparición de todos los miembros de una especie o un grupo de taxones. Se considera extinta a una especie a partir del instante en que muere el último individuo de esta. Debido a que su rango de distribución potencial puede ser muy grande, determinar ese momento puede ser dificultoso, por lo que usualmente se hace en retrospectiva. Estas dificultades pueden conducir a fenómenos como el taxón lázaro, en el que una especie que se presumía extinta reaparece abruptamente tras un período de aparente ausencia. En el caso de especies que se reproducen sexualmente, la extinción es generalmente inevitable cuando sólo queda un individuo de la especie, o únicamente individuos del mismo sexo.

A través de la evolución, nuevas especies surgen a través de la especiación, así como también otras especies se extinguen cuando ya no son capaces de sobrevivir en condiciones cambiantes o frente a otros competidores. Normalmente, una especie se extingue dentro de los primeros 10 millones de años posteriores a su primera aparición,2 aunque algunas especies, denominadas fósiles vivientes, sobreviven prácticamente sin cambios durante cientos de millones de años. La extinción es histórica y usualmente un fenómeno natural. Se estima que cerca de un 99,9 % de todas las especies que alguna vez existieron están actualmente extintas.3 4

Antes de la dispersión de los humanos a través del planeta, la extinción generalmente ocurría en continuo bajo índice, y las extinciones masivas eran eventos relativamente raros. Pero aproximadamente 100.000 años atrás, y en coincidencia con el aumento de la población y la distribución geográfica de los humanos, las extinciones se han incrementado a niveles no vistos antes desde la extinción masiva del Cretácico-Terciario.5 A esto se le conoce como la extinción masiva del Holoceno, y se estima que para el año 2100 la cantidad de especies extintas podría alcanzar altas cotas, incluso la mitad de todas las especies que existen actualmente.

Tipos de extinciones

Se distinguen dos tipos de extinciones:

Terminal

Es aquella en que la especie desaparecida no deja ningún tipo de descendencia en ningún

lugar, ni con su mismo ADN ni otro evolucionado. En este grupo se ha encuadrado durante

mucho tiempo a los dinosaurios, pero ya desde los años ochenta se apuntaba la idea de que

dichos reptiles, o al menos una parte de los mismos,13 si puedo dejar descendencia en

las aves. Las extinciones terminales a su vez se dividen en dos:

Extinción masiva

Esta extinción, la más interesante para geólogos y paleontólogos,12 puede desarrollarse de

dos formas: terminando con el 10% de las especies o más en menos de un año y la que

necesita hasta tres millones y medio de años, pero aniquila a más de la mitad de las especies.

18

Extinción de fondo

Es la más común y consiste en la desaparición progresiva de una o varias especies a lo largo

de cientos o miles de años hasta no dejar ninguna descendencia. Debido a su lentitud la

Naturaleza va reemplazando su nicho ecológico lentamente y no supone un gran trauma para

el sistema. Suele ser por cambios en el medio a los que la especie no se adapta debido a

factores como su excesiva especialización, el caso de los grandes felinos como

el smilodon puede ser un ejemplo. Durante mucho tiempo se pensó que la de los dinosaurios

era un caso,13 pero actualmente se apunta más a un extinción brusca.

Filítica o Pseudoextinción

Pueden o no existir descendientes de una especie extinta. Estas

especies descendientes o hijas evolucionan desde su especie padre

con la mayor parte de la información genética de esta última, y

aunque la especie ascendiente se extinga, su descendiente puede

seguir existiendo. A este hecho también se le llama pseudoextinción.

La demostración de una pseudoextinción es dificultosa, debido a que

se requiere evidencia de peso que relacione los miembros de una

especie existente con una preexistente. Por ejemplo, en algunas

ocasiones se menciona que el Hyracotherium, antiguo animal que compartía un ancestro

común con el caballo de hoy en día, está pseudoextinto, debido a que hay varias

especies existentes de Equus (el género del caballo), incluyendo a la cebra y el burro. Sin

embargo, debido a que las especies fósiles no dejan material genético, no es posible

esclarecer si el Hyracotherium evolucionó en las especies modernas del caballo, o si

simplemente lo hizo desde un ancestro común con los caballos actuales. En consecuencia, la

pseudoextinción suele ser más fácil de demostrar para grupos taxonómicos grandes.

Extinciones planificadas

Los seres humanos han trabajado agresivamente por la extinción de muchas especies

de virus y bacterias con el objeto de erradicar distintas enfermedades. Por ejemplo, el virus de

la viruela está esencialmente extinto en estado silvestre, mientras que el que provoca

el polio está confinado a pequeños lugares alrededor del mundo como resultado de los

esfuerzos para curar la enfermedad que produce.

19

BIBLIOGRAFIA

Biology, 10th Edition Sylvia S. Mader McGraw-Hill's 2010

 http://2.bp.blogspot.com/_uRbFcU74z9Q/SxlnA-t_fwI/cGENETICA/3H-Gxd1cEDc/

s320/gen.bmp

http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/IBE-12.jpg

http://gatito.comoj.com/biologia/VARIACION%20GENETICA.jpg

Darwin, Charles (2007). El origen de las especies. Zulueta, Antonio de (trad.) (1ª ed. 2ª

reimp. edición). Alianza Editorial, S.A. pp. 672 págs. ISBN 978-84-206-5607-6.

Margulis, Lynn; Olendzenski, Lorraine (1996). Evolución ambiental: efectos del origen y

evolución de la vida sobre el planeta Tierra. Sole Rojo, Mónica (trad.) (1ª ed. edición).

Mayr, Ernst (2004). Una larga controversia: Darwin y el darwinismo. Crítica. pp. 216 págs. 

Orgel, Leslie E. (2007). Los orígenes de la vida: Moléculas y selección natural. Emilio

López Thome (trad.) (3ª ed edición). Alianza Editorial. pp. 214 págs. 

Ruse, Michael (1983). La revolución darwinista. Castrodeza, Carlos (trad.). Alianza

Editorial S.A. ISBN 978-84-206-2372-6.

Sampedro, Javier (2007). Deconstruyendo a Darwin: los enigmas de la evolución a la luz

de la nueva genética (1ª ed. edición). Editorial Crítica. pp. 575 págs. ISBN 978-84-8432-910-7.

es.wikipedia.org/wiki/Especializaciónwww.utp.edu.co/.../especializacion-en-biologia-molecular-y-biotecnologi.

Whittaker, R.H. (1972). «Evolution and measurement of species diversity». Taxón 21:

pp. 213-251.

Benton, M. J. (2001). «Biodiversity on land and in the sea.». Geological Journal 36 (3-4):

pp. 211-230.

Debinski, D. M.; Ray, C.; Saveraid, E. H. (2001). «Species diversity and the scale of the

landscape mosaic: do scales of movement and patch size affect diversity?.». Biological

Conservation 98:  pp. 179-190.

20