transformacion de las especies

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transformacion de las especies

  1. 1. EVOLUCIONISMODel darwinismo a la Teoría Síntetica José Manuel García Aparicio Francisco Marín Mira
  2. 2. INDICE 1.Concepto de evolución, vida y sistemas de impulso vital 1.1. Evolución 1.2 Concepto de la Evolución 2. Teoría científica 2.1 Origen de la vida 3 Otras teorías de la evolución 3.1 Creacionismo 3.2 Diseño Inteligente 3.3. Teoria de Lamarck 3.4 Darwin 3.5. Mendel 3.6 . Neodarwinismo y teoría sintetica 4. Historia del pensamiento evolucionista 5. Impacto de la teoría de laevolución 5.1. Sistema ético y moral 5.2. Religión 5.3 Crítica a la teoría de la evolución 5.3.1. Críticas no científicas 5.3.2. Críticas científica
  3. 3. 6. Surgimiento de nuevos caracteres 6.1. Mecanismos de herencia 6.1.1 Mutación 6.1.2. Recombinación genética 6.1.3 Variaciones 6.2. Supervivencia diferenciada de características 6.2.1. Selección natural 6.2.2. Deriva genética 6.2.3. Microevolución y Macroevolución 6.2.4. Especiación y extinción7.Teoría de la evolución de la informática 7.1 Tipos de algoritmos evolutivos 7.1.1 Algoritmos Genéticos 7.1.2 Programación evolutiva 7.1.3 Estrategias evolutivas 7.2 Aplicaciones de algoritmos evolutivos
  4. 4. 1. CONCEPTO DE EVOLUCIÓN, VIDA Y SISTEMAS DEIMPULSO VITAL1.1. EVOLUCIÓNSegún la Real Academia Española, las definiciones más relevantes de evolución son: • Acción y efecto de evolucionar. • Desarrollo de las cosas o de los organismos, por medio del cual pasan gradualmente de un estado a otro. • Cambio de forma. • Fil. Doctrina que explica todos los fenómenos, cósmicos, físicos y mentales, por transformaciones sucesivas de una sola realidad primera, sometida a perpetuo movimiento intrínseco, en cuya virtud pasa de lo simple y homogéneo a lo compuesto y heterogéneo. ~ biológica. • Proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones.Algunas consideraciones que se pueden extraer de las distintas definiciones deevolución son las siguientes. Es importante la forma gradual del desarrollo, ya que sieste fuese de forma rápida o acelerada, estaría referido al concepto de revolución, no deevolución. Además, las acepciones como acción y como efecto coinciden con las dospercepciones existentes: la dinámica interna de desarrollo, lo que hace que existan lastransformaciones; y la percepción externa del mismo, como efecto o consecuencia de laanterior.Otra consideración es la acotación del concepto de evolución biológica al largo plazo(en sucesivas generaciones, en este caso), que deriva de la Teoría Darwinista y susadaptaciones, con lo cual se centra en la percepción externa de los cambios. En cambio,para algunas teorías, se corresponde con la acepción de su dinámica interna, tanto acorto como a largo plazo, siendo ésta última la adición de los cambios para cadageneración.Evolución biológicaLa evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies através de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en elcambio de las frecuencias alélicas de una población.Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. Enel contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de
  5. 5. una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a laadaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.Propuesta por Charles Dawin y Alfred Russen Wallace, la selección natural es elprincipal mecanismo de evolución, que hoy en día se combina con las leyes de Mendely otros avances genéticos, formando la base de la Síntesis Moderna o Teoría Sintética.En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de losalelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causadopor una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética,mutación, migración (flujo genético). La Teoría Sintética recibe una aceptación generalen la comunidad científica, aunque también ciertas críticas. Ha sido enriquecida desdesu formulación, en torno a 1940, por avances en otras disciplinas relacionadas, como labiología molecular, la genética del desarrollo o la paleontología.El Lamarckismo suponía que el fenotipo de un organismo puede dirigir de algunaforma el cambio del genotipo en sus descendientes. Esta es una posición teórica yaindefendible, dado que es incompatible con lo que se sabe sobre la herencia y porquetodos los intentos por hallar pruebas de observación o experimentales han fracasado.El creacionismo, la posición de que en un grado u otro, los seres vivos tienen un autorpersonal consciente (léase Dios), es una posición religiosa o filosófica que no puedeprobarse científicamente, y no es por tanto una teoría científica. Aunque algunos seesfuerzan por presentarlo como tal, la comunidad científica considera tales intentoscomo una forma de propaganda religiosa.Evolución humanaLa evolución humana o también hominización se define como el proceso detransformación de la especie humana desde sus ancestros hasta el estado actual. Elestudio de dicho proceso es una búsqueda interdisciplinar en la que se aúnanconocimientos procedentes de ciencias como la antropología física, la lingüística y lagenética.Evolución molecularLa evolución molecular se refiere a los cambios en la secuencia de nucleótidos delADN -normalmente cambios de ADN cromosómico- que han ocurrido durante lahistoria de las especies diferenciándolas de sus ancestros.1.2. CONCEPTO DE LA VIDAAlgunas definiciones de Vida son: • Fuerza o actividad interna sustancial, mediante la que obra el ser que la posee. • Estado de actividad de los seres orgánicos. • Unión del alma y del cuerpo. • Espacio de tiempo que transcurre desde el nacimiento de un animal o un vegetal hasta su muerte. • Estado del alma después de la muerte.
  6. 6. • Carácter que distingue a los animales y vegetales de los demás seres y se manifiesta por el metabolismo, crecimiento, reproducción y adaptación al medio ambiente.Desde la óptica de la ciencia, el concepto se restringe a animales y plantas, los únicosseres que el hombre conoce que poseen dicha fuerza según su percepción. La ciencia, sino tiene pruebas, restringe los conceptos; por el contrario, la filosofía necesitapruebas para poder reducirlos. Sería plausible una naturaleza similar a la fuerza, a laenergía ya que también se encuentra en lugares distintos a los animales y plantas. Unplanteamiento de la vida como energía se corresponde con el concepto amplio de lavida. Es un planteamiento de tipo filosófico porque no puede aportar pruebas; en ciertamedida, comparte el planteamiento religioso, pero su soporte fundamental es científicoporque, desde un punto de vista estrictamente lógico, me parece el más probable.En biología se define como viva la estructura molecular capaz de establecer un soportematerial de transferencia energética homeostática, cuando es estimulada por el medio encondiciones favorables.Desde otros puntos de vista, la vida tiene diferentes definiciones las cuales tienentambién sus puntos débiles:Fisiológica: Un organismo vivo es aquel, compuesto por materia orgánica, capaz dellevar a cabo funciones tales como comer, metabolizar, excretar, respirar, moverse,crecer, reproducirse y responder a estímulos externos. Pero tales funciones no son deltodo determinantes. Por ejemplo, ciertas bacterias quimiosintéticas anaerobias estrictasno realizan la respiración. Hoy en día esta definición no se ajusta correctamente y, apesar de su popularidad inicial, ha sido ya desechada.Metabólica: Un sistema vivo es un objeto con una frontera definida que continuamenteintercambia sustancias con el medio circundante sin alterarse. También ha sidorechazada por no poder incluir objetos vivos tales como las semillas, las esporas, obacterias encapsuladas en estado de latencia. Y también por definir como vivosentidades tales como el fuego.Bioquímica: Todo organismo vivo contiene información hereditaria reproduciblecodificada en los ácidos nucleicos los cuales controlan el metabolismo celular a travésde unas moléculas (proteínas) llamadas enzimas que catalizan o inhiben las diferentesreacciones biológicas. A pesar de ser más precisa y acertada, tampoco se la considerauna definición válida ya que excluye la vida fuera de la química que conocemos y, porejemplo, la imposibilita en el campo cibernético o en una química distinta; algo que,hasta ahora, no se ha demostrado.Genética: La vida es todo sistema capaz de evolucionar por selección natural. Una vezmás, tal definición no es aceptada por muchos biólogos ya que incluye los virus dentrodel grupo de los seres vivos y podría en un futuro introducir algún virus informáticopolimórfico que incluyera algún tipo de rutina avanzada de evolución darwiniana. Porsupuesto nadie diría que tal programa de ordenador fuera un sistema vivo.Termodinámica: Los sistemas vivos son regiones localizadas donde se produce uncontinuo incremento de orden sin intervención externa. Esta definición se basa en el
  7. 7. segundo principio de la termodinámica, el cual dice que la entropía o desorden, deluniverso siempre aumenta. Esta poderosa ley de la física nos dice que la tendencianatural de todo objeto material es aumentar su entropía; la vida es un sistema que iría encontra de esa tendencia. De hecho, es considerada por muchos científicos como unsistema físico-químico emergente extraordinariamente complejo. El aumento de ordenen un sistema vivo no incumpliría el citado principio termodinámico en forma global,ya que ello se hace siempre a expensas de un incremento de entropía en el Universo. Asípues, la vida formaría parte también de los llamados sistemas complejos.2. TEORÍA CIENTÍFICALa evolución biológica es un fenómeno natural real, observable y comprobableempíricamente. La llamada Síntesis Evolutiva Moderna es una robusta teoría queactualmente proporciona explicaciones y modelos matemáticos sobre los mecanismosgenerales de la evolución o los fenómenos evolutivos, como la adaptación o laespeciación. Como cualquier teoría científica, sus hipótesis están sujetas a constantecrítica y comprobación experimental.Dobzhansky, uno de los fundadores de la Síntesis moderna, definió la evolución delsiguiente modo: "La evolución es un cambio en la composición genética de laspoblaciones. El estudio de los mecanismos evolutivos corresponde a la genéticapoblacional." [1] .La síntesis moderna de la evolución se basa en tres aspectos fundamentales: 1. La ascendencia común de todos los organismos de un único ancestro. 2. El origen de nuevos caracteres en un linaje evolutivo. 3. Los mecanismos por los que algunos caracteres persisten mientras que otros desaparecen.2.1. EL ORIGEN DE LA VIDAEl origen de la vida no es explicado en la teoría de la síntesis moderna de la evolución;que sólo se ocupa del cambio en los seres vivos, y no de la creación y los cambios einteracciones de las moléculas orgánicas de las que procede.No se sabe mucho sobre las etapas más tempranas y previas al desarrollo de la vida, ylos intentos realizados para tratar de desvelar la historia más temprana del origen de lavida, generalmente se enfocan en el comportamiento de las macromoléculas,particularmente el ARN, y el comportamiento de sistemas complejos.Sin embargo, se esta de acuerdo que todos los organismos existentes compartenciertas características, incluyendo la estructura celular y el código genético; queestarían relacionados con el origen de la vida.Ascendencia comúnEstas semejanzas serían la evidencia de que todos los seres vivos existentes compartenun "ancestro común", el cual ya había desarrollado los procesos celulares más
  8. 8. fundamentales; aunque no hay acuerdo en la comunidad científica sobre la relaciónespecífica de los tres dominios de la vida (Archaea, Bacteria, Eukaryota).Los orígenes de la vida son todavía desconocidos en su totalidad pero otros hitosrelacionados a la historia evolutiva de la vida son bien sabidos. • La aparición de la fotosíntesis oxigénica (~3000 millones de años) y el posterior surgimiento de una atmósfera rica en oxígeno y no reductora, hecho que puede rastrearse, fue un requisito necesario para el desarrollo de la respiración celular aeróbica (2000 millones de años). • En los últimos mil millones de años, organismos pluricelulares simples, tanto plantas como animales, comenzaron a aparecer en los océanos. Poco después del surgimiento de los primeros animales, se vio la creación de lo que se podría denominar como las bases de los animales modernos. • Hace alrededor de 500 millones de años, las plantas y hongos colonizaron la tierra, y fueron seguidos rápidamente por los artrópodos y otros animales, llevando al desarrollo de los ecosistemas terrestres con los que estamos familiarizados.Historia del concepto en la cienciaAristótelesDesde su primera formulación por Aristóteles en el siglo IV a.C., se sostenía porcreencia común o ilustrada en Europa, que los organismos vivos complejos surgíanespontáneamente en todo momento de la materia inerte. Las moscas y los ratonesadultos salían de la ropa sucia y las parvas de trigo, las larvas de mosca y sus adultos dela carne podrida. En pocas palabras, se creía que la vida surgía continuamente porgeneración espontánea o abiogénesis.PasteurA mediados del s. XIX Pasteur y otros biólogos habían demostrado que los seres vivosno surgían espontáneamente de la materia inerte. En 1862, los meticulososexperimentos de Louis Pasteur finalmente establecieron que un medio verdaderamenteestéril permanecería siempre estéril y que los organismos vivientes complejos sólovenían de otros organismos similares. La "Ley de la Biogénesis" (omne vivum ex ovo o"todo lo vivo sale del huevo"), basada en su obra, es ahora una piedra angular de lamoderna biología.DarwinEn 1871, Charles Darwin sugirió que la chispa original de la vida pudo habercomenzado en un “pequeño charco cálido, con todo tipo de sales fosfóricas y deamonio, en presencia además de luz, calor, electricidad, etc. de modo que se formaraun compuesto proteico listo para sufrir cambios aún más complejos”.Oparin
  9. 9. En 1924 Aleksandr Ivanovich Oparin mostró experimentalmente que el oxígenoatmosférico impedía la síntesis de moléculas orgánicas que son constituyentesnecesarios para el surgimiento de la vida. En su obra El Origen de la Vida en la Tierra,exponía que una "sopa primitiva" de moléculas orgánicas se pudo haber generado enuna atmósfera sin oxígeno a través de la acción de la luz solar. Estas se combinarían deuna forma cada vez más compleja hasta quedar disueltas en una gotita de coacervado.Estas gotitas crecerían por fusión con otras y se reproducirían mediante fisión en gotitashijas, y de ese modo podrían haber obtenido un metabolismo primitivo en el que estosfactores asegurarían la supervivencia de la “integridad celular” de aquellas que noacabaran extinguiéndose. Muchas teorías modernas del origen de la vida aún toman lasideas de Oparin como punto de partida.J.B.S. HaldaneAlrededor de la misma fecha (1924), J.B.S. Haldane también sugirió que los océanospre-bióticos de la tierra -muy diferentes de sus correspondientes actuales- habríanformado una "sopa caliente diluída" en la cual los compuestos orgánicos, constituyenteselementales de la vida, se pudieron haber formado. Esta idea se llamó biopoiesis obiopoesis: proceso por el cual la materia viva surge de moléculas autorreplicantes perono vivas.Modelos actualesNo hay un verdadero modelo "estándar" del origen de la vida. Los modelos actualmentemás aceptados se construyen de uno u otro modo sobre cierto número dedescubrimientos acerca del origen de los componentes celulares y moleculares de lavida, enumerados en el orden más o menos aproximado en el que se postula suemergencia: 1. Las posibles condiciones prebióticas terminaron con la creación de ciertas moléculas pequeñas básicas, como los aminoácidos. Esto fue demostrado en 1953. 2. Los fosfolípidos (de una longitud adecuada) pueden formar espontáneamente bicapas lipídicas, uno de los dos componentes básicos de la membrana celular. 3. La polimerización de los nucleótidos en moléculas de ARN al azar pudo haber dado lugar a ribozimas autoreplicantes (hipótesis del mundo de ARN). 4. Las presiones de selección para una eficiencia catalítica y una diversidad mayor terminaron en ribozimas que catalizaban la transferencia de péptidos (y por ende la formación de pequeñas proteínas), ya que los oligopéptidos formaban complejos con el ARN para formar mejores catalizadores. De ese modo surgió el primer ribosoma y la síntesis de proteínas se hizo más prevalente. 5. Las proteínas superan a las ribozimas en su capacidad catalítica y por tanto se convierten en el biopolímero dominante. Los ácidos nucleicos quedan restringidos a un uso predominantemente genómico.El origen de las biomoléculas básicas, aunque aún no ha sido establecido, es menoscontrovertido que el significado y orden de los pasos 2 y 3. Los reactivos químicos
  10. 10. inorgánicos básicos a partir de los cuales se formó la vida son el metano, amoniaco,agua sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono y anión fosfato.Aún no se ha sintetizado una protocélula utilizando los componentes básicos que tengalas propiedades necesarias para la vida. Sin esta prueba las explicaciones tienden aquedarse cortas.Otros modelosAutocatálisisLos autocatalizadores son sustancias que catalizan su propia producción y por tanto lapropiedad de ser un replicador molecular simple. Se demostró la posibilidad de que laautocatalisis podía mostrar competición entre una población de entidades con herencia,forma rudimentaria de selección natural.Teoría de la arcillaLa teoría de la arcilla postula que las moléculas orgánicas complejas crecierongradualmente en una plataforma de replicación no orgánica preexistente -cristales desilicato en disolución-. La complejidad de las moléculas acompañantes que sedesarrollaba como una función de las presiones de selección en tipos de cristales dearcilla es entonces extraída para servir a la replicación de moléculas orgánicasindependientemente de su origen.Modelo de Gold de “Biosfera profunda y caliente”Teoría controvertida presentada por Thomas Gold a principios de los años 1990 en laque se exponía que la vida se desarrolló al principio, no en la superficie de la Tierra,sino varios kilómetros bajo la superficie.El mundo de lípidosUna teoría adscribe el primer objeto autorreplicante a algo similar a un lípido.El modelo del polifosfatoEs necesario encontrar una causa que promueva la polimerización. Una solución alproblema puede encontrarse en las propiedades de los polifosfatos. Los polifosfatospueden catalizar la polimerización de los aminoácidos a polipéptidos, reduciendo labarrera de energía y haciendo así factible el proceso.El modelo de la ecopoiesisLa base de un metabolismo, que precedería y condicionaría la aparición de una vidacomo la actual, está en los ciclos geoquímicos de ciertos elementos gracias a unaatmósfera rica en oxígeno.
  11. 11. Teoría de la panspermiaLas "semillas" o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y quela vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta. Sebasa en la comprobación de que ciertos organismos terrestres son tremendamenteresistentes a condiciones adversas y que eventualmente pueden viajar por el espacio ycolonizar otros planetas.Exogénesis: vida extraterrestre "primitiva"Se supone que una lluvia de material procedente de cometas que se precipitó sobre laTierra primitiva pudo haber traído de otros sistemas estelares cantidades significativasde moléculas orgánicas complejas y, quizá, la misma vida primitiva.Modelo TeológicoEn ciertos sectores de la población mundial está muy arraigada la creencia teológica deque el origen de la vida se debe directa o indirectamente a una intervención divina. Sibien cambian los protagonistas, de todas estas teorías se desprende que el Universo noes sino la consecuencia de la vida, es decir, la vida es una creación divina, y el Universoaparece para justificar, mantener o soportar esa creación.3. OTRAS TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN3.1. CREACIONISMOEl creacionismo moderno es la creencia, inspirada en dogmas religiosos, que dicta quela Tierra y cada ser vivo que existe actualmente provienen de un acto de creación por unser divino; siendo creados ellos de acuerdo con un propósito divino. Por extensión, eladjetivo creacionista se ha empezado a aplicar a cualquier opinión o doctrina filosóficao religiosa que defienda una explicación del origen del mundo basada en uno o másactos de creación por un Dios personal.El creacionismo se destaca principalmente por los "movimientos antievolucionistas",tales como el diseño inteligente. El principal objetivo de estos movimientos esobstaculizar o impedir la enseñanza de la evolución en las escuelas y universidades.Según los creacionistas, los contenidos educativos sobre biología evolutiva han desustituirse, o al menos contrarrestarse, con sus creencias y mitos religiosos o con lacreación de los seres vivos por parte de un ser inteligente.Existen creacionismos asociados a muy distintos credos. El creacionismo políticamentemás activo es de origen cristiano protestante y está implantado, principalmente, en losEstados Unidos.
  12. 12. 3.2. DISEÑO INTELIGENTEEl diseño inteligente es el nombre utilizado para describir a la ideología que sostieneque el origen y evolución del Universo, la vida y el hombre, son el resultado deacciones racionales emprendidas de forma deliberada por uno o más agentesinteligentes.Si bien sus partidarios proclaman que se trataría de una propuesta científica legítima,capaz de sustentar un programa de investigación metodológicamente riguroso, el diseñointeligente es considerado por los científicos de las ciencias naturales sólo como unajustificación a posteriori de la creencia en un creador determinado (el Dios de lasreligiones monoteístas), presentada como una versión de creacionismo contemporáneoque trata de buscar la respetabilidad intelectual que el creacionismo clásico no ha sidocapaz de obtener.3.3. TEORÍA DE LAMARCKEl lamarquismo fue una teoría propuesta en el siglo XIX por el biólogo francés Jean-Baptiste Lamarck para explicar la evolución de las especies. También conocida comoherencia de caracteres adquiridos, su formulación más simple postulaba que losindividuos podían adquirir o mejorar caracteres físicos durante su vida y que estos erantransmitidos a su descendencia. De esta forma, las especies evolucionarían acumulandolos caracteres útiles que habían adquirido en vida sus antepasados.Lamarck expuso las dos leyes básicas que, según su teoría, explicarían las adaptacionesde los organismos al medio y la herencia de tales adaptaciones: la ley del uso y desusode los órganos y la ley de la herencia de los caracteres adquiridos: • En una primera fase, el movimiento de los fluidos internos del organismo, desatado por su comportamiento, provocaría el sobredesarrollo o la atrofia de los órganos (ley del uso y desuso de los órganos); • En una segunda fase, tales modificaciones se transmitirían a los descendientes por gemación (ley de la herencia de los caracteres adquiridos)El desarrollo de la genética mendeliana, con la separación de las líneas celularessomática y genética, la hizo incompatible con los hechos observados.3.4. DARWINEl ensayo de Thomas Malthus, en el que se decía que se agotarían los recursos naturalesy habría una lucha por la supervivencia a raíz del aumento de población, motivó aDarwin a desarrollar su teoría: La selección natural, en biología, es un proceso por elcual los efectos ambientales conducen a un grado variable de éxito reproductivo entrelos individuos de una población de organismos con características, o rasgos, diferentes yheredables.
  13. 13. Esta era la causa de la variación de las especies en función de los climas y los recursosde cada lugar. Darwin argumenta que todos los seres vivos tienen una ascendenciacomún y las diferentes variedades y especies que se observan en la naturaleza son elresultado de la acción de la selección natural en el tiempo. La explicación propuesta porDarwin del origen de las especies y del mecanismo de la selección natural a la luz de losconocimientos científicos de la época, constituye un gran paso en la coherencia delconocimiento del mundo vivo y de las ideas evolucionistas presentes con anterioridad.Integra armoniosamente los avances contemporáneos en paleontología y geología; ysienta las bases que cerrarán el debate frente a las tesis alternativas de tipofijista/creacionista.El trabajo de Darwin tuvo una influencia decisiva sobre las diferentes disciplinascientíficas, y sobre el pensamiento moderno en general. Recogió su teoría en su libro Elorigen de las especies, publicado el 24 de noviembre de 1859 y que se agotó el primerdía en que salió a la venta. En 1871 publicó El origen del hombre, donde defendía lateoría de la evolución del hombre desde un animal similar al mono, lo que provocó grancontroversia religiosa.Los puntos débiles de esta teoría son numerosos y se encuentran interrelacionados: 1. Intenta explicar la desaparición de modificaciones genéticas no óptimas por la falta o menor adaptación de los individuos al medio, pero no dice nada del origen de las modificaciones ni de los procesos en que se llevan a cabo. 2. El argumento central de la selección natural ("lo que existe es porque ha sobrevivido o no ha desaparecido") es una tautología por lo que no hay forma humana de negarlo. La única crítica posible a esta argumentación es señalar la falta de rigor científico en la misma. 3. El modelo, así configurado, sólo funciona a largo plazo. Elimina la evolución a corto plazo. 4. Asume la aleatoriedad de las modificaciones genéticas ("mutaciones aleatorias") y niega la existencia de un verdadero motor de la evolución. 5. No se demostró científicamente la aleatoriedad. 6. Falta de método científico de esta teoría. 7. Importantes carencias a la hora de explicar la realidad. Darwin intentó, sin éxito, darle un sentido más amplio que el de la pura especialización de ciertas tareas a la diferenciación sexual porque intuía que lo tenía que tener. 8. Imposibilidad de producirse los denominados saltos evolutivos sin recurrir al largo plazo. 9. Ausentes los objetivos de la evolución.
  14. 14. 3.5. MENDELLas Leyes de Mendel (Genética mendeliana o Reglas de Mendel) es un conjunto dereglas primarias relacionadas con la transmisión por herencia de las características queposeen los organismos padres y que transmiten a sus hijos. Este mecanismo de herenciatiene su fundamento en la genética.Las leyes se derivan del trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en el año 1865,que fue "re-descubierto" posteriormente en 1900, generando una controversia. En el año1915 se puede decir que pasaron a ser el núcleo de la genética clásica.Las leyes de Mendel son: • Primera ley, o ley de segregación: Esta ley nos dice que en un cruce monohíbrido (una sola característica) un individuo que es diploide tiene dos alelos para una misma característica, y que estos alelos se separan (se segregan) al formarse los gametos; un alelo para cada gameto formado. • Segunda ley, o de distribución independiente: En un cruce dihíbrido (dos características) dos alelos de una característica se separan y su separación es independiente a la separación de los alelos del otro locus o característica. • Tercera ley, o ley de la combinación de los genes (transmisión independiente de los genes): Cada una de las características puras de cada variedad (color, rugosidad de la piel, etc.) se transmiten a la siguiente generación de forma independiente entre sí, siguiendo las dos primeras leyes.3.6. NEODARWINISMO Y TEORÍA SINTÉTICALa síntesis evolutiva moderna (también llamada simplemente nueva síntesis, síntesismoderna, síntesis evolutiva, teoría sintética, síntesis neodarwinista oneodarwinismo), en general significa la integración de la teoría de la evolución de lasespecies por selección natural de Charles Darwin, la teoría genética de Gregor Mendelcomo base de la herencia biológica, la mutación genética aleatoria como fuente devariación y la genética de poblaciones matemática.
  15. 15. Esencialmente, la síntesis moderna introdujo la conexión entre dos descubrimientosimportantes: la unidad de la evolución (los genes) con el mecanismo de la evolución (laselección). También representa la unificación de varias ramas de la biología queanteriormente tenían poco en común, especialmente la genética, la citología, lasistemática, la botánica y la paleontología.Un punto débiles es que basa en el desarrollo de la ciencia y se limita a constatar lasvariaciones de los seres vivos en su estado germinal cuando el verdadero problema escuándo y porqué se producen y sus condiciones asociadas.4. HISTORIA DEL PENSAMIENTO EVOLUCIONISTALa historia del pensamiento evolucionista o transformista, considerando alevolucionismo como una teoría científica, comienza a mediados del siglo XVIII. Noobstante, la idea de evolución biológica se remonta a la Grecia Clásica, en los trabajosde Anaximandro. Por otro lado, hemos de distinguir dos cuestiones al hablar deevolucionismo: el hecho de la evolución y la teoría de la evolución. El hecho de laevolución se convierte en un factum ampliamente aceptado hacia 1880, a partir de lapublicación de El origen de las especies de Charles Darwin; el mecanismo explicativode la evolución (basado en la teoría de la selección natural) no será aceptado hastamucho más tarde y todavía hoy, sigue siendo objeto de gran controversia.Antecedentes del Evolucionismo: de la Grecia Clásica a la segunda mitad del sigloXVIIILa idea de evolución biológica fue ensayada en la Grecia Antigua, especialmente entrelos helenistas (Anaximandro, Empédocles, Demócrito y Epicuro). Los atomistaspostularon que el sol, la tierra, la vida y finalmente el ser humano habían aparecido a lolargo del tiempo sin intervención divina.Hacia el año 60 a.C. el atomista Lucrecio describió en su poema Sobre la naturaleza eldesarrollo de los organismos en varias etapas, desde la colisión de los átomos en elvacío hasta la aparición de las primeras plantas y animales que a su vez, habríanevolucionado hasta el estado actual.Existen también sugerencias de un enfoque evolucionista en ciertos textos la IndiaAntigua y en la filosofía china. Según Joseph Needham, el Taoísmo niegaexplícitamente el fijismo de las especies biológicas.Tras la caída del Imperio Romano, las ideas evolucionistas prácticamentedesaparecieron de Europa. No obstante, continuaron propagándose en el mundoislámico. Al-Jahiz consideró los efectos del medio en la probabilidad de supervivenciade un animal y Ibn al-Haitham llegó a escribir un libro en el que defendíaexplícitamente el evolucionismo, idea que fue ampliamente desarrollada y discutida porotros estudiosos islámicos. Traducidas al latín, estas obras empezaron a circular enOccidente a partir del Renacimiento.
  16. 16. Siglo XVIIILa idea de evolución aparece en biología a mediados del siglo XVIII y empieza aexpandirse entre los naturalistas a partir de inicios del XIX.En el siglo XVIII la oposición entre fijismo y transformismo es ambigua. Algunosautores, por ejemplo, admiten la transformación de las especies limitada a los géneros,pero niegan la posibilidad de pasar de un género a otro. Otros naturalistas hablan de"progresión" en la naturaleza orgánica, pero es muy difícil determinar si con ello hacenreferencia a una transformación real de las especies o se trata, simplemente, de unamodulación de la clásica idea de la scala naturae. En general, antes de Darwin, la ideade evolución aparece asociada a la idea de progreso, de una tendencia intrínseca de lanaturaleza a hacerse cada vez más compleja a lo largo del tiempo.Para Maupertuis, la naturaleza era demasiado heterogénea como para haber sido creadapor diseño. Su perspectiva materialista y mecanicista (debida a su conocimiento de lasteorías newtonianas y sus conocimientos en torno a la herencia le permitierondesarrollar una teoría de la vida muy próxima al muy posterior mutacionismo de Hugode Vries (1848-1935). Según Maupertuis, las primeras formas de vida aparecieron porgeneración espontánea a partir de combinaciones azarosas de materias inertes,moléculas o gérmenes. A partir de estas primeras formas de vida, una serie demutaciones fortuitas engendró una multiplicación siempre creciente de especies.Maupertuis llega incluso a postular la eliminación de los mutantes deficientes,convirtiéndose así en un antecedente de la teoría de la selección natural.El transformismo de Buffon está limitado al interior de la especies. Si bien Buffonespecula sobre la posibilidad de un tipo original de donde habrían descendido el resto delos animales mediante transformaciones morfológicas, finalmente rechaza esta hipótesisbasándose en la constancia de las especies y la infertilidad de los híbridos. La tesis deque Buffon era un evolucionista convencido que corrigió sus opiniones por miedo a laIglesia no es aceptada ya por ninguno de los expertos en la obra de Buffon. Comoseñala Russell, Buffon refuta la posibilidad transformista apelando a criterios racionalesy no a un acto de fe: ¿Cómo podría suceder que dos individuos "degenerasen" en lamisma dirección? ¿Cómo es que no encontramos enlaces intermedios entre lasespecies?. Para Buffon, las "degeneraciones" han podido afectar tan sólo al tipo originalde una especie por influencia especialmente del clima. No obstante, su cuestionamientode la constancia absoluta de la especie, sus reflexiones sobre la historia de la Tierra, lafecundidad de los híbridos, el papel del medio y la biogeografía, abrirá la vía a labiología lamarckiana.[1]En su obra De la Nature (1761) Robinet formula la idea de que los organismos vivos setransforman formando una cadena ininterrumpida, idea que desarrolla en susConsidérations philosophiques de la gradation des formes de lêtre, ou les essais de lanature qui apprend à faire lhomme y en su Parallèle de la condition et des facultés delhomme avec la condition et les facultés des autres animaux, publicadas en 1768 y1769.
  17. 17. Entre 1767 y 1792 James Burnett (Lord Monboddo) postuló la idea de que el hombrehabía derivado de los primates, y que los animales habían encontrado diversos métodospara transformar sus características a lo largo del tiempo en respuesta al medio [2] .Entre 1794 y 1796 Erasmus Darwin escribió su Zoönomia, donde sugería que todos losanimales de sangre caliente procedían de un mismo filamento vivo que tenía lacapacidad de adquirir nuevas partes en respuesta a los estímulos ambientales que sehabrían heredado a lo largo de las sucesivas generaciones. En su "Temple of Nature"(1802) elabora la hipótesis de la aparición recurrente de nuevas Tierras en un ciclo decatástrofes y a continuación su población por nueva vida aparecida espontáneamente.Estos nuevos seres habrían competido entre sí guiados por el hambre y las necesidadessexuales, de modo que "los más fuertes y los más activos... [habrían sobrevivido] paraprogagar su especie, que, de ese modo, habría mejorado."La oposición al transformismoLas ideas transformistas encontraron la oposición radical de los fijistas. Para explicar lasobservaciones paleontológicas, los opositores al transformismo solían acudir a teoríascatastrofistas, según las cuales, habría sucedido una serie de catástrofes planetarias quehabrían eliminado a una gran parte de la especies. Las nuevas especies habríanaparecido, o bien por una nueva creación (Orbigny) o por migraciones procedentes deregiones alejadas (Cuvier).El transformismo lamarquistaEl primero en proponer una teoría acabada de la evolución fue Jean-Baptiste Lamarck.Lamarck postula dos fuerzas evolutivas cuya combinatoria habría conformado un árbolfilogenético ramificado: por un lado, la tendencia intrínseca de la naturaleza hacia elaumento de la complejidad daría cuenta del tronco ascendente que puede trazarse desdelos organismos más sencillos hasta los más complejos; por otro, la acomodación de losorganismos a las circunstancias externas y la herencia de tales adaptaciones explicaríalas desviaciones que ramifican esa gradación regular.El transformismo de Lamarck suele describirse atendiendo tan sólo a estas dos últimasleyes básicas, formuladas en su Filosofía zoológica y completadas en la HistoriaNatural de los Animales sin Vértebras: la ley del uso y desuso de los órganos y la ley dela herencia de los caracteres adquiridos. Así, en una primera fase, el movimiento de losfluidos internos del organismo, desatado por su comportamiento, provocaría elsobredesarrollo o la atrofia de los órganos (ley del uso y desuso de los órganos); en unasegunda fase, tales modificaciones se transmitirían a los descendientes por gemación(ley de la herencia de los caracteres adquiridos)A menudo Lamarck ha sido caracterizado como un vitalista místico, defensor de unavoluntad orgánica ajena a la causalidad física y responsable de la transformación de lasespecies. Sin embargo, “en su última gran obra, y el contexto de su teoría transformista,Lamarck defendió una visión convencional de causalidad mecanicista, y ridiculizócualquier interpretación teleológica. Mantenía que los fines son falsas apariencias quereflejan la necesidad causal subyacente.” [3]
  18. 18. En Inglaterra, el transformismo lamarckiano encontró un eco importante en una escuelaradical de anatomía comparada entre cuyos miembros se encontraban Robert Knox y elanatomista Robert Edmund Grant. Grant desarrolló las ideas de Lamack y ErasmusDarwin de transmutación y evolucionismo, investigando la homología para probar ladescendencia común. En su juventud, Charles Darwin colaboró con Grant en susinvestigaciones sobre el ciclo de vida de animales marinos.El origen de las especiesA lo largo de los treinta años previos a la publicación del Origen, no fue publicadaninguna teoría evolutiva de importancia. No obstante, y a pesar de que la mayoría de losbiólogos creía en la constancia de las especies, existián también naturalistas (como KarlErnst von Baer) que mantenían una actitud abierta hacia el tema e incluso admitían laposibilidad de procesos evolutivos de corto alcance. Isidore Geoffroy Saint-Hilaire, hijode Étienne Geoffroy Saint-Hilaire, llegó a sostener que las especies podían haberseformado a partir de variedades. En 1853, J. V. Carus, a partir del triple paralelismoestablecido por Louis Agassiz, infirió la probabilidad de la evolución [4] .El mecanismo de la evoluciónA pesar de que la teoría de Darwin pudo sacudir profundamente la opinión científicacon respecto al desarrollo de la vida (e incluso resultando en una pequeña revoluciónsocial), no pudo explicar la fuente de variación existente entre las especies, y lapropuesta de Darwin de la existencia de un mecanismo hereditario (pangénesis) nosatisfizo a la mayoría de los biólogos. No fue recién hasta fines del siglo XIX ycomienzos del XX, que estos mecanismos pudieron establecerse.Cuando se "redescubrió" alrededor del 1900 el trabajo de Gregor Mendel sobre lanaturaleza de la herencia que databa de fines del siglo XIX, se estableció una discusiónentre los Mendelianos (Davenport, Bateson) y los biométricos Walter Frank RaphaelWeldon y Karl Pearson), quienes insistían en que la mayoría de los caminos importantespara la evolución debían mostrar una variación continua que no era explicable a travésdel análisis mendeliano. Finalmente, los dos modelos fueron conciliados y fusionados,principalmente a través del trabajo del biólogo y estadístico R.A. Fisher. Este enfoquecombinado, que empleaba un modelo estadístico riguroso a las teorías de Mendel de laherencia vía genes, se dio a conocer en los años 1930 y 1940 y se conoce como la teoríasintética de la evolución[5] .En los años de la década de 1940, siguiendo el experimento de Griffith, Avery,McCleod y McCarty lograron identificar de forma definitiva al ácidodesoxirribonucléico (ADN) como el "principio transformante" responsable de latransmisión de la información genética. En 1953, Francis Crick y James Watsonpublicaron su famoso trabajo sobre la estructura del ADN, basado en la investigación deRosalind Franklin y Maurice Wilkins. Estos desarrollos iniciaron la era de la biologíamolecular y permitieron el estudio de la evolución a nivel molecular (ver evoluciónmolecular).
  19. 19. La Síntesis evolutiva modernaLa Síntesis evolutiva moderna sostiene que la variación genética de las poblacionessurge por azar mediante la mutación (ahora se sabe que está causada por errores en lareplicación del ADN) y la recombinación (mezcla de los cromosomas homólogosdurante la meiosis). La evolución, según esta teoría, consiste básicamente en loscambios en la frecuencia de los alelos entre las generaciones, como resultado de laderiva genética, el flujo genético y la selección natural. La especiación ocurregradualmente cuando las poblaciones están aisladas reproductivamente, por ejemplo porbarreras geográficas.El mecanismo principal del cambio evolutivo es la selección natural y se rechazan otrosmecanismos hasta entonces válidos como el saltacionismo, o creencia en el origenrepentino de nuevas especies; el lamarckismo, o creencia en la herencia de caracteresadquiridos; o la ortogénesis, o creencia en una fuerza intrínseca a la materia orgánicaque conduciría a un progreso evolutivo.5. IMPACTO DE LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓNA medida que se ha ido desarrollando la comprensión de los fenómenos evolutivos,posturas y creencias bien arraigadas se han visto revisadas, vulneradas o por lo menoscuestionadas. La aparición de la teoría evolutiva marca un hito, no solo en su campo depertinencia al explicar los procesos que originan la diversidad del mundo vivo; sinotambién más allá del ámbito de las ciencias biológicas. Naturalmente, este conceptobiológico choca con las explicaciones tradicionalmente creacionistas y fijistas dealgunas posturas religiosas y místicas; y bien que aspectos como el de la descendenciade un ancestro común, aún suscita reacciones en algunas personasEl impacto más importante de la teoría evolucionista se da a nivel de la historia delpensamiento moderno y la relación de este con la sociedad. Este profundo impacto es endefinitiva debido a la naturaleza no teleológica de los mecanismos evolutivos: es decirque la evolución no sigue un fin u objetivo. Las estructuras y especies no "aparecen" pornecesidad (ni por designio divino) sino que a partir de la variedad de formas existentessolo las mejor adaptadas son conservadas en el tiempo. Este mecanismo "ciego",independiente de un plan, de una voluntad divina o de una fuerza sobrenatural ha sidoexplorado en consecuencia en otras áreas del saber.La adopción de la perspectiva evolutiva para abordar problemas en otros campos se hamostrado enriquecedora y muy vigente; sin embargo en el proceso también se han dadoabusos (p.e. el atribuir un valor biológico a diferencias culturales y cognitivas) odeformaciones de la misma (como justificativo de posturas eugeneticas); las cuales hansido usadas como "Argumentum ad consequentiam" a través de la historia de lasobjeciones a la teoría de la evolución.
  20. 20. 5.1. SISTEMA ÉTICO Y SOCIALLa teoría de la evolución por acción de la selección natural también ha sido adoptadacomo fundamento para varios sistemas éticos y sociales, como el Darwinismo social, elcual mantiene que la supervivencia del más apto explica y justifica las diferencias debienestar y éxito entre las sociedades, las personas y la eugenesia, que claman que lacivilización humana estaba revirtiendo la selección natural permitiendo que los menosaptos sobrevivieran y se procrearan en exceso con respecto a los más aptos. Después deque las atrocidades del Holocausto fueran vinculadas con la eugenesia, la opiniónpública científica dejó de ver de manera favorable la relación entre la selección natural yel Darwinismo social y la eugenesia (a pesar de que tampoco había sido realmenteaceptada universalmente en el pasado).Algunos creacionistas, como Kent Hovind, creen que la evolución es la base para elNazismo, Comunismo, Marxismo, la alabanza a la Madre Tierra, racismo, etc.La noción de que los humanos comparten ancestros comunes con otros animales,también afectó la manera en la que algunas personas ven la relación entre los humanos yotras especies. Muchos de los defensores de los derechos humanos mantienen que si losanimales y humanos son de la misma naturaleza, por lo que entonces los derechos nopueden ser distintos para los humanos.5.2. RELIGIÓNAntes de que la geología se convirtiera en una ciencia, a principios del siglo XIX, tantolas religiones occidentales como los científico descontaban o condenaban de maneradogmática y casi unánime cualquier propuesta que implicara que la vida es el resultadode un proceso evolutivo. Sin embargo, a medida que la evidencia geológica empezó aacumularse en todo el mundo, un grupo de científicos comenzó a cuestionar si unainterpretación literal de la creación relatada en la Biblia Judeo-Cristiana podíareconciliarse con sus descubrimientos (y sus implicaciones). Algunos geólogosreligiosos, como Dean William Auckland en Inglaterra, Edward Hitchcock en EstadosUnidos y Hugo Millar en Escocia siguieron justificando la evidencia geológica y fósilsolo en términos de un Diluvio universal; pero una vez que Charles Darwin publicara suOrigen de las Especies en 1859 la opinión científica comenzó a alejarse rápidamente dela interpretación literal de la Biblia.Este debate temprano acerca de la validez literal de la Biblia no se llevó a cabo traspuertas cerradas, y desestabilizó la opinión educativa en ambos continentes.Eventualmente, instigó una contrarreforma que tomó la forma de un renacimientoreligioso en ambos continentes entre 1857 y 1860.A pesar que la teoría de la evolución ha sido demostrada científicamente, algunosgrupos, principalmente en Estados Unidos, interpretan en las Escrituras que solo un sersupremo pudo crear directamente a los humanos y a otros animales como especiesseparadas y acabadas. Este punto de vista es comúnmente llamado creacionismo, ysigue siendo defendido por algunos grupos religiosos, particularmente los protestantesestadounidenses; principalmente a través de una forma de creacionismo contemporáneollamado Diseño inteligente. Esto ha llevado a un duro conflicto entre la creación y
  21. 21. evolución en la historia de la educación pública de este país, aunque actualmente másbien es un fenómeno local en algunos estados; ya que es obligatoria la enseñanza de lateoría de evolución. (aunque cabe destacar que también a afectado a otros países, porejemplo, en el año 2005 en Italia hubo un intento de suspensión de la enseñanza de lateoría de la evolución).5.3 CRITICAS A LA TEORIA DE LA EVOLUCION .Aunque la teoría Darwin fue ganando una amplia y creciente aceptación científica, estase encontró con una fuerte resistencia religiosa.Las primeras objeciones al evolucionismo darwinista fueron tanto científicas comoreligiosas.Las objeciones religiosas destacan por rechazan la evolución a favor deposturas creacionistas, según las cuales Dios (u otras deidades en otras religiones) creóel mundo y a los seres vivos con un propósito divino (cosmogonía). La resultantecontroversia creación-evolución ha sido un punto importante de conflicto entre religióny ciencia; pero a pesar de ello muchos de los contemporáneos de Darwin al conocer lasevidencias, fueron aceptando la “transmutación de las especies”.El mecanismo evolutivo especifico que proveyó Darwin, la selección natural, en susinicios fue activamente disputado por teorías alternativas tales como el Lamarckismo yla ortogénesis. La cuenta gradualista de Darwin encontró posiciones tanto en elsaltacionismo y en el catastrofismo. Además, el mecanismo específico de Herenciagenética propuesto por Darwin, pangénesis, carecía de evidencias. Al comienzo delsiglo XX pangénesis fue reemplazado por las leyes de Mendel, lo que llevó a la síntesisevolutiva moderna. El darwinismo en su nueva forma llamada "Neo-Darwinismo",logró una aceptación universal entre los biólogos con la ayuda de nuevas evidencias,tales como las genéticas, confirmando las predicciones de Darwin y refutando otrasteorías similares.Desde entonces, aunque han habido desacuerdos y nuevas ideas sobre puntosespecíficos, como el equilibrio puntuado, la teoría misma no ha sido rebatida en elcampo de la biología, y es comúnmente descrita como la "piedra angular de la biologíamoderna".Así, desde que se formulo las bases de la teoría de la evolución, la mayor parte de lascríticas realizadas en contra de la evolución provienen de fuentes religiosas, y norealmente científicas.En contraste a las objeciones iniciales a la evolución que eran o estrictamente científicas(postulados científicos actualmente obsoletos) o explícitamente religiosas (creacionismoclásico); las objeciones de origen más recientes, frecuentemente desdibujanestadistinción; y son más bien solo de origen dogmático, tratadas de mostrarerróneamente como postulados científicos. Movimientos tales como la autollamada"ciencia"
  22. 22. creacionista apoyada en el Diseño inteligente (realmente pseudociencia), se destaca poratacar las bases científicas de la evolución y argumentan erróneamente que hay unamayor cantidad de supuestas evidencias científicas que respaldarían el diseño de la vidapor un Dios o por un ente inteligente.Referente a muchos de los argumentos que estan directamente en contra de la evolución,incluyendo objeciones a las evidencias evolutivas, a la metodología, a su plausibilidad,su moralidad y su aceptación científica; la comunidad científica indica que estosargumentos han sido rechazados por la biología y diciplinas relacionadas, y no sonaceptadas por la comunidad científica en general; debido principalmente al caracter nocientífico y dogmático de estas objeciones.Algunas religiones como el Catolicismo han reconciliado parcialmente sus creenciascon la evolución mediante un pensamiento de tipo pro-evolución teísta. Sin embargogupos más fundamentalistas en otras religiones (principalmente protestantes) siguenoponiéndose frontalmente a la enseñanza y la divulgación de la evolución.5.3.1. LAS CRÍTICAS NO CIENTÍFICASOtras de las comunes objeciones al evolucionismo se basan en que la evolución lleva aresultados objetables, incluyendo más creencias, comportamientos y eventos. Seargumenta que la enseñanza del evolucionismo degrada los valores, limita la moral yfomenta la irreligión y el ateísmo. Todas estas pueden ser consideradas argumentosdirigidos a las consecuencias, ya que las potenciales ramificaciones de las creencias enla teoría evolucionista no tienen nada que ver con el objetivo de buscar la realidadempírica.Tal como Darwin reconoció temprano que el aspecto más controvertido de la teoríaevolutiva es su aplicación a los seres humanos. Específicamente, muchos objetaron laidea de que todas las diferentes formas de vida, incluyendo a los seres humanos,surgieron mediante un proceso natural sin la necesidad de una intervención sobrenaturalque le otorge una diferencia frente a los demás seres vivos.En respuesta a la aceptación científica de la teoría de la evolución, muchos religiosos yfilósofos han tratado de unificar los puntos de vista científico y religioso, ya sea demanera formal o informal; a través de un "creacionismo pro-evolución". Así porejemplo algunos religiosos han adoptado un enfoque creacionista desde la evoluciónteísta o el creacionismo evolutivo, en donde Dios provee una chispa divina que inicia elproceso de la evolución, y (o) donde Dios creó el curso de la evolución.
  23. 23. Por ejemplo, a partir de 1950 la Iglesia Católica Romana tomó una posición neutral conrespecto a la evolución con la encíclica Humani generis del Papa Pío XII. "ElMagisterio de la Iglesia no prohíbe el que —según el estado actual de las ciencias y lateología— en las investigaciones y disputas, entre los hombres más competentes deentrambos campos, sea objeto de estudio la doctrina del evolucionismo, en cuantobusca el origen del cuerpo humano en una materia viva preexistente —pero la fecatólica manda defender que las almas son creadas inmediatamente por Dios—. ". ElPapa Benedicto XVI ha afirmado que "existen muchas pruebas científicas en favor dela evolución, que se presenta como una realidad que debemos ver y que enriquecenuestro conocimiento de la vida y del ser como tal. Pero la doctrina de la evolución noresponde a todos los interrogantes y sobre todo no responde al gran interrogantefilosófico: ¿de dónde viene todo esto y cómo todo toma un camino que desembocafinalmente en el hombre?".En los países o regiones en los cuales de la mayoría de la población mantiene fuertescreencias religiosas, el creacionismo posee un atractivo mucho mayor que en los paísesdonde la mayoría de la gente posee creencias seculares. Desde los años 1920 hasta elpresente en los Estados Unidos, han ocurrido varios ataques religiosos a la enseñanza dela teoría evolutiva, particularmente por parte de los cristianos fundamentalistas yprotestantes; si bien entre los últimos esta no es una posición unánime.5.3.2. LAS CRÍTICAS CIENTÍFICASDespués de haberse impuesto sobre teorías alternativas tales como el Lamarckismo y laortogénesis. La teoría sintética es considerada el modelo explicativo más explorado yrobusto de los que se dispone actualmente para comprender los fenómenos evolutivos.Sin embargo, aunque destacando que realmente no existe hoy una sólida teoríaalternativa desarrollada, algunos científicos si han reclamado la necesidad de realizaruna reforma o ampliación de la Teoría Sintética, con nuevos modelos capaces deintegrar la Biología del Desarrollo o incorporar una serie de descubrimientos biológicoscuyo papel evolutivo se está debatiendo, tales como ciertos mecanismos hereditariosepigenéticos, la transmisión horizontal; o propuestas como la existencia de múltiplesniveles jerárquicos de selección o la plausibilidad de fenómenos de asimilacióngenómica para explicar procesos macroevolutivos (incremento de complejidad porintegración en complemento al incremento en complejidad por transformación-gradual-).Los aspectos más criticados de la teoría sintética son: el gradualismo, que ha obtenidocomo respuesta el modelo del equilibrio puntuado de Niles Eldredge y Stephen JayGould ; la preponderancia de la selección natural frente a los motivos puramenteestocásticos; la explicación al comportamiento del altruismo; y el reduccionismogeneticista que evitaría las implicaciones holísticas y las propiedades emergentes acualquier sistema biológico complejo9 . Sin embargo la comunidad científica consideraque son solo discusiones sobre puntos específicos; en la cual la teoría misma no ha sidorebatida.
  24. 24. Cabe mencionar como curiosidad un ejemplo más extremo y muy minoritario queincluso propone una sustitución de la Teoría Sintética, es la visión llevada por LynnMargulis, quién va más alla de su teoría científica de la simbiogénesis, para postular unanueva teoría de que la simbiosis sería la fuente principal de la variación heredada;mediante la cual se combinan genomas enteros. Sin embargo a diferencia de su aceptaday probada teoría sobre el origen de las células eucariotas, la nueva teoría de LynnMargulis sobre la simbiosis entre microorganismos como importante fuerza de laevolución, es críticada por la comunidad científica; calificandola muchas veces incluso6. EL SURGIMIENTO DE N UEVOS CARACTERES6.1 MECANISMOS DE HERENCIAEn la época de Darwin, los científicos no estaban de acuerdo sobre cómo se heredan lascaracterísticas. Actualmente, el origen de la mayoría de las características hereditariaspuede ser trazado hasta entidades persistentes llamadas genes, codificados en moléculaslineales llamadas ADN. El ADN varía entre los miembros de una misma especie ytambién sufre cambios o mutaciones, o variaciones producidas a través de procesoscomo la Recombinación genética. 6.1.1.MUTACIONDarwin no conocía la fuente de las variaciones en los organismos individuales, peroobservó que parecían ocurrir aleatoriamente. En trabajos posteriores se atribuyó lamayor parte de estas variaciones a la mutación. La mutación es un cambio permanente ytransmisible en material genético (usualmente el ADN o el ARN) de una célula, quepuede ser producida por errores de copia en el material genético durante la divisióncelular y por la exposición a radiación, químicos o virus, o puede ocurrirdeliberadamente bajo el control celular durante procesos como la meiosis o lahipermutación. En los organismos multicelulares, las mutaciones pueden dividirse enmutaciones germinales, que se transmiten a la descendencia, y las mutacionessomáticas, que (cuando son accidentales) generalmente conducen a malformaciones omuerte de células y pueden producir cáncer.¿Por qué son importantes las mutaciones?Las mutaciones introducen nuevas variaciones genéticas, siendo la principal fuente deevolución. En la teoría sintética, la mutación tiene el papel de generar diversidadgenética sobre la cual actúa la selección natural, y también la deriva. Las mutacionesque afectan a la eficacia biológica del portador, y por tanto son objeto de la selecciónnatural, pueden ser deletéreas (negativas) o beneficiosas. Las mutaciones beneficiosas
  25. 25. son las menos frecuentes, aunque se conocen muchos ejemplos que afectan a rasgosvariadísimos, como la resistencia a enfermedades o a estrés, la longevidad, el tamaño, lacapacidad para metabolizar nuevas sustancias, una cicatrización eficiente de las heridas,etc. La mayor parte de las mutaciones son mutaciones neutras ; no afectan lasoportunidades de supervivencia y reproducción de los organismos, y se acumulan con eltiempo a una velocidad más o menos constante.La mayoría de los biólogos creen que la adaptación ocurre fundamentalmente poretapas, mediante la acumulación por selección natural de variaciones genéticasventajosas de efecto relativamente pequeño. Las macromutaciones por el contrario,producen efectos drásticos, fuera del rango de variación normal de la especie. Se hapropuesto que quizá hayan sido responsables de ciertos rasgos adaptativos o de laaparición de novedades evolutivas, aunque, dado que las mutaciones suelen tenerefectos muy nocivos o letales, esta vía se considera actualmente poco frecuente. 6.1.2. RECOMBINACIÓN GENÉTICALa recombinación genética es el proceso mediante el cual la información genética seredistribuye, con la cual se produce variación en la descendencia y diversidad dentro decada especie. 6.1.3.VARIACIONES EN LA EXPRESIÓN DE LOS GENESINVOLUCRADOS EN LA HERENCIATambién existen formas de variación hereditaria que no están basadas en cambios de lainformación genética. El proceso que produce estas variaciones deja intacta lainformación genética y es con frecuencia reversible. Este proceso es llamado herenciaepigenética que resulta de la trasmisión de secuencias de información no-ADN a travésde la meiosis o mitosis; y puede incluir fenómenos como la metilación del ADN o laherencia estructural. Se sigue investigando si estos mecanismos permiten la producciónde variaciones específicas beneficiosas en respuesta a señales ambientales. De ser ésteel caso, algunas instancias de la evolución podrían ocurrir fuera del cuadro típicamentedarwiniano, que evitaría cualquier conexión entre las señales ambientales y laproducción de variaciones hereditarias; aunque recordando que indirectamente el origendel proceso en si mismo estarían involucrados genes, como por ejemplo los genes de laenzima ADN-metiltransferasa, histonas, etc6.2 SUPERVIVENCIA DIFERENCIADA DE CARACTERÍSTICASAl mismo tiempo que la mutación puede crear nuevos alelos, otros factores influencianla frecuencia de los alelos existentes. Estos factores hacen que algunas características sehagan frecuentes mientras que otras disminuyen o se pierden completamente. De losprocesos conocidos que influyen en la persistencia de una característica, o másprecisamente, en la frecuencia de un alelo podemos mencionar:
  26. 26. 6.2.1 SELECCIÓN NATURALLa selección natural consiste en la reproducción diferencial de los individuos, según sudotación genética, y generalmente como resultado del ambiente. Existe selección naturalcuando hay diferencias en eficacia biológica entre los individuos de una población, esdecir, cuando su contribución en descendientes es desigual. La eficacia biológica puededesglosarse en componentes como la supervivencia (la mortalidad diferencial es la tasade sobrevivencia de individuos hasta la edad de reproducción), la fertilidad, lafecundidad, etc.La selección natural puede dividirse en dos categorías: • Sexual: ocurre cuando los organismos más atractivos para el sexo opuesto debido a sus características se reproducen más y aumentan la frecuencia de estas características en el patrimonio genético común. • La ecológica ocurre en el resto de las circunstancias (habilidad para obtener o procesar alimento, capacidad de ocultación, huída o de defensa, capacidad para resistir fluctuaciones ambientales, etc.)El papel central de la selección natural en la teoría de la evolución ha dado origen a unafuerte conexión entre ese campo y el estudio de la ecología.Las mutaciones que no se ven afectadas por la selección natural son llamadasmutaciones neutras. Su frecuencia en la población está dictada por su tasa de mutación,por la deriva genética y el flujo genético. Se entiende que la secuencia de ADN de unorganismo, en ausencia de selección, sufre una acumulación estable de mutacionesneutras. El efecto probable de mutación es la propuesta de que un gen que no está bajoselección será destruido por las mutaciones acumuladas. Éste es un aspecto de lallamada degradación genómica.La selección de organismos por sus características deseables, cuando es provocada porel hombre, por ejemplo para la agricultura es llamada selección artificial.La evolución darwiniana se refiere a la forma en que los seres vivos capaces deadaptarse durante su vida, pueden producir nuevas fuerzas de selección. 6.2.2. DERIVA GENÉTICALa deriva genética describe las fluctuaciones aleatorias en la frecuencia de los alelos.Esto es de especial importancia en poblaciones reducidas, donde las posibilidades defluctuación de una generación a la siguiente son grandes. Estas fluctuaciones en lafrecuencia de los alelos entre generaciones sucesivas puede producir la desaparición dealgunos alelos de una población.
  27. 27. Dos poblaciones separadas que parten de la misma frecuencia de alelos pueden derivarpor fluctuación aleatoria en dos poblaciones divergentes con diferente conjunto dealelos (por ejemplo, alelos presentes en una población y que desaparecieron en la otra).Muchos aspectos de la deriva genética dependen del tamaño de la población(generalmente abreviada como N). En las poblaciones reducidas, la deriva genéticapuede producir grandes cambios en la frecuencia de alelos de una generación a lasiguiente, mientras que en las grandes poblaciones, los cambios en la frecuencia de losalelos son generalmente muy pequeños. La importancia relativa de la selección natural yla deriva genética en la determinación de la suerte de las nuevas mutaciones tambiéndepende del tamaño de la población y de la presión por la selección: Cuando N × s(tamaño de la población multiplicado por la presión por la selección) es pequeña,predomina la deriva genética. Así, la selección natural es más eficiente en grandespoblaciones o dicho de otra forma, la deriva genética es más poderosa en laspoblaciones reducidas. Finalmente, el tiempo que le toma a un alelo fijarse en unapoblación por deriva genética (es decir, el tiempo que toma el que todos los individuosde la población tengan ese alelo) depende del tamaño de la población: mientras máspequeña la población, menos tiempo toma la fijación del alelo.Los efectos de la deriva genética son pequeños en la mayoría de las poblacionesnaturales, pero pueden revestir especial importancia cuando tiene lugar la formación deuna población a partir de muy pocos individuos o efecto fundador, o cuando laspoblaciones quedan reducidas a muy pocos individuos, es decir, pasan a través de uncuello de botella. Efecto fundador: Es un proceso frecuente en algunas islas oceánicas, que son colonizadas por unos pocos individuos que genéticamente son poco representativos con respecto a la población de la que derivan.Un ejemplo que ilustra este efecto fundador se encuentra en el grupo religioso amish,fundado en 1771 en Pensilvania por unos pocos matrimonios. En la actualidad el 13%de las 17000 personas que forman el grupo portan en su genotipo un alelo que enhomocigosis provoca enanismo y polidactilia. El número de casos registrados en estapoblación corresponde prácticamente a la totalidad de casos detectados en toda lapoblación mundial. Se piensa que estas 17000 personas descienden de muy pocosindividuos, algunos de los cuales eran portadores de este alelo. Cuello de botella:Se produce cuando una situación en la que, debido a condiciones ambientales adversas u otras circunstancias, la población se reduce drásticamente. Con posterioridad recupera su número, pero a partir de un corto número de individuos. Esta situación puede implicar la desaparición de determinados alelos aleatoriamente o que aumente la frecuencia de otros que en la anterior situación estaban menos representados.
  28. 28. 6.3. MICROEVOLUCIÓN Y MACROEVOLUCIÓNMicroevolución es un término usado para referirse a cambios de las frecuencias génicasen pequeña escala, en una población durante el transcurso de varias generaciones. Estoscambios pueden deberse a un cierto número de procesos: mutación, flujo génico, derivagénica, así como también por selección natural. La genética de poblaciones es la ramade la biología que provee la estructura matemática para el estudio de los procesos de lamicroevolución, como el color de la piel en la población Mundial.Los cambios a mayor escala, desde la especiación (aparición de una nueva especie)hasta las grandes transformaciones evolutivas ocurridas en largos períodos de tiempo,son comúnmente denominados Macroevolución (por ejemplo, los anfibios queevolucionaron a partir de un grupo de peces óseos). Los biólogos no acostumbran haceruna separación absoluta entre macroevolución y microevolución, pues consideran quemacroevolución es simplemente microevolución acumulada y sometida a un rangomayor de circunstancias ambientales. Una minoría de teóricos, sin embargo, consideraque los mecanismos de la teoría sintética para la microevolución no bastan para haceresa extrapolación y que se necesitan otros mecanismos. La teoría de los equilibriospuntuados, propuesta por Gould y Eldredge, intenta explicar ciertas tendenciasmacroevolutivas que se observan en el registro fósil.6.4..ESPECIACIÓN Y EXTINCIÓNLa especiación es la aparición de una o más especies a partir de una pre-existente.Existen varios mecanismos por los cuales esto puede ocurrir. La especiación alopátricacomienza cuando una subpoblación de una especie queda aislada geográficamente, porejemplo por fragmentación del hábitat o migración. La especiación simpátrica ocurrecuando una especie nueva emerge en la misma región geográfica. La especiaciónperipátrica, propuesta por Ernst Mayr, es un tipo de especiación que existe entre losextremos de la especiación alopátrica y simpátrica. La especiación peripátrica es unsoporte fundamental de la teoría del Equilibrio puntuado. La especiación parapátricadonde las especies ocupan áreas biogográficas aledañas pero hay un flujo genético bajo.La extinción es la desaparición de las especies. El momento de la extinción esconsiderado generalmente como la muerte del último individuo perteneciente a unaespecie. La extinción no es un proceso inusual medido en tiempo geológico - lasespecies son creadas por la especiación y desaparecen a través de la extinción.
  29. 29. 7.LA TEORIA DE LA EVOLUCIÓN EN INFORMÁTICALa computación ve en la evolución biológica un claro proceso de optimización. Setoman los individuos mejores adaptados – mejores soluciones temporales –, se cruzan –mezclan- ,generando nuevos individuos –nuevas soluciones- que contendrán parte delcódigo genético- información- de sus antecesores, y,el promedio de adaptación de todala población se mejora. Originada a finales de los años 50 con los trabajos deBremermann, Friedberg, Box y otros.El campo permaneció en desconocimiento por tresdécadas: ausencia de una plataforma computacional poderosa y defectos metodológicosde los primeros métodos (Fogel).Los trabajos de Hollan, Rechenberg, Schwefel y Fogel cambiaron lentamente elescenario. Hoy en día el incremento en producción científica es exponencial7.1. TIPOS DE ALGORITMOS EVOLUTIVOS 7.1.1. Algoritmos genéticosEn los años 1970, de la mano de John Holland, surgió una de las líneas másprometedoras de la inteligencia artificial, la de los algoritmos genéticos. Son llamadosasí porque se inspiran en la evolución biológica y su base genético-molecular. Estosalgoritmos hacen evolucionar una población de individuos sometiéndola a accionesaleatorias semejantes a las que actúan en la evolución biológica (mutaciones yrecombinaciones genéticas), así como también a una selección de acuerdo con algúncriterio, en función del cual se decide cuáles son los individuos más adaptados, quesobreviven, y cuáles los menos aptos, que son descartados.Un algoritmo genético es un método de búsqueda dirigida basada en probabilidad. Bajouna condición muy débil (que el algoritmo mantenga elitismo, es decir, guarde siempreal mejor elemento de la población sin hacerle ningún cambio) se puede demostrar que elalgoritmo converge en probabilidad al óptimo. En otras palabras, al aumentar el númerode iteraciones, la probabilidad de tener el óptimo en la población tiende a 1 (uno). 7.1.2. Programación EvolutivaLa programación evolutiva (PE) es una rama de la computación evolutiva. Laprogramación evolutiva es prácticamente una variación de los algoritmos genéticos,donde lo que cambia es la representación de los individuos. En el caso de la PE losindividuos son ternas (tripletas) cuyos valores representan estados de un autómatafinito. Cada terna está formada por:
  30. 30.  El valor del estado actual; un símbolo del alfabeto utilizado; el valor del nuevo estado.Estos valores se utilizan, como en un autómata finito, de la siguiente manera: Teniendoel valor del estado actual en el que nos encontramos, tomamos el valor del símboloactual y si es el símbolo de nuestra terna, nos debemos mover al nuevo estado.Básicamente así funciona y así se representan los individuos en la PE. Evidentementelas funciones de selección, Cruce (crossover) y mutación deben variar para adaptarse yfuncionar con una población de individuos de este tipo. 7.1.3. Estrategias EvolutivasEn informática, las estrategias evolutivas son métodos computacionales que trabajancon una población de individuos que pertenecen al dominio de los números reales, quemediante los procesos de mutación y de recombinación evolucionan para alcanzar elóptimo de la función objetivo.Cada individuo de la población es un posible óptimo de la función objetivo; larepresentación de cada individuo de la población consta de 2 tipos de variables: lasvariables objeto y las variables estratégicas. Las variables objeto son los posiblesvalores que hacen que la función objetivo alcance el óptimo global y las variablesestratégicas son los parámetros mediante los que se gobierna el proceso evolutivo o, enotras palabras, las variables estratégicas indican de qué manera las variables objeto sonafectadas por la mutación.Haciendo una analogía más precisa, el genotipo en las estrategias evolutivas es elconjunto formado por las variables objeto y las variables estratégicas. Y el fenotipo sonlas variables objeto, ya que conforme se da la variación de éstas, se percibe un mejor opeor desempeño del individuo.7.2.APLICACIONES DE LOS ALGORITMOS EVOLUTIVOSEn 1999, por primera vez en la historia, se concedió una patente a un invento norealizado directamente por un ser humano: se trata de una antena de forma extraña, peroque funciona perfectamente en las condiciones a las que estaba destinada. No hay, sinembargo, nada injusto en el hecho de que el autor del algoritmo genético del que salió laforma de la antena se haya atribuido la autoría de la patente, pues él escribió elprograma e ideó el criterio de selección que condujo al diseño patentado.
  31. 31. La NASA también usa algoritmos evolutivos para mejorar y crear antenas para susproyectos. Mediante estos mejoraron la típica antena de televisión codificando lascaracterísticas de la antena en un vector de 14 elementos: Posteriormente la antena UHF de la Mars Oddisey también fue creada siguiendo el modelo generado mediante un algoritmo evolutivo. La NASA incluso ha desarrollado un software para la creación de antenas que usa este tipo de algoritmos , que reporta multiples ventajas frente al diseño tradicional(mejor ganancia, menor tiempo en el diseño de las antenas…)También se han usado algoritmos evolutivos con relativo éxito en el diseñp preliminarde aviones, reconocimiento de objetos, entrenamiento de redes neuronales, minería dedatos…

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