Charles Darwin

El Origen de las Especies y la Selección Natural

Charles Robert Darwin (12 de febrero de 1809 – 19 de abril de 1882) fue un naturalista inglés que postuló que todas las especies de seres vivos han evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado común mediante un proceso denominado selección natural. La evolución fue aceptada como un hecho por la comunidad científica y por buena parte del público en vida de Darwin, mientras que su teoría de la evolución mediante selección natural no fue considerada como la explicación primaria del proceso evolutivo hasta los años 1930. Actualmente constituye la base de la síntesis evolutiva moderna. Con sus modificaciones, los descubrimientos científicos de Darwin aún siguen siendo el acta fundacional de la biología como ciencia, puesto que constituyen una explicación lógica que unifica las observaciones sobre la diversidad de la vida.
Con apenas 16 años Darwin ingresó en la Universidad de Edimburgo, aunque paulatinamente fue dejando de lado sus estudios de medicina para dedicarse a la investigación de invertebrados marinos. Posteriormente, la Universidad de Cambridgedio alas a su pasión por las ciencias naturales. El segundo viaje del HMS Beagle consolidó su fama como eminente geólogo, cuyas observaciones y teorías apoyaban las ideas uniformistas de Charles Lyell, mientras que la publicación del diario de su viaje lo hizo célebre como escritor popular. Intrigado por la distribución geográfica de la vida salvaje y por los fósiles que recolectó en su periplo, Darwin investigó sobre el hecho de la transmutación de las especies y concibió su teoría de la selección natural en 1838. Aunque discutió sus ideas con algunos naturalistas, necesitaba tiempo para realizar una investigación exhaustiva, y sus trabajos geológicos tenían prioridad. Se encontraba redactando su teoría en 1858 cuando Alfred Russel Wallace le envió un ensayo que describía la misma idea, urgiéndole Darwin a realizar una publicación conjunta de ambas teorías.

SELECCIÓN NATURAL

La teoría de la Selección Natural ha sido, desde su origen, muy controversial alrededor del mundo; ya que contradice a lo que muchas religiones conocen como el origen de las especies. Sin embargo, ha sido aceptada por la comunidad científica y es una importante parte de la evolución. En el siguiente trabajo, se explicará detalladamente y se analizará la Selección Natural, proceso descrito por Charles Darwin en su obra El Origen de las Especies (1859).

La selección natural es un fenómeno esencial de la evolución con carácter de ley general y que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno 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 dicta que 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.

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.

Darwin, El Origen de las especies

El resultado de la repetición de este esquema a lo largo del tiempo es la evolución de las especies.

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 estatus 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. Algunas revistas científicas distinguen entre selección natural y selección genética llamando informalmente a la selección de mutaciones como preselección.

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.

La fecundidad, tanto de machos como de hembras, puede verse limitada por la "selección de fecundidad". Así, la viabilidad de los gametos producidos variara. 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

Selección Disruptiva: También llamada selección balanceada, es una selección desorganizada que favorece a individuos en ambos extremos de la distribución fenotípica. Esto causa una discontinuidad en la variación, produciendo dos o más fenotipos distintos. Es decir, va simultáneamente a favorecer a los individuos de los dos extremos de la distribución de un carácter biológico.Selección Sexual: Este tipo de selección ocurre cuando determinadas características en el marco de una especie son sexualmente atractivas, haciendo que los organismos que tengan estas características encuentren pareja y se reproduzcan, mientras que aquellos que no las tengan, no lo harán. Es decir, implica la competición de un género para el favor del otro. Como generalmente el sexo masculino compite por la atención del sexo femenino, los rasgos más favorecidos por las hembras tendrán una ventaja reproductiva para los varones.

Selección Direccional: Consiste en el desplazamiento gradual de un grupo por otro, eliminando un fenotipo a favor de otro. Como en esta selección sólo se favorece un alelo (cada una de las formas alternativas que puede tener un gen, diferenciándose en su secuencia), la frecuencia alélica de una población va a ir continuamente en una dirección.

Selección Estabilizadora: En esta selección, los extremos de una característica fenotípica son seleccionados en contra. Es por esto que los organismos con características del rango "promedio" (intermedio, normal) son los que sobrevivirán. Éste es probablemente el mecanismo de acción más común de la selección natural. También es llamada selección negativa o purificadora. Los fenotipos intermedios se ven favorecidos y se eliminan aquellos radicales en ambos extremos de una variación.

Viaje a las islas Galápagos

En 1831, John Stevens Henslow le propuso el puesto de naturalista sin sueldo a Charles Darwin, abordo elHMS Beagle. Éste tenía como propósito cartografiar la costa de América del Sur, estudiar los territorios de la Patagonia y la Tierra del Fuego y realizar una cadena de medidas cronométricas alrededor del mundo. Darwin aceptó la propuesta, zarpando el 27 de diciembre de 1831 de la bahía de Plymouth (Inglaterra). Darwin dedicó su tiempo a realizar muchísimas investigaciones y recopilar datos y ejemplos de los lugares que visitaban, mientras leía Principios de Geología obra de Charles que lo influenció profundamente. Fue en las islas Galápagos donde se dedicó a buscar indicios de un antiguo “centro de creación”. Encontró una gran variedad de pinzones, que variaban de isla en isla pero estaban emparentados con la variedad continental, como también caparazones de tortugas que variaban levemente de isla en isla. Al fin de los cinco años, al llegar a Falmouth el 2 de octubre de 1836, Darwin tenía suficiente información y ejemplos que soportasen su teoría. Basándose en los hallazgos que enviaba a Cambridge mientras estaba en el viaje, comenzó a desarrollar el libro que explicaría su teoría, El Origen de las Especies.

Evidencias (Pruebas, Ejemplos)

En Inglaterra hay dos diferentes tipos de especies de polillas moteadas: gris claro y gris oscuro. Las de color gris claro solían ser las más comunes, pero diversos investigadores comenzaron a observar que entre 1848 y 1898 se impusieron las polillas de color gris oscuro. Este cambio en el color de las polillas sucedió al mismo tiempo que el carbón se convertía en el combustible más importante para las fábricas inglesas. Cuando el carbón era quemado por las grandes fábricas, las ciudades industriales fueron llenadas con grandes cantidades de hollín. El hollín se asentó en los bosques de Inglaterra, así cambiando los colores de los troncos de los árboles, pasando de ser de color gris claro a gris oscuro. Durante el día, las polillas moteadas necesitan un lugar para camuflajearse y así evitar a sus depredadores. Las polillas de color gris claro ya eran muy visibles debido al contraste entre el gris claro de la polilla y el color oscuro del tronco del árbol. Los depredadores de las polillas ahora podían ubicar a las polillas de color gris claro, las polillas de color gris oscuro ahora eran más capaces de sobrevivir y reproducirse. Las polillas de color oscuro predominan las zonas industrializadas y las de color claro predominan en las zonas no industrializadas de Inglaterra.

Casos Problemáticos

De acuerdo a Ernst Mayr, un famoso biólogo evolutivo alemán, la selección natural podría tener una acción diferente en dos casos. Ellos son:

1.- La selección natural se ha descrito casi únicamente en animales complejos y en plantas. Sin embargo, la selección puede ser distinta en los casos que los límites de la individualidad son imprecisos. Este es el caso de los invertebrados y de los organismos uniparentales, talescomo, las procariotas y las protistas.

2.- La primera etapa de la selección se basa en que variación fenotípica aleatoria, pero se ha descubierto que en el caso de la deriva meiótica, los "genes egoístas" y el conflicto intragenómico se produce una variación no aleatoria. Una variación que fuera radicalmente no aleatoria podría sobrepasar la acción de selección.

Aunque estos dos casos han sido discutidos por varios científicos, no han sido comprobados. Lo más probable es que la selección natural actúe sin ninguna excepción.

Vídeo (El Origen de las Especies)

Este vídeo constituye parte del documental "Darwin vs. Dios", emitido por el Canal Odisea de España. Trata sobre la teoría de la selección natural que Charles Darwin explica en su obra El Origen de las Especies, el viaje del Beagle, el "Árbol de la Vida" (también llamado Árbol Filogenético) y estudios de la genética, más específicamente, las mutaciones (que producen variaciones) en elADN.

Ver video en esta dirección:

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Y EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

"El Origen de las especies por selección natural" se puso a la venta el 24 de noviembre de 1859, agotándose ese mismo día, en enero de 1860 salió la segunda edición, llegando a seis ediciones en vida de Darwin. Desde entonces no ha dejado de editarse siendo traducido a más de treinta idiomas. Su publicación constituía una revolución científica similar a las que causaron Galileo, Copérnico y Newton en su momento, y además como Darwin preveía causó una auténtica conmoción en la conservadora sociedad británica del siglo XIX, que lo consideraba como una herejía. Por ello recibió los más feroces e insultantes ataques a su persona durante el resto de su vida.

La importancia del "Origen de las especies" en la biología moderna ha eclipsado el resto de la obra de Darwin, y no por eso es menos importante o extensa. Una vez concluyó su obra cumbre, continuó escribiendo de forma metódica profundizando en el tema evolutivo. En 1862 publicó un libro sobre"Fertilización de las orquídeas", en 1868 "Variación de animales y plantas bajo domesticación", en 1871 "El origen del hombre", en 1872 "La expresión de las emociones en el hombre y los animales", en 1875 "Las plantas insectívoras" y "Sobre los movimientos y costumbres de las plantas trepadoras", en 1876, "Los efectos de la autofertilización y de la fertilización cruzada en el reino vegetal", en 1877 "Las diferentes formas de las flores", en 1879 "Vida de Erasmus Darwin", en 1880 "El poder del movimiento de las plantas" y por último en 1881 publica "La formación del mantillo vegetal por la acción de las lombrices", y con anterioridad al "Origen de las especies" ya había escrito en 1839 "Diario de investigaciones" sobre su viaje en el Beagle, en 1842 "Estructura y distribución de los arrecifes de coral", en 1846 "Observaciones Geológicas en América del sur", en 1851 un primer volumen de "Monografía sobre los Cirrípedos", en 1852 un segundo volumen sobre los cirrípedos. Como se puede apreciar realizó una fructífera labor de escritor sobre temas de historia natural desde geología a antropología, pasando por botánica y zoología.

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