LA EVOLUCIN DE LOS SERES VIVOS: LAMARCK Y DARWINPor: Viviana Sabatino, Andrea Lassalle & Silvia Mrquez QU ES LA EVOLUCIN? El trmino evolucin significa desarrollo o desenvolvimiento, la transformacin gradual o no de un estado a otro, o sea, simplemente se refiere a un cambio, sea cual sea. El principio de la evolucin biolgica, que no es otra cosa que la aplicacin de este concepto a los seres vivos, establece que los mltiples animales, hongos, plantas, algas, protozoos, arqueas y bacterias que existen en la actualidad, descienden de organismos ms simples (o en algunos casos ms complejos), merced a modificaciones ms o menos graduales que se han acumulado en el transcurso de las sucesivas generaciones. Las especies surgen de otras preexistentes. QU ES UNA TEORA DE LA EVOLUCIN? Una teora de la evolucin es un sistema Lgico compuesto de observaciones, axiomas y postulados, as como predicciones y reglas de inferencia que sirven para explicar de manera econmica cierto conjunto de datos e incluso hacer predicciones, sobre cmo pudo haberse producido ese cambio en el tiempo; ese conjunto debe estar coherentemente armado y no entrar en conflicto con otras reas de la Biologa. La Biologa contempornea ubica a la teora de la evolucin corrientemente aceptada como uno de sus pilares conceptuales ms importantes. Es la nica teora general que, de una manera u otra, abarca prcticamente todos los campos de la Biologa. Su peso est ms desplazado hacia lo explicativo que hacia lo predictivo, dado que abarca aquello que la Biologa tiene de histrico. Debe tenerse en cuenta que la Biologa evolucionista no es primariamente una ciencia experimental. Es un punto de vista histrico con respecto a ciertos datos cientficos. Es tambin un sistema de ideas del cual todo dato biolgico es potencialmente integrante. Actualmente ningn bilogo respetable pone en duda el hecho de la evolucin, pero no siempre ha sido as. En realidad, hace apenas doscientos aos que se propuso el primer intento cientfico y coherente de explicar su mecanismo, es decir cmo opera la evolucin, se debe al naturalista francs Jean-Baptiste Lamarck. Antiguamente se propusieron ideas y reflexiones filosficas sobre el tema, pero nada cientficamente serio hasta Lamarck, incluso acuo el trmino Biologa.

LA TEORA DE LAMARCK

Lamarck naci el 1 de agosto de 1744 en Bezenti (Francia) y muri el 18 de diciembre de 1829 en Pars. Fue un naturalista francs y un hombre que trat informacin de la Historia Natural. Estudi medicina y se apasion por la zoologa. Formul una de las primeras teoras de la evolucin biolgica, y acu el trmino biologa para designar la ciencia de los seres vivos y fue el fundador de la paleontologa de los invertebrados. Explic que haba cierta relacin entre fsiles recientes y organismos modernos mediante la siguiente teora, propuesta en 1809, se basa en las siguientes premisas: 1.- Los organismos son guiados a travs de su existencia por una fuerza innata y misteriosa que les permite sobreponerse a la adversidad del medio. 2.- El medio ambiente acta como una "fuerza modificadora" sobre los organismos, imponiendo necesidades que hacen surgir nuevos rganos y funciones. 3.- El "uso y desuso de las partes": el desarrollo de los rganos y su actividad estn en relacin constante con el uso que de ellos se haga. Si un rgano es utilizado, entonces crece y se hace ms eficiente. De lo contrario, puede degenerar y atrofiarse. 4.- La herencia de los caracteres adquiridos: lo que se ha adquirido, impreso o modificado en la organizacin de los individuos durante el curso de su vida, es conservado y trasmitido a sus descendientes. De acuerdo con este esquema la evolucin podra ser ms o menos como sigue. Supngase que un determinado animal ancestral con el cuello corto se alimentaba con hojas de rbol. A medida que consuma las hojas inferiores del rbol estiraba el cuello para alcanzar las de ms arriba. Debido a este estiramiento continuado a lo largo de toda la vida, el cuello se volvi algo ms largo y entonces los descendientes heredaban un cuello algo ms largo. stos a su vez se alimentaban de las hojas de los rboles y seguan estirando sus cuellos; y esto seguira durante muchas generaciones. Con el tiempo lleg a formarse un animal con el cuello muy largo, semejante a una jirafa actual. Esta teora de Lamarck fue muy criticada por cientficos de su poca. Insistan en que los seres eran inmutables, es decir, inalterables, que no cambiaban. A pesar de eso, la teora (en algunos aspectos incontrastable) tuvo gran xito y contribuy a la expansin de la idea de la

evolucin. Pero a la larga result insostenible. Es correcto que el uso y desuso conduce a la adquisicin de caracteres. Por ejemplo, es de todos conocido que el ejercicio desarrolla msculos poderosos. Sin embargo Lamarck se equivoc al suponer que estas variaciones adquiridas (no genticas) son heredables. Los caracteres adquiridos no son heredables ya que son efectos producidos por el ambiente y el desarrollo, no por los genes. Slo son heredables los caracteres genticos y slo si estos caracteres estn regulados por genes presentes en clulas reproductoras. Lo que ocurra a otras clulas que no sean los gametos, a causa del uso y desuso, o por otras causas, no afecta a los genes de los gametos. Por consiguiente, a pesar de que Lamarck observ los efectos del uso y desuso correctamente en algunos casos, estos efectos no pueden tener un papel en la evolucin.

Un ejemplo de esto es que las mujeres chinas durante milenios se vendaron los pies para hacerlos pequeos, a pesar de eso sus hijas nacan con pies normales y deba partir desde cero el proceso de empequeecerlos a la fuerza. S los caracteres adquiridos fueran heredables los pies de las mujeres chinas se hubieran achicado generacin tras generacin. La idea de evolucin de Lamarck influy sobre el pensamiento evolutivo durante el S.XIX, pero cambi gracias a la seleccin natural de Darwin.

LA TEORA DE DARWIN & WALLACE El ao en que Lamarck public su teora -1809- fue tambin el ao en que naci Charles Darwin. Naci el 12 de febrero de 1809 en Shrewsbury (Inglaterra) y muri el 19 de abril de 1882 en Kent (Inglaterra). Charles Darwin fue una de las personas que ms representaron para el avance de la ciencia en la historia de la Humanidad, sus estudios sobre la Evolucin y sobre todo, el descubrimiento de la Seleccin Natural, lo cual marc el nuevo rumbo de la Biologa. Fue un bilogo britnico que dio su teora de la evolucin planteando el concepto de evolucin de las especies a travs de la seleccin natural. Durante su juventud, Darwin emprendi un viaje de cinco aos de duracin alrededor del mundo, como naturalista en la expedicin del barco H. M. S. Beagle. Durante ella, hizo innumerables observaciones y recogi un gran nmero de plantas y animales distintos en muchas partes del mundo. Luego pas casi veinte aos examinando y estudiando los datos obtenidos. En el curso de este trabajo encontr pruebas para ciertas generalizaciones. Otro naturalista, Alfred Rusell Wallace, lleg bsicamente a las mismas conclusiones independientemente, las cuales comunic a Darwin. En 1858 Darwin y Wallace juntos enunciaron una nueva teora que sustituy a la de Lamarck. Darwin tambin elabor la nueva teora en forma de libro. Este famoso trabajo, titulado "Sobre el origen de las especies mediante seleccin natural o la conservacin de las razas favorecidas en la lucha por la vida" fue publicado en 1859. En esencia, la teora de Darwin se basa en algunas observaciones, y en conclusiones extradas a partir de ellas. Darwin saba que la superproduccin de descendientes es la regla general en la naturaleza y que slo unos pocos suelen sobrevivir. Entonces se pregunta: En qu se diferencian los supervivientes de los que perecen? Tienen caractersticas distintas, o es el azar el que determina los que sobreviven y los que mueren precozmente? Es puro azar o se trata de un proceso dirigido cuyas causas pueden ser determinadas? Muchos son presa de sus enemigos, otros no consiguen suficiente alimento, no encuentran cobijo o, sencillamente, son desbancados por sus propios congneres. Pero y los que sobreviven? Acaso son ms veloces, estn ms camuflados quel os dems, son menos vulnerables a las enfermedades, aprovechan mejor su alimento, o tienen mejor olfato y pueden detectar al enemigo, o a sus presas, antes que otros miembros de su misma especie? Cuando la numerosa descendencia se enfrenta a las condiciones del medio ambiente, generalmente sern los "mejores", los "ms aptos" los que logren sobrevivir. En esto consiste precisamente la "lucha por la existencia" -como haba sido denominada ya por Malthus- denominacin que fue adoptada por Darwin y que siempre se prest a malentendidos. La situacin queda mejor descrita por la expresin "supervivencia de los ms aptos", de los mejor adaptados al entorno. As pues, Darwin observa que en la naturaleza se produce una seleccin anloga al proceso de la seleccin artificial que efecta el criador de animales; la seleccin de los ms aptos,

de los ms capacitados, que est determinada por las condiciones ambientales: es decir que existe una seleccin natural. Pero para que pueda tener lugar tal seleccin es necesario que se d una superproduccin de seres vivos. Naturalmente, la seleccin slo podr darse si existen diferencias en las caractersticas de los descendientes de una misma especie; pero esto es algo que se da frecuentemente en todas las especies. Unos individuos resultan ser ligeramente ms grandes, otros ms pequeos; unos presentan una pigmentacin ms clara y otros ms oscura; algunos pueden correr ms rpidamente que el promedio de sus congneres; algunas plantas presentan ms ramificaciones que otras; este animal es ms miedoso, aqul ms agresivo... Estas diferencias, que Darwin denomina variaciones, pueden poner al ser vivo en situacin ventajosa o desfavorable. En el ltimo caso no estar en condiciones de superar las dificultades que le presente su entorno o de afrontar la competencia de otros seres vivos, por lo que pasar a formar parte de aquellos que sucumban antes de tiempo. En cambio, las variantes favorables que mejoran la adaptacin al medio de un ser vivo, permiten su supervivencia, su eleccin en el proceso de seleccin natural. Los individuos que sobreviven dan origen a la prxima generacin y de este modo las variaciones tiles se trasmiten a dicha generacin y a las subsiguientes. Con el transcurso de muchos aos de seleccin natural, los descendientes posteriores pueden resultar bien distintos de sus antecesores; esta diferencia puede ser suficientemente pronunciada como para que se los considere especies separadas. As, la seleccin natural se constituye en el principal agente del cambio evolutivo. Podemos resumir lo hasta aqu expuesto de la siguiente forma:

Si aplicamos la teora a un ejemplo: La teora de Darwin sobre la seleccin natural de las especies se basa en cuatro nociones fundamentales. Comprenderemos ms fcilmente su doctrina si aplicamos esas cuatro ideas a una poblacin viva. 1- El nmero excesivo de las cras

Todas las especies son capaces de producir un nmero de cras superior al que bastara para ser sustituidas.

Una pareja de ratones puede dar seis camadas por ao, de seis cras, ms o menos, cada una. A las seis semanas de nacidas, stas pueden a su vez reproducirse.

Imaginemos cuntos ratones habra si todos ellos sobrevivieran y siguieran reproducindose.

Por qu la Tierra no est llena de ratones? Aunque una pareja de ratones puede producir muchas ms cras de las que se necesitan para sustituirla, el nmero de miembros de cada poblacin tiende a seguir siendo ms o menos el mismo, debido a que no todas las cras sobreviven el tiempo necesario para reproducirse. 2- La lucha por la supervivencia El medio ambiente puede influir en las probabilidades individuales de supervivencia. Entre todos los seres vivos y el medio ambiente existe una relacin recproca. El entorno proporciona alimentos, espacio y un territorio adecuados para la vida, pero alberga tambin animales rivales o depredadores. De ah que no haya poblacin alguna cuyos individuos sobrevivan en su totalidad hasta poder reproducirse.

Un ratn puede ser devorado por un animal.

O puede resultar incapaz de encontrar alimento suficiente.

O puede no encontrar pareja. 3- Diferencias individuales importantes Dado que no todos los individuos son idnticos, algunos tienen ms probabilidades de sobrevivir que otros.

No hay dos ratones exactamente iguales y algunas de las variaciones que existen entre ellos pueden influir en las probabilidades que tienen para sobrevivir. No todos los ratones son del mismo color: unos son ms oscuros que otros.

Sobre un fondo oscuro, es ms fcil distinguir a los ratones plidos, de modo que es ms probable que stos sean devorados por los bhos. Los ratones ms oscuros estn mejor adaptados al medio y tienen mayores probabilidades de sobrevivir. 4- Una cuestin de herencia Algunas caractersticas se transmiten a la generacin siguiente.

En una superficie oscura del suelo es menos probable que los animales de presa distingan a los ratones de piel oscura. As, sus caractersticas son las que ms probablemente se transmitirn a la generacin siguiente.

En la prxima generacin habr una proporcin mayor de ratones de piel oscura que en las anteriores. Si se mantienen las mismas condiciones, continuar aumentando la proporcin de ratones de color oscuro dentro de la poblacin. Despus de muchas generaciones es probable que aumente la proporcin de individuos bien adaptados. Darwin llam a este proceso la SELECCIN NATURAL. La seleccin constituye la explicacin del fenmeno en virtud del cual las caractersticas de una poblacin pueden modificarse a medida que los individuos se adaptan mejor a su medio ambiente. Muchas personas tienen a menudo la impresin de que esta teora es la explicacin moderna de la evolucin. Esto no es exacto. Ms an, se repiten, como hechos ciertos, ideas errneas que tuvieron su origen en una mala interpretacin o tergiversacin del darwinismo, tales como "el hombre desciende del mono", "la supervivencia del ms fuerte" o "la ley de la jungla". De lo postulado por Darwin, sigue vigente la idea de la seleccin natural, aunque ya se ha puesto en claro que tiene poco que ver con una "lucha". Adems, la seleccin natural es slo parte del mecanismo evolutivo, ya que al igual que Lamarck, Darwin fracas en la identificacin de las causas de la variacin. Darwin comprendi que la conservacin de las variaciones dentro de la poblacin era esencial para su teora de la seleccin natural, pero nunca supo cmo se conservaba esta variacin. Igual que muchos otros cientficos de su poca, pensaba que si los dos progenitores de un individuo diferan entre s en algn carcter, los gametos que este individuo produjera seran uniformes y transmitiran el carcter en alguna condicin intermedia. Este tipo de herencia eliminara muy rpidamente las diferencias entre individuos. Su efecto sera anlogo al de mezclar y remezclar agua y tinta en muchos recipientes hasta que todos contuvieran una solucin coloreada algo diluida. Este punto de vista sobre la herencia es errneo. Los dos alelos que lleva un heterocigota se segregan en gametas sin contaminacin mutua. Los genes que un individuo transmite a su prole pueden estar en combinaciones nuevas, pero son los mismos que recibi de sus progenitores. Si Darwin hubiese conocido los experimentos de Mendel, se habra podido dar cuenta de que su problema de explicar la

persistencia de la variacin dentro de las poblaciones no exista. En resumen, la explicacin de Darwin (y Wallace) fue incompleta. Pero, aun en su limitacin, fue la primera en indicar la direccin correcta.

ORIGEN Y EVOLUCIN DE LAS JIRAFAS SEGN LAS IDEAS DE LAMARCK (izquierda) Y DARWIN (derecha). Segn Lamarck: 1.- Las jirafas primitivas de cuello corto y patas de longitud normal, intentaban constantemente -sobre todo en pocas de sequa- ramonear las verdes hojas de los rboles. A causa del continuo estiramiento del cuello y las patas estos miembros comenzaron a alargarse. 2.- Sus descendientes empezaron a nacer con el cuello y las patas ms largos, y el ejercicio y "afn" de estirarse hizo que sus miembros continuaran estirndose cada vez ms. 3.- Debido a este continuo estiramiento, llegaron con el tiempo a convertirse en las jirafas

que conocemos hoy da con sus cuellos y patas largos. Segn Darwin y Wallace: 1.- Entre las antiguas jirafas se daban algunas diferencias en cuanto a la longitud de sus cuellos y patas; estas variaciones se transmiten hereditariamente. 2.- Las jirafas ms altas de cada generacin disfrutaban de la ventaja de alcanzar ms alimentos que las pequeas, por lo que se reproducan mucho ms intensamente. 3.- Con el tiempo la seleccin natural favorece a los ejemplares de cuellos y patas largos.

La Puntuacin o cambio puntual es contrario al cambio gradual, pero no por ello se refiere a cambio de una generacin a otra, sino a fases de cambio gradual muy acelerado que provocan especiacin (macro-evolucin) entre fases ms largas de cambios graduales ms conservadores que provocan slo adaptacin (micro-evolucin).