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Evidencia de la evoluciónSemana 13, Capítulo 17
17.1 Antiguas creencias y nuevos descubrimientos
Hasta principios del siglo 18 la mayoría de los científicos aceptaba el dogma de la iglesia y la creencia generalizada de que las especies habían sido creadas por Dios según se describe en la Biblia.
Nuevos descubrimientos Exploradores y geólogos del
siglo 19 y periodos anteriores hicieron muchos descubrimientos en los campos de la botánica, la zoología y la geología que eran difíciles de explicar o inconsistentes con las creencias religiosas.
Por ejemplo, si el hombre es producto de una creación perfecta, ¿por qué tiene al final de la columna vertebral un cóccix sin uso alguno? ¿Unas vértebras que sugieren la antigua existencia de un rabo?
Final de la columna vertebral con los huesos del cóccix, llamados en inglés tail bones.
Nuevos descubrimientos
¿Cómo explicamos la existencia en tres continentes de tres aves estrechamente relacionadas pero que no pueden volar ni nadar? ¿Cómo llegaron a estos lugares?¿Tendrán un antecesor común?
Rea (Sudamérica), emú (Australia) y avestruz (África). Tres especies del Orden Struthioniformes
Nuevos descubrimientos ¿Por qué algunas especies que no están estrechamente
relacionadas se parecen mucho? ¿Será que condiciones ambientales parecidas dieron origen a adaptaciones parecidas?
Cactus nativo del desierto de Norteamérica. Familia Cactácea.
Tártago espinoso nativo del desierto de Sudáfrica. Familia Euphorbiaceae
Nuevos descubrimientos ¿Cómo explicamos las secuencias
líneales de fósiles muy parecidos? ¿Serán producto de un cambio gradual a lo largo del tiempo?
Nuevos descubrimientos Si la creación fue perfecta,
¿por qué tantas especies han desaparecido?
Amonita (molusco)
Tiranosaurio (reptil)
Trilobita(artrópodo)
17.2 Surgimiento de nuevas teorías
Durante el siglo 19 muchos científicos se convencieron de que tanto la vida como el planeta mismo han cambiado a través del tiempo y comenzaron a preguntarse qué procesos produjeron los cambios.
El naturalista francés Georges Cuvier propuso que la topografía de nuestro planeta es producto de grandes catástrofes que no suceden hoy, una idea llamada catastrofismo.
Georges Cuvier (1769-1832)
Uniformitarismo
El geólogo inglés Charles Lyell propuso que la topografía de nuestro planeta es producto de cambios geológicos graduales (como la erosión) que han sucedido durante mucho tiempo, una idea conocida como uniformitarismo. Aunque esta es aún la idea dominante, hoy se acepta que en el pasado han sucedido grandes catástrofes, tales como el impacto de asteroides. Charles Lyell
(1797-1875)
Herencia de caracteres adquiridos
El naturalista francés Jean-Baptiste Lamarck propuso que los individuos cambian a través del tiempo debido a una progresión natural hacia la perfección. Las mejorías adquiridas por los organismos pasan a sus descendientes y los cambios se acumulan a lo largo de generaciones.
Hoy sabemos que las características que un individuo adquiere durante su vida (por ejemplo los músculos que desarrolla haciendo ejercicios) no pasan a sus descendientes.
Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829)
El viaje del Beagle El naturalista inglés Charles Darwin estudió fósiles y una
gran diversidad de especies durante su travesía de cinco años como naturalista del Beagle. Sus observaciones le convencieron, años más tarde, de que la gran diversidad de especies es producto de cambios graduales (evolución) durante mucho tiempo.
Una réplica del Beagle durante una travesía como la la original.
Charles Darwin(1809-1882)
El Beagle y las Galapagos
Darwin realizó varias de sus observaciones más importantes en las Islas Galápagos, un archipiélago de islas volcánicas que pertenece a Ecuador.
En cada isla encontró especies muy relacionadas y sugirió que evolucionaron a partir de un antecesor que llegó de Sudamérica.
17.3 Darwin y la selección natural
Las observaciones hechas por Darwin en distintas partes del mundo le convencieron de que las especies no son inmutables, sino que pueden cambiar a través del tiempo. También le llevaron a proponer un mecanismo para el cambio.
Darwin comparó fósiles de un gliptodonte argentino con los armadillos suramericanos y se preguntó si con el paso del tiempo una especie podía cambiar y dar origen a otra.
Darwin y Malthus
Darwin leyó un ensayo del economista inglés Thomas Malthus, quien propuso que la población humana tiende a crecer más rápido que la disponibilidad de alimento. Cuando esto sucede los miembros de la población compiten por los recursos. Darwin concluyó que lo mismo ocurre con todos los organismos y los recursos disponibles en su medio ambiente.
Thomas Malthus
(1766-1834)
Darwin y la variaciónDurante su estadía en las Galápagos, Darwin observó la variación existente entre las especies de gorriones y se preguntó si esta variación le otorgaba a los individuos ventajas al competir por los recursos.
Hoy sabemos que la reproducción sexual genera mucha variación entre los individuos de una especie.
Darwin y la selección artificialDarwin sabía que las variedades de animales domésticos se producían permitiendo la reproducción en generaciones sucesivas de aquellos individuos que mejor expresaban las características deseadas. Darwin ensayó la selección artificial con variedades de palomas domésticas.
Darwin y la selección natural
Darwin concluyó que bajo condiciones naturales la competencia por alimento, los depredadres, las enfermedades y los cambios climáticos favorecen la supervivencia de los miembros de la población que tienen características que les permiten vivir más tiempo. Los individuos que tienen esos caracteres adaptativos se reproducen con mayor frecuencia y los pasan a la próxima generación. La reproducción diferencial causada por las condiciones de la naturaleza es producto de la selección natural.
Resumen de los principios de la selección natural y la evolución
Las poblaciones producen más individuos de los que pueden sobrevivir en su medio ambiente.
Algunos miembros de la población tienen características que les permiten competir con más éxito y vivir más.
Los individuos más aptos se reproducen más a menudo y pasan a la próxima generación una proporción mayor de sus características.
Este proceso repetido a lo largo de muchas generaciones genera cambios que se acumulan y que distinguen a la población de otras poblaciones.
Evolución es sinónimo de cambio en la composición genética una población. El cambio genotípico se traduce en cambio fenotípico.
17.4 Convergencia de ideas
El naturalista inglés Alfred Wallace, considerado el padre de la biogeografía (estudio de la distribución geográfica de los organismos) llegó a las mismas conclusiones que Darwin mientras hacía trabajo de campo en el archipiélago malayo. Sus ideas y las de Darwin se presentaron en una reunión científica en el 1858.
Alfred Wallace(1823-1913)
El origen de las especies
El libro de Darwin, titulado On the Origin of Species by Means of Natural Selection or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, se publicó en Londres el 1859.
Las ideas de Darwin fueron aceptadas por la comunidad científica pero desataron mucha controversia entre la ciudadanía.
Hoy la teoría de evolución por selección natural es aceptada por todos los científicos.
Se imprimieron 1250 copias de la primera edición. Una de estas copias se vendió recientemente en más de $200,000
17.5 Fósiles
Los fósiles son remanentes de organismos que vivieron en el pasado. Incluyen huesos, dientes, conchas, cascarones, semillas, esporas, nidos, huellas, ámbar y heces fecales
Los fósiles generalmente se forman cuando organismos muertos son cubiertos por sedimentos o ceniza volcánica. Compuestos inorgánicos presentes en el agua remplazan los minerales presentes en el hueso y otros tejidos duros. La presión de la acumulación de más sedimento lentamente transforma los remanentes en piedra.
Fragmento de un tronco petrificado. La celulosa ha sido sustituida por mineral, preservándose muchos detalles anatómicos.
El registro fósil El registro fósil difícilmente puede completarse porque la probabilidad
de que un individuo se convierta en fósil es muy baja. La mayoría de los individuos es destruída por depredadores, descomponedores o eventos geológicos.
La mayoría de los fósiles corresponden a organismos comunes, ampliamente distribuídos y cuyo cuerpo tuvo piezas duras que facilitaban la preservación. No obstante, en algunos grupos el registro fósil es bastante completo y se pueden establecer relaciones llamadas linajes evolutivos.
Gracias a nuestro esqueleto óseo y al esfuerzo de generaciones de paleontólogos en la búsqueda de fósiles humanos, nuestro registro fósil está relativamente completo y nos ha permitido establecer relaciones evolutivas bastante precisas.
Fósiles en los mogotes
Las áreas costeras de Puerto Rico se formaron debajo del mar hace millones de años y estuvieron originalmente cubiertas de piedra caliza. Los mogotes son remanentes de esa cubierta y son ricos en fósiles.
Fósil de un erizo de mar
Fósil de un coral
Fósiles en ámbar El ámbar es una fuente excelente de fósiles porque los
organismos quedan mejor preservados que en rocas sedimentarias. La República Dominicana tiene abundantes depósitos de ámbar formados hace unos 40 millones de años en bosques de un árbol muy parecido al algarrobo. El ámbar es resina fósil.
Te invito a ver este artículo que escribí sobre un grupo de insectos presentes en ámbar de la República Dominicana: http://www.uprm.edu/biology/profs/marimutt/37.pdf
Text
17.6 La edad de los fósiles La edad de los fósiles puede calcularse midiendo la edad del
fósil o de la roca en la cual se encuentra. Una técnica usada para medir la edad de un fósil es la
datación radiométrica. Mediante este método se mide la proporción en el fósil de un isótopo radiactivo (radioisótopo) como C14 y del isótopo en el cual se descompone (C12).
Como se conoce la vida media de los radioisótopos (el tiempo que tarda en descomponerse la mitad de la muestra), la proporción de ambos (C14/C12) provee una fecha precisa de la edad del fósil.
El método de C14 sólo funciona hasta los 60,000 años de edad porque luego de ese tiempo se ha descompuesto todo el C14. La edad de fósiles más viejos se determina midiendo, en la roca que contiene el fósil, la proporción de otros radioisótopos de descomposición más lenta.
El concepto de vida media
Como se conoce cuánto tiempo tarda en descomponerse la mitad de la muestra, la proporción del radioisótopo en un momento dado indica la edad del fósil.
Explicación gráfica del uso de C14
17.7 Historia de una ballena
El trabajo de campo y las investigaciones de laboratorio de los paleontólogos continúan mejorando el registro fósil de los distintos grupos de plantas y animales. Las ballenas son un excelente ejemplo.
Por mucho tiempo se ha sospechado que las ballenas evolucionaron a partir de mamíferos terrestres que invadieron el mar, pero no se tenían buenos fósiles para respaldar la idea.
Esqueletos encontrados recientemente en Pakistan confirman que las ballenas evolucionaron a partir de un grupo de artiodáctilos (herbívoros con dos o cuatro pesuñas). A este orden pertenecen los cerdos, camellos, hipopótamos, cabras, ovejas, ciervos y vacas.
Evolución de las ballenas 1
Evolución de las ballenas 2
Evolución de las ballenas 3
Evolución de las ballenas 4
Las ballenas modernas, como esta ballena azul, no tienen remanente alguno de las patas posteriores. El esqueleto indica que la cola deriva del rabo y que las aletas derivan de las patas anteriores.
17.8 El tiempo en perspectiva
La escala de tiempo geológico presenta una cronología de la historia de la vida en la Tierra. Los detalles se refinan constantemente con el descubrimiento de nuevos fósiles. Las fechas se han determinado usando radioisótopos y fósiles presentes en secuencias similares de roca sedimentaria alrededor del mundo.
Estratos geológicos
Uno de los estratos geológicos mejor estudiados es la pared del Canyón del Colorado, donde el río ha cortado una sección a través del tiempo. Los estratos inferiores contienen los fósiles más antiguos. La ilustración se oberva mucho mejor en la página 271 del texto.
17.9 Continentes a la deriva
En el 1912, el geólogo alemán Alfred Wegener propuso que todos los continentes estuvieron unidos y luego se separaron, moviéndose lentamente hasta sus posiciones actuales. Esta deriva continental explicaba la presencia en continentes distintos de fósiles y organismos vivientes muy similares.
Alfred Wegener(1880-1930)
Deriva continental
Los continentes del norte formarom parte de un supercontinente llamado Pangea, que se fragmentó y sus partes se separaron, alejándose con el tiempo. El magnetismo de las rocas indica cómo fue el movimiento.
Los continentes se mueven porque la roca sólida de la corteza terrestre descansa sobre magma o roca líquida que se mueve debajo.
Las placas tectónicas
Cuando las placas se separan se forman fisuras. Cuando chocan se forman montañas o trincheras. Los volcanes son puntos donde el magma llega a la superficie de la corteza.
Algunos movimientos de las placas
La falla de San Andrés
La falla de San Andrés en California es parte de la frontera entre la placa del Pacífico y la de Norteamérica. También es el epicento de muchos de los temblores que se sienten en California.
Gondwana Los supercontinentes se han unido y separado varias
veces durante la historia de nuestro planeta, formando masas de tierra y océanos diferentes que crean nuevas rutas evoutivas. Gondwana (en amarillo abajo) fue un supercontinente más antiguo que Pangea (en pardo). Es reponsable de las formaciones rocosas, los fósiles y las especies similares que se encuentran en Sudamérica, África, India y Australia.
Biodiversidad- Cyclura cornuta stejnegeri
La iguana de Mona es nuestra única iguana nativa. Habita sólo en Isla de Mona. Sus poblaciones mermaron luego de la introducción a la isla de cerdos, cabros y gatos. Es omnívora. Como otras iguanas, el macho es territorial y hace señales moviendo la cabeza hacia arriba y hacia abajo.
