Evolución

La evolución biológica es el cambio en las características hereditarias de las poblaciones de seres vivos a lo largo de las generaciones. Es la teoría que explica tanto el origen de la enorme diversidad de especies como el parentesco que existe entre todas ellas, y constituye el eje central de la biología moderna.

¿Qué es la evolución?

En sentido estricto, evolucionar significa que cambian las frecuencias de los genes (alelos) en una población con el paso del tiempo. Con el cambio acumulado durante millones de años surgen nuevas especies a partir de antepasados comunes. El término procede del latín evolutio, «desenrollar».

Es importante distinguir dos cosas: la evolución es un hecho, respaldado por múltiples evidencias independientes, y las teorías evolutivas son los modelos que explican cómo ocurre. Además, evolucionar no implica progresar hacia algo «mejor» ni tiene un objetivo previo: solo supone adaptarse al entorno del momento. Los individuos no evolucionan; lo hacen las poblaciones.

Breve historia de las ideas evolutivas

• Jean-Baptiste Lamarck (1809): propuso que los organismos cambian con el uso y desuso de sus órganos y que los caracteres adquiridos se heredan. Hoy sabemos que esto último no es cierto en general, pero fue el primer intento serio de explicar el cambio de las especies.
• Charles Darwin y Alfred Russel Wallace (1858-1859): formularon de forma independiente la selección natural. Darwin la desarrolló en El origen de las especies (1859), tras su viaje en el Beagle.
• Gregor Mendel (1866): descubrió las leyes de la herencia, base para entender cómo se transmite la variación.
• Síntesis moderna (décadas de 1930-1940): Fisher, Haldane, Wright, Dobzhansky y Mayr unieron la selección natural con la genética de poblaciones.
• Biología molecular y genómica: permiten comparar el ADN de distintas especies y reconstruir sus relaciones.

La selección natural

El mecanismo de Darwin descansa en cuatro observaciones:

1. Los individuos de una población varían en sus rasgos.
2. Parte de esa variación es heredable.
3. Nacen más descendientes de los que pueden sobrevivir, por lo que hay competencia.
4. Los individuos con rasgos más ventajosos en su ambiente dejan, en promedio, más descendencia (éxito reproductivo diferencial).

Como consecuencia, los rasgos favorables se hacen más frecuentes en la población. Un ejemplo clásico es la polilla del abedul (Biston betularia) en la Inglaterra industrial: cuando el hollín oscureció los troncos, las formas oscuras, menos visibles para las aves, aumentaron su proporción. Otro caso muy actual es el de las bacterias resistentes a antibióticos: el fármaco elimina a las sensibles y deja que se multipliquen las que ya portaban una mutación de resistencia.

Fuerzas evolutivas

Evidencias de la evolución

• Registro fósil: muestra formas intermedias, como Tiktaalik (peces y tetrápodos) o Archaeopteryx (dinosaurios y aves), y una sucesión ordenada de faunas.
• Anatomía comparada: órganos homólogos (la extremidad de un humano, un murciélago y una ballena) revelan un origen común; los órganos vestigiales, como los huesecillos pélvicos de las ballenas, son restos de estructuras ancestrales.
• Embriología: los embriones de vertebrados presentan fases iniciales semejantes.
• Biología molecular: todos los seres vivos comparten el mismo código genético, y las diferencias en el ADN y en las proteínas reflejan el grado de parentesco.
• Biogeografía: la distribución de las especies, por ejemplo las de las islas Galápagos, sigue patrones históricos.
• Observación directa: experimentos como el de Richard Lenski con Escherichia coli (en marcha desde 1988) y los cambios en el pico de los pinzones estudiados por Peter y Rosemary Grant.

Especiación y diversidad

Una especie nueva surge cuando dos poblaciones quedan aisladas reproductivamente. La forma más habitual es la especiación alopátrica: una barrera geográfica (una cordillera, un brazo de mar) separa las poblaciones, que acumulan diferencias hasta que ya no pueden cruzarse. También existe la especiación simpátrica, sin separación geográfica, frecuente en plantas por poliploidía.

Cuando un linaje se diversifica en muchas especies adaptadas a distintos nichos, hablamos de radiación adaptativa, como la de los mamíferos tras la extinción de los dinosaurios no avianos hace unos 66 millones de años. La convergencia evolutiva, en cambio, produce rasgos parecidos en linajes distintos, como la forma hidrodinámica de tiburones y delfines.

Evolución humana

El género Homo comparte antepasados con los demás primates. Los chimpancés y los bonobos son nuestros parientes vivos más cercanos, y su linaje se separó del nuestro hace unos 6-7 millones de años. Los fósiles de África, como Australopithecus afarensis o Homo habilis, y los de Atapuerca en España, con Homo antecessor y Homo heidelbergensis, ilustran un proceso ramificado, no una «escalera» lineal. Nuestra especie, Homo sapiens, apareció en África hace unos 300.000 años.

Para entender cómo se transmiten los rasgos, consulta también el genotipo y la adaptación.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Darwin, C. (1859). On the Origin of Species by Means of Natural Selection. John Murray.
• Futuyma, D. J. y Kirkpatrick, M. (2017). Evolution (4.ª ed.). Sinauer Associates.
• Mayr, E. (2001). What Evolution Is. Basic Books.