Un método anticonceptivo es cualquier forma de impedir la fecundación o concepción al mantener relaciones sexuales. También se llama contracepción o anticoncepción. Los métodos anticonceptivos son una forma de control de la natalidad.
Sinónimos
Anticoncepción
Contracepción
Control de natalidad
Métodos naturales
Los métodos naturales de conocimiento de la fertilidad, se basan en la observación de síntomas asociados a los procesos fisiológicos que dan lugar a la ovulación y a la adaptación de la sexualidad a las fases fértiles o infértiles del ciclo en función de que se desee o no una concepción. Superados ya los métodos predictivos, como el famoso método de Ogino/Knauss, y técnicas ancestrales como el Coitus interruptus; hoy en día su fiabilidad es similar a la de otros métodos no quirúrgicos.{Frank-Herrmann y cols. Hum Reprod 2007}
La Organización Mundial de la Salud clasifica los métodos modernos de planificación familiar natural como buenos o muy buenos, con valores de índice de Pearl menores de 1. La Sociedad Española de Ginecología y Obstetricia ha publicado un documento consenso sobre los métodos naturales de PFN.
Estos métodos de planificación familiar son apoyados y promovidos por la Iglesia Católica para la vivencia y el ejercicio de lo que esa institución denomina una paternidad responsable, como queda reflejado en la Encíclica Humanae Vitae. Son métodos que, para que puedan ser utilizados como métodos seguros de control de la fertilidad, requieren cierto grado de disciplina en la autoobservación/anotación y un correcto aprendizaje con materiales y personal bien preparado. Una crítica a estos métodos es la de que no previenen el SIDA o cualquier otra enfermedad de transmisión sexual, ya que al igual que la píldora anticonceptiva, el anillo vaginal y otros métodos no naturales, que implican contacto físico directo, no se protegen de dichas enfermedades.
De los métodos naturales no son recomendables el método Ogino/Knauss ni el coitus interruptus por falta de eficacia. En cuanto a los métodos modernos, el más eficaz es el síntotérmico con doble control, significativamente superior en eficacia sobre el Método de la Ovulación.
Métodos simples Temperatura basal: El método de la temperatura basal se sirve del aumento que la progesterona induce en la temperatura corporal interna de la mujer durante la ovulación y determina, una vez diagnosticada, infertilidad postovulatoria. Para ello la mujer deberá determinar la temperatura corporal interna a lo largo del ciclo menstrual. El método de la temperatura basal estricto circunscribe el periodo de infertilidad a los días posteriores a la subida de temperatura exclusivamente. El método de la temperatura basal extendido define, cumplidas ciertas condiciones, 6 días de infertilidad preovulatoria. El método de la temperatura basal es áltamente fiable en el periodo postovulatorio, y supone la base de la mayoría de los métodos naturales modernos. Sin embargo tiene limitaciones a la hora de determinar la infertilidad preovulatoria.
Método de la ovulación (método Billings y otros): El método de la ovulación se basa en la observación diaria de los cambios del moco cervical a lo largo del ciclo femenino, cambios que se asocian a los aumentos en los niveles de estrógenos previos al momento de la ovulación. Normalmente, las fases de infertilidad de la mujer se caracterizan por una ausencia de moco cervical visible y una sensación de sequedad vaginal. Conforme se acerca el momento de la ovulación el moco cervical se hace a lo largo de varios días y de forma progresiva, cada vez más líquido, elástico y transparente. Próximo al momento de la ovulación se produce el llamado pico de moco caracterizado por un cambio abrupto de las propiedades el moco y su posible desaparición. El moco cervical es un signo de fertilidad y por ello su observación puede ser utilizado para el control de la fertilidad. Aunque, aplicado correctamente, puede ser considerado un método seguro, es inferior al método de la temperatura en fase postovulatoria. Su utilización es especialmente apto para la consecución del embarazo en casos de hipofertilidad ya que permite concentrar las relaciones sexuales en torno al momento de mayores probabilidades de embarazo. Como método anticonceptivo es especialmente inseguro en mujeres con ciclos monofásicos (durante la menarquia o antes de la menopausia.
Método de la amenorrea de la lactancia (MELA) Después de parto existe un período más o menos largo de inactividad ovárica y, por tanto, de infertilidad. Dicho tiempo de infertilidad depende básicamente de si la mujer amamanta o no al bebé, así como de la intensidad de la lactancia materna. El método MELA define los criterios que deben cumplirse para una aplicación segura del método para la regulación de la fertilidad.
Métodos compuestos Método sintotérmico: Combina el método de la temperatura basal, para el diagnóstico de la infertilidad postovulatoria, en combinación con otra serie de síntomas (moco cervical, cuello del útero, entre otros) y cálculos de longitud de ciclos para la determinación de la infertilidad preovulatoria. Permite beneficiarse de la práctica infalibilidad de la temperatura basal a la hora de determinar la infertilidad postovulatoria y aumentar considerablemente la eficacia en periodo preovulatorio. Su eficacia es equivalente a las modernas preparaciones de anovulatorios orales y solamente inferior a la esterilización quirúrgica. Una ventaja adicional que que es un método válido e igualmente eficaz en todas las circunstancias de la vida reproductiva de la mujer (período post-parto, período post-píldora, premenopausia, etc).
Métodos de barrera Preservativo. Tiene una versión femenina (Preservativo femenino)[1]
Diafragma. Una variedad más pequeña de éste es el capuchón cervical.
LeaContraceptivum. Un tamaño, él permanece en lugar debido a la succión.
Los métodos de barrera impiden la entrada de esperma a la vagina.
Los condones masculinos son recubrimientos delgados de caucho, vinilo o productos naturales que se colocan sobre el pene erecto. Los condones masculinos pueden ser tratados con espermicida para ofrecer mayor protección. Los condones masculinos impiden que los espermatozoides tengan acceso al aparato reproductivo femenino e impiden que los microorganismos (ETS, incluyendo el VIH y el SIDA) pasen de un miembro de la pareja a otro (sólo los condones de látex y vinilo.)
Los condones femeninos son un recubrimiento delgado de plástico poliuretano con aros de poliuretano en extremos opuestos. Estos se introducen en la vagina antes del coito. Al igual que los condones masculinos, los condones femeninos impiden que los espermatozoides tengan acceso al aparato reproductivo femenino e impiden que los microorganismos (ETS, incluyendo el VIH y el SIDA) pasen de un miembro de la pareja a otro
Métodos químicos y hormonales
Píldora anticonceptiva
Espermicidas. Los espermicidas son productos químicos (por lo general, nonoxinol 9) que desactivan o matan a los espermatozoides. Están disponibles en aerosoles (espumas), cremas, tabletas vaginales, supositorios o películas vaginales disolubles. Los espermicidas causan la ruptura de las membranas de los espermatozoides, lo cual disminuye su movimiento (motilidad y movilidad), así como su capacidad de fecundar el óvulo.
La anticoncepción hormonal se puede aplicar de diversas formas.
Vía oral, por la Píldora anticonceptiva
Anticonceptivo subdérmico. Implante compuesto por una varilla del tamaño de un cerillo que se coloca por debajo de la piel del brazo de la mujer, ofreciendo protección anticonceptiva por tres años sin ser definitivo, el médico que ha recibido capacitación puede retirarlo en cualquier momento retornando la mujer en un tiempo mínimo a la fertilidad.
Anillo vaginal. Único de administración vaginal mensual. Es el método más innovador en anticoncepción femenina: un anillo transparente, suave y flexible que se coloca por la misma usuaria por vía vaginal liberando diariamente las dosis más bajas de hormonas.
Píldora trifásica. Método anticonceptivo altamente eficaz de dosis hormonales bajas con un balance hormonal suave y escalonado que imita al ciclo fisiológico de la mujer en forma secuencial progresiva etapa reproductiva brindando estricto control del ciclo, además reduce la grasa facial. También puede ser indicado para el tratamiento de acné leve a moderado.
Píldora 0 estrógenos. Píldora anticonceptiva libre de estrógenos, recomendada para mujeres que no pueden o no desean tomarlos; la dosis hormonal es tan ligera que entre otras indicaciones es la única píldora recetada durante la lactancia.
Píldora postcoito. Método hormonal de uso ocasional. El anticonceptivo postcoito, también conocido como anticoncepción de emergencia, se trata de la administración de un producto hormonal no abortivo que evita la ovulación y de esta forma previene el embarazo en aquellas mujeres que tuvieron relaciones sexuales y el método anticonceptivo ha fallado o se tuvieron relaciones sin protección, incluyendo los casos de violación.
Aunque este tratamiento se conoce también como "la píldora del día siguiente", el término puede ser engañoso pues debe utilizarse inmediatamente después de tener relaciones sexuales y el método anticonceptivo ha fallado o se tuvieron relaciones sin protección; puede tomarse en un periodo de hasta 72 horas.
También hay anticoncepción hormonal que suprime durante la regla.
Actualmente la anticoncepción hormonal másculina está en desarrollo.
Parches anticonceptivos.
Mediante anillos vaginales.
Método combinado Considerado por muchos como el método anticonceptivo por excelencia, debido a su alta efectividad (similar a la píldora) y a que no posee muchos de los cuestionamientos religiosos de la píldora. Consiste en combinar el uso de preservativo masculino con una crema espermaticida (eg. Delfen). La crema se coloca con un aplicador especial que viene con el envase y el hombre utiliza el preservativo de la manera habitual. Tiene la ventaja agregada de lubricar el canal vaginal y así facilitar la penetración.
Dispositivo intrauterino (DIU) Es un método que, mediante la colocación en el interior del útero de un dispositivo plástico con elementos metálicos (ej. cobre), se produce una alteración del microclima intrauterino que dificulta de gran manera la fecundación y también la implantación del óvulo fecundado.
Dispositivo Intrauterino
Métodos anticonceptivos irreversibles Son parcialmente irreversibles:
Ligadura de trompas, o salpingoclasia. Consiste en ligar las trompas de falopio con grapas a fin de impedir que el óvulo se implante en el útero o que los espermatozoides se encuentren con él.
Vasectomía. Es una operación quirúrgica para seccionar los conductos deferentes que transportan a los espermatozoides de los testículos al exterior cuando se eyacula. Una vez realizada, los espermatozoides que a diario se producen son reabsorbidos por el organismo. Puesto que el líquido seminal es elaborado en la próstata, la vasectomia no impide la eyaculación. Es un proceso reversible aunque con dificultades.
Castración
Métodos de emergencia Píldora del día después. Tiene bastantes efectos secundarios.
El método de Yuzpe tiene una tasa de fallos de hasta el 2% si la mujer lo ha usado en forma correcta, lo cual representa una disminución considerable del riesgo de embarazo, comparado con el no uso de anticoncepción de emergencia. Dependiendo cuando la mujer utilice las píldoras como anticoncepción de emergencia durante el ciclo menstrual, la combinación puede prevenir la ovulación, fertilización o la implantación, se cree que básicamente modifica el revestimiento endometrial impidiendo la implantación. El método de Yuzpe no es abortivo y no es eficaz cuando el proceso de implantación se ha iniciado.
El aborto no es un método anticonceptivo, porque la concepción ya se ha producido. Además tiene el riesgo de cualquier operación.
De todos estos métodos sólo los preservativos y el femy disminuyen la posibilidad de contraer una enfermedad venérea. En algún caso el diafragma puede evitar algún tipo de infección, pero no es eficaz como método general de prevención.
Prácticas alternativasComo alternativa se puede mantener otro tipo relaciones sexuales sin coito para evitar o reducir la posibilidad de embarazo, y en caso del petting también se evitan las enfermedades venéreas, aunque en otras prácticas, como el sexo anal el riesgo es mayor. En cualquier caso si el semen alcanza de entrada de la vagina puede producirse embarazo.
El sexo oral evita el embarazo y el riesgo de contraer alguna enfermedad es sólo algo menor.
El sexo anal, como ya se ha dicho, tiene mayor riesgo de enfermedades.
Consideraciones éticas Algunos métodos anticonceptivos, como el DIU, actúan también al impedir la anidación del preembrión (óvulo ya fecundado) no implantado en el endometrio materno. Es por ello que hay personas que los consideran como métodos anticonceptivos abortivos, y los rechazan, haciendo una distinción sobre los métodos anticonceptivos que consideran como no abortivos (ej. método combinado: preservativo + crema espermicida).
Los métodos abortivos como la pildora de mifepristona (RU-486) producen una reducción relativa del número de abortos en las estadísticas, pues trasladan los "macro-abortos" a "micro-abortos", es decir, a abortos del embrión por implantarse o recién implantado. El concepto de control de natalidad es más amplio pues incluye al aborto e incluso al infanticidio y no debe confundirse ni con el método anticonceptivo ni con el aborto.
domingo, 2 de diciembre de 2007
![[1]](http://news.bbc.co.uk/media/images/38521000/jpg/_38521661_con150.jpg){kind=link}
EVOLUCION SEGÚN DARWIN
Para Darwin, ya no había duda. Inmediatamente desarrolló su teoría: La selección natural, en biología, es un proceso por el cual los efectos ambientales (falta de recursos, cambios geológicos, llegada de nuevas especies…) conducen a un grado variable de éxito reproductivo entre los individuos de una población de organismos con características, o rasgos, diferentes y heredables.
Esta era la causa de la variación de las especies en función de los climas y los recursos de cada lugar. Darwin argumenta que todos los seres vivos tienen una ascendencia común y las diferentes variedades y especies que se observan en la naturaleza son el resultado de la acción de la selección natural en el tiempo. La explicación propuesta por Darwin del origen de las especies y del mecanismo de la selección natural a la luz de los conocimientos científicos de la época, constituye un gran paso en la coherencia del conocimiento del mundo vivo y de las ideas evolucionistas presentes con anterioridad. Integra armoniosamente los avances contemporaneos en paleontología y geología; y sienta las bases que cerrarán el debate frente a las tesis alternativas de tipo fijista/creacionista como el catastrofismo de Georges Cuvier.
Darwin dedicó los siguientes años al desarrollo de su teoría evolucionista. Hubiera podido publicar antes, pero las dudas, el miedo a la polémica y su mala salud retrasaron la publicación, a pesar del apoyo constante que recibió de Huxley, Lyell, Hooker y su esposa Emma Wedgwood, con la cual había contraído matrimonio en 1839.
En 1858 recibió una carta de su compatriota Alfred Russel Wallace, el cual había desarrollado de un modo independiente la misma teoría que Darwin. Para evitar la polémica, decidieron publicar conjuntamente un artículo en la Sociedad Linneana titulado Sobre la tendencia de las especies a crear variedades; y sobre la perpetuación de las variedades y de las especies por medio de la selección natural.
El trabajo de Darwin tuvo una influencia decisiva sobre las diferentes disciplinas científicas, y sobre el pensamiento moderno en general. Recogió su teoría en su libro El origen de las especies, publicado el 24 de noviembre de 1859 y que se agotó el primer día en que salió a la venta. En 1871 publicó El origen del hombre, donde defendía la teoría de la evolución del hombre desde un animal similar al mono, lo que provocó gran controversia religiosa.
Otras de sus obras fueron: La variación de los animales y de las plantas bajo la acción de la domesticación (1868), La descendencia humana y la selección sexual (1871), y La expresión de las emociones en el hombre y en los animales (1872). Eran exposiciones detalladas sobre temas que sólo disfrutaban de un pequeño espacio en el Origen de las especies.
Darwin fue escogido miembro de la Royal Society (1839) y de la Academia Francesa de las Ciencias (1878).
Cuando estuve a bordo del Beagle, como naturalista, me llamó mucho la atención la distribución de los habitantes de sudámerica y las relaciones geológicas del presente con los habitantes del pasado en esa parte del continente. Me dio la impresión de que estos hechos aclaraban el origen de las especies, ese misterio de misterios, como lo llamó uno de nuestros más grandes filósofos.
Charles Darwin, El origen de las especies, 1859
El caso de los pinzones de Darwin
Esta es una de las observaciones más famosas de Darwin. A su llegada a las islas Galápagos, Darwin advirtió que había una serie de aves que, pese a tener diferencias, también tenían características comunes. Estas especies eran: el pinzón picamaderos, el pinzón curruca, el pinzón arborícola, el pinzón terrestre, el pinzón vampiro y el pinzón mosquitero. Todos ellos provenían de una misma especie, una especie de pinzón granívoro ancestral, que al propagarse a las islas desde Sudamérica se había adaptado en cada una de ellas a ocupar distintos nichos ecológicos vacantes. De esta forma a partir de una especie se habían formado siete, y esto debido a las diferentes oportunidades y exigencias que habían encontrado en cada uno de los nuevos ambientes a los que el pinzón ancestral había tenido que adaptarse.
Críticas a la teoría de Darwin
Caricatura de Darwin como un simio en la revista Hornet. Se puede observar que lo representaban con características propias de la rama de los simios como el mentón, las cejas y la forma de su cabeza, como forma de burla a su observación de la evolución del simio al hombre actual.
Después de la publicación del libro de Darwin, la evolución y la selección natural fueron ampliamente discutidas por las comunidades científicas y religiosas. Las ideas de Darwin eran apoyadas por la mayoría de los científicos, siendo su mayor defensor Thomas Henry Huxley, "el Bulldog de Darwin".
Otros consideraban la teoría como incompleta por no presentar ningún mecanismo capaz de transmitir la herencia en los seres vivos. Aunque Gregor Mendel había estudiado las leyes de la herencia en 1865, sus teorías permanecieron desconocidas -incluso por Darwin- hasta el siglo XX.
Otro de los problemas a los que se enfrentó la teoría de Darwin era la imposibilidad de conocer la edad de la Tierra. Según los estudios de Lord Kelvin, que resultaron equivocados, la edad de la Tierra era demasiado pequeña para albergar en su historia el largo proceso evolutivo necesario por las especies naturales. Así, Kelvin afirmó que sólo mediante el diseño inteligente se podía haber alcanzado la gran diversidad biológica actual. Las ideas de Kelvin chocaban con la datación de la Tierra propuesta por los geólogos con base en los primeros estudios sobre la edad de diferentes tipos de rocas, y la cuestión de la edad de la Tierra era un tema de actualidad científica que sólo sería resuelto tras el descubrimiento de la radiactividad por Becquerel.
En 1875 el teólogo Charles Hodge acusó a Darwin de negar la existencia de Dios al definir a los humanos como el resultado de un proceso natural en lugar de una creación diseñada por Dios.
Hoy en día, aunque una mayoría abrumadora de biólogos consideran las ideas básicas de la teoría de Darwin como correctas siguen existiendo algunos lugares en los que el debate religioso-científico se mantiene, como en Estados Unidos y en algunos lugares de Australia. El creacionismo ha cambiado de estrategia y ahora se llama diseño inteligente. Aunque carece de la objetividad de la ciencia, está dando una dura batalla en los sectores conservadores de los Estados Unidos para ser aceptado en la curricula escolar.
Esta era la causa de la variación de las especies en función de los climas y los recursos de cada lugar. Darwin argumenta que todos los seres vivos tienen una ascendencia común y las diferentes variedades y especies que se observan en la naturaleza son el resultado de la acción de la selección natural en el tiempo. La explicación propuesta por Darwin del origen de las especies y del mecanismo de la selección natural a la luz de los conocimientos científicos de la época, constituye un gran paso en la coherencia del conocimiento del mundo vivo y de las ideas evolucionistas presentes con anterioridad. Integra armoniosamente los avances contemporaneos en paleontología y geología; y sienta las bases que cerrarán el debate frente a las tesis alternativas de tipo fijista/creacionista como el catastrofismo de Georges Cuvier.
Darwin dedicó los siguientes años al desarrollo de su teoría evolucionista. Hubiera podido publicar antes, pero las dudas, el miedo a la polémica y su mala salud retrasaron la publicación, a pesar del apoyo constante que recibió de Huxley, Lyell, Hooker y su esposa Emma Wedgwood, con la cual había contraído matrimonio en 1839.
En 1858 recibió una carta de su compatriota Alfred Russel Wallace, el cual había desarrollado de un modo independiente la misma teoría que Darwin. Para evitar la polémica, decidieron publicar conjuntamente un artículo en la Sociedad Linneana titulado Sobre la tendencia de las especies a crear variedades; y sobre la perpetuación de las variedades y de las especies por medio de la selección natural.
El trabajo de Darwin tuvo una influencia decisiva sobre las diferentes disciplinas científicas, y sobre el pensamiento moderno en general. Recogió su teoría en su libro El origen de las especies, publicado el 24 de noviembre de 1859 y que se agotó el primer día en que salió a la venta. En 1871 publicó El origen del hombre, donde defendía la teoría de la evolución del hombre desde un animal similar al mono, lo que provocó gran controversia religiosa.
Otras de sus obras fueron: La variación de los animales y de las plantas bajo la acción de la domesticación (1868), La descendencia humana y la selección sexual (1871), y La expresión de las emociones en el hombre y en los animales (1872). Eran exposiciones detalladas sobre temas que sólo disfrutaban de un pequeño espacio en el Origen de las especies.
Darwin fue escogido miembro de la Royal Society (1839) y de la Academia Francesa de las Ciencias (1878).
Cuando estuve a bordo del Beagle, como naturalista, me llamó mucho la atención la distribución de los habitantes de sudámerica y las relaciones geológicas del presente con los habitantes del pasado en esa parte del continente. Me dio la impresión de que estos hechos aclaraban el origen de las especies, ese misterio de misterios, como lo llamó uno de nuestros más grandes filósofos.
Charles Darwin, El origen de las especies, 1859
El caso de los pinzones de Darwin
Esta es una de las observaciones más famosas de Darwin. A su llegada a las islas Galápagos, Darwin advirtió que había una serie de aves que, pese a tener diferencias, también tenían características comunes. Estas especies eran: el pinzón picamaderos, el pinzón curruca, el pinzón arborícola, el pinzón terrestre, el pinzón vampiro y el pinzón mosquitero. Todos ellos provenían de una misma especie, una especie de pinzón granívoro ancestral, que al propagarse a las islas desde Sudamérica se había adaptado en cada una de ellas a ocupar distintos nichos ecológicos vacantes. De esta forma a partir de una especie se habían formado siete, y esto debido a las diferentes oportunidades y exigencias que habían encontrado en cada uno de los nuevos ambientes a los que el pinzón ancestral había tenido que adaptarse.
Críticas a la teoría de Darwin
Caricatura de Darwin como un simio en la revista Hornet. Se puede observar que lo representaban con características propias de la rama de los simios como el mentón, las cejas y la forma de su cabeza, como forma de burla a su observación de la evolución del simio al hombre actual.
Después de la publicación del libro de Darwin, la evolución y la selección natural fueron ampliamente discutidas por las comunidades científicas y religiosas. Las ideas de Darwin eran apoyadas por la mayoría de los científicos, siendo su mayor defensor Thomas Henry Huxley, "el Bulldog de Darwin".
Otros consideraban la teoría como incompleta por no presentar ningún mecanismo capaz de transmitir la herencia en los seres vivos. Aunque Gregor Mendel había estudiado las leyes de la herencia en 1865, sus teorías permanecieron desconocidas -incluso por Darwin- hasta el siglo XX.
Otro de los problemas a los que se enfrentó la teoría de Darwin era la imposibilidad de conocer la edad de la Tierra. Según los estudios de Lord Kelvin, que resultaron equivocados, la edad de la Tierra era demasiado pequeña para albergar en su historia el largo proceso evolutivo necesario por las especies naturales. Así, Kelvin afirmó que sólo mediante el diseño inteligente se podía haber alcanzado la gran diversidad biológica actual. Las ideas de Kelvin chocaban con la datación de la Tierra propuesta por los geólogos con base en los primeros estudios sobre la edad de diferentes tipos de rocas, y la cuestión de la edad de la Tierra era un tema de actualidad científica que sólo sería resuelto tras el descubrimiento de la radiactividad por Becquerel.
En 1875 el teólogo Charles Hodge acusó a Darwin de negar la existencia de Dios al definir a los humanos como el resultado de un proceso natural en lugar de una creación diseñada por Dios.
Hoy en día, aunque una mayoría abrumadora de biólogos consideran las ideas básicas de la teoría de Darwin como correctas siguen existiendo algunos lugares en los que el debate religioso-científico se mantiene, como en Estados Unidos y en algunos lugares de Australia. El creacionismo ha cambiado de estrategia y ahora se llama diseño inteligente. Aunque carece de la objetividad de la ciencia, está dando una dura batalla en los sectores conservadores de los Estados Unidos para ser aceptado en la curricula escolar.
sábado, 1 de diciembre de 2007
LA EVOLUCION
La evolución es el gran principio unificador de la Biología, sin ella no es posible entender ni las propiedades distintivas de los organismos, sus adaptaciones; ni las relaciones de mayor o menor proximidad que existen entre las distintas especies. La teoría evolutiva se relaciona con el resto de la biología de forma análoga a como el estudio de la historia se relaciona con las ciencias sociales.
La evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en el cambio de las frecuencias alélicas de una población.
Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. En el contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.
A menudo existe cierta confusión entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. Se denomina hecho evolutivo al hecho científico de que los seres vivos están emparentados entre sí y han ido transformándose a lo largo del tiempo. La teoría de la evolución es el modelo científico que describe la transformación evolutiva y explica sus causas.
Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la selección natural como principal mecanismo de la evolución. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances genéticos posteriores; por eso es llamada Síntesis Moderna o Teoría Sintética. En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética, mutación, migración (flujo genético). La Teoría Sintética recibe una aceptación general en la comunidad científica, aunque también ciertas críticas. Ha sido enriquecida desde su formulación, en torno a 1940, por avances en otras disciplinas relacionadas, como la biología molecular, la genética del desarrollo o la paleontología.
El Lamarckismo, la suposición de que el fenotipo de un organismo puede dirigir de alguna forma el cambio del genotipo en sus descendientes, es una posición teórica ya indefendible, en la medida en que es positivamente incompatible con lo que sabemos sobre la herencia; y también porque todos 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 autor personal consciente (léase Dios), es una posición religiosa o filosófica que no puede probarse científicamente, y no es por tanto una teoría científica. No obstante, en el marco de la cultura popular protestante y anglosajona, algunos se esfuerzan por presentarlo como tal; pero la comunidad científica en su conjunto considera tales intentos como una forma de propaganda religiosa.
La evidencia de la evolución
La evolución que se da en una escala reducida, en el interior de una especie y en el intervalo de unas pocas generaciones, se denomina microevolución. La macroevolución es la evolución a gran escala, y abarca periodos considerables de tiempo, y grandes procesos de transformación; en el caso más extremo comprendería toda la evolución de la vida. Se pueden efectuar experimentos y/o observaciones de poblaciones de especies actuales a pequeña escala y obtener evidencia directa de evolución. Hay muchos ejemplos en los que se detecta la evolución en acción, como el clásico caso del melanismo industrial que se comentará más adelante. La selección artificial efectuada por el hombre en el perro o el caballo son también claros ejemplos que muestran el potencial de modificación de una especie. Por su propia dimensión temporal, no podemos demostrar la macroevolución directamente, exceptuando los casos de creación de nuevas especies de plantas mediante cruzamiento de especies distintas por el hombre. Aunque la evidencia evolutiva que suministra el registro fósil, la biología comparada, y la biología molecular es indirecta, no por ello es menos concluyente a la hora de demostrar la comunidad de origen de todos los organismos. Las diferentes razas de perro que el hombre ha obtenido por selección artificial ilustran el potencial de cambio que tienen las especies.
El registro fósil
Los sedimentos que se han ido acumulando sobre la corteza de la tierra durante su historia geológica dejan una huella inestimable, generalmente en forma de huesos o esqueletos duros petrificados, de organismos muertos en el pasado: son los fósiles. El registro fósil es una ventana maravillosa a la historia de la vida. Si no existiera no podríamos inventarlo. Sin él, el vacío acerca de la evolución de la vida sobre la tierra sería insustituible. Podríamos especular, teorizar infinitamente, pero ¿quién podría haber imaginado que la Tierra estuvo dominada durante 150 millones de años por unos reptiles inmensos y fantásticos, los dinosaurios, que desaparecieron en un instante relativo de tiempo, si no hubieran existido fósiles de dinosaurios que nos lo contasen? La desintegración de los elementos químicos radiactivos que hay en las rocas ha permitido estimar que la Tierra se originó alrededor de hace 4600 millones de años. La Tierra, que era una esfera caliente, se enfría gradualmente, iniciándose un periodo de evolución química que culminará con la formación de las primeras células. En Australia y África se han encontrado sedimentos retenidos y fijados por bacterias de hace 3600 millones de años, lo que hace que esta fecha sea una estima mínima de la edad de inicio de la evolución biológica. La magnitud del tiempo en el que ha transcurrido la evolución se escapa completamente a nuestra comprensión, no podemos siquiera imaginar, limitados a la minúscula escala de nuestro tiempo vital, el potencial de transformación que suponen 3600 millones de años de evolución.
El tiempo geológico
El tiempo geológico se ha dividido en una serie de etapas jerárquicas, las eras, los períodos, y las épocas, que no siguen una cronología lineal, sino que es una crónica de los momentos claves de la historia de la vida. Las transiciones entre las cuatro eras, la Precámbrica, la Paleozoica, la Mesozoica y la Cenozoica representan grandes cambios en las fauna y flora de toda la Tierra. En el primer período de la era Paleozoica, el Cámbrico, hace 570 millones de años, aparecen de golpe en el registro fósil los animales pluricelulares que tienen partes duras, como las conchas, y exoesqueletos,... El final del Paleozoico coincide con la mayor extinción habida en la Tierra, en la que desaparecieron el 96% de las especies. Al final del Mesozoico, en la transición entre el período Cretácico y Terciario, se da la conocida extinción de los dinosaurios, junto a un 70% de las especies existentes.
ERAS GEOLÓGICAS
Las eras geológicas son:
-Precámbrico: engloba todos los acontecimientos ocurridos en la Tierra antes de la era paleozoica. Supone la gran mayoría del tiempo transcurrido desde la formación de la tierra.
En el precámbrico se produce el inicio de la vida. Las primeras formas de vida son bacterias. Esto se piensa porque algunos tipos de bacterias actuales forman lo que se llama estromatolitos (es una especie de costra de carbonato cálcico alrededor de la bacteria, como los de la foto de la derecha).
Otro ejemplo de vida precámbrica es la flora de Gunflint Chert, que son restos de algas primitivas, o la fauna de Ediacara, que demuestra la existencia de muchos seres vivos diferentes, vegetales o animales, muy distintos a los actuales.
-Paleozoico: Tuvo una duración de 345 millones de años. Su final está determinado por la orogenia herciniana, que actuó de diferente manera en lugares diferentes, con distintas consecuencias.
Se divide en períodos: cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero y pérmico.
En esta era se diversificaron mucho los invertebrados.
Los fósiles que caracterizan esta época son los trilobites, un subtipo de los artrópodos que desaparecieron al final del paleozoico. Los trilobites tenían desarrollo indirecto, porque se han encontrado fósiles de fases diferentes de larvas. Los trilobites se adaptaban a la parte del mar en la que vivían, así había algunos que se deslizaban por el fondo, otros nadando, y unos se alimentaban de animales marinos , y otros de sedimentos.
Los primeros vertebrados se desarrollaron en el ordovícico, y también las primeras plantas terrestres, lo que hizo posible que primero lo invertebrados, y luego los vertebrados pasasen a la tierra firme.
Los climas estaban distribuidos en función de la posición que ocupaban en ese momento (Fue después de la fractura de la Pangea). Curiosidad: tenemos cinco dedos porque un pez del devónico del que descendemos tenía cinco primitivos dedos)
-Mesozoico: Abarca un tiempo de unos 160 millones de años, en los cuales hubo un gran desarrollo de los reptiles que se adaptaron al medio terrestre, marino, y aéreo.
Los mamíferos aparecieron en el período triásico superior, y en le jurásico las aves.
El comienzo del mesozoico está marcado por la desaparición de los trilobites. Otros invertebrados de esta era fueron los ammonites que descendían de sus parientes paleozoicos, los gonianites.
A finales del jurásico- principios del cretácico, se produjo un gran impacto de un cuerpo celeste en la zona de Méjico, que se piensa que trajo consigo la desaparición de los dinosaurios.
-Cenozoica: Se extiende desde los últimos 65 millones de años hasta ahora. Se divide en dos periodos: terciario (63 millones de años de duración), y cuaternario (se extiende desde los últimos 2 millones y medio de años hasta ahora), que a su vez se dividen en épocas (terciario: paleoceno, eoceno, oligoceno, mioceno, y plioceno, y cuaternario: Pleistoceno y holoceno).
En esta era se desarrollan y evolucionan la flora y fauna actuales. Evolucionan destacadamente los mamíferos, desde su aparición en el Mesozoico.
El inicio de esta era está marcado por la desaparición de los dinosaurios y de los omanites, tan abundantes anteriormente.
En esta época, la orogenia alpina levantó las grandes cordilleras actuales(Alpes, Apeninos, Atlas, Caúcaso, Cárpatos, Himalaya, etc).
Los fósiles más importantes son los que permiten conocer los antepasados del hombre y de los monos antropomorfos. Estas dos líneas se separaron pronto, y la del antepasado del homo sapiens se dividió a su vez en otras ramas, que dieron lugar a nuestra especie.
Preguntas columna estratigráfica:
El estrato más antiguo es el de calizas con trilobites, y el más reciente el de conglomerado con mamut. Me he basado en el principio de superposición de los estratos que dice que en una serie normal, cuanto más abajo esté el estrato, mayor edad tiene.
El que tiene mayor potencia es el de calizas con trilobites, porque es el más ancho.
En la época en la que se formaron los carbones era un ambiente pantanoso, de clima tropical, porque es en esas zonas donde se desarrollan los helechos grandes.
Me he basado en el principio del actualismo, que dice que el presente es la clave del pasado (los sitios donde en el futuro pueda haber carbón que se esté formando ahora son pantanos con gran vegetación).
En una latitud tropical porque los corales actuales viven en zonas tropicales. Me he basado en el principio del actualismo.
En la época de las calizas con hippurites, el mar cubría esa zona porque la caliza se forma en el mar y esos animales vivían en el mar. Después sigue estando cubierto por agua, pero por una capa no muy grande, porque los corales necesitan poca profundidad para vivir. En la época del conglomerado el nivel del mar estaba más bajo, porque e mamut es un mamífero terrestre.
En la era primaria, esa zona estaba cubierta por el mar. Allí vivían trilobites, que después de morir quedaron atrapados en la roca caliza. En el período carbonífero, el mar ya no estaba allí. Ésa era una zona pantanosa, con mucha vegetación, en la que a partir de esos vegetales se formó carbón, en el que quedaron las marcas de los helechos que había allí. Después, en el período triásico, el mar volvió a cubrir esa zona, y nuevamente quedaron atrapados en calizas restos de seres vivos (en este caso ammonites). El mar siguió ocupando esa zona en el período jurásico, y se formó otro estrato de caliza en el que quedaon atrapados belemnites. El siguiente estrato es de arenisca del Jurásico por lo que el dinosaurio volador pudo morir en una playa, y más adelante se compactó la arena para formar la arenisca. El mar ocupó otra vez esa zona en el cretácico, y en un estrato de caliza quedaron atrapados unos moluscos marinos llamados hippurites. En el período terciario, esa zona era marina, pero de poca profundidad, como lo demuestran los corales. En el período actual, en el cuaternario, el mar ya no cubría esa zona, en al que se depositó un mamut, un mamífero terrestre hoy extinguido.
Biología comparada: homología y analogía
Cuando uno observa similitudes entre especies, se pueden distinguir entre dos tipos de semejanzas, la analogía y la homología. El ala de un ave y el de una mosca forman una extensión plana y tienen un movimiento de aleteo similar; los peces, los delfines, o los pingüinos tienen una sección transversal aplanada que les permite desplazarse por el agua. Estas semejanzas, llamadas analogías, son más bien superficiales y se deben a que estos organismos están sometidos a las mismas restricciones funcionales o adaptativas, y no son debidas a que posean un antepasado común reciente.
En contraste con la analogía, una homología es la similitud que hay entre caracteres de distintas especies debido a que tienen un origen común, y no a la acción directa de una presión funcional. Por ejemplo, todos los tetrápodos (animales vertebrados terrestres con cuatro extremidades) tienen una la extremidad de cinco dedos, y esta se encuentra tanto en las alas de la aves y de murciélagos como en la mano del ser humano, a pesar que estas extremidades representan unos papeles funcionales muy distintos. La razón de esta estructura común es que todos los tetrápodos conservamos la misma estructura básica de la especie ancestral original.
Homología: todos los tetrápodos tienen una extremidad con cinco dedos, aunque tengan diferentes funciones.
La homología es la base de la clasificación
La clasificación se basa en la comparación de los caracteres de las especies, y los caracteres homólogos son los elementos claves para establecer una clasificación evolutiva. Si las especies proceden de otras especies por evolución, y además no varían tan rápidamente como para perder toda su herencia histórica, se esperaría que los distintos seres vivos compartieran una serie de caracteres homólogos. El análisis de los diferentes caracteres fenotípicos, como la morfología, la conducta, los cromosomas, la anatomía externa e interna, el desarrollo embrionario, el metabolismo, la variación genética y proteica muestran que las especies presentan semejanzas homológas en todos los niveles del fenotipo. Cuanto más próxima sean la especies, mayor será el grado de semejanza, y lo contrario también es cierto, cuanto más alejada estén menos semejanzas encontraremos. Así, las diferencias que hoy vemos entre las especies se deben a las nuevas variaciones que han adquirido desde su separación del antepasado común. Las similitudes que atribuimos a las homologías no podrían explicarse si las especies se originasen independientemente unas de otras.
Significado de los niveles jerárquicos de clasificación
¿Por qué se ordena la diversidad biológica en diferentes niveles jerárquicos? Los rasgos de las divisiones más generales corresponderían a adaptaciones básicas o principales que surgieron en los momentos iniciales de la evolución de los especies progenitoras de estos grupos. Por ejemplo, hay cinco grandes reinos, las moneras, los protistas, los hongos, las plantas y los animales, que se corresponden con las cinco diferenciaciones principales de la vida sobre la Tierra. El Phylum o tipo es la siguiente unidad básica de diferenciación entre reinos, y podrían entenderse como proyectos básicos fundamentales de anatomía. En el reino Animal estos planos fundamentales serían las esponjas, los anélidos (gusanos), los artrópodos (insectos, crustáceos,...), los cordados, .... A partir de estas adaptaciones principales surgen posteriormente nuevas variaciones o subadaptaciones diversas, que por tener un menor tiempo de evolución, tienen un rango clasificatorio menor.
La clasificación de la diversidad biológica es una prueba de la evolución
El hecho que la diversidad de la vida esté jerarquizada es un fuerte argumento en favor de la evolución. El que las especies compartan estructuras anatómicas y adaptaciones básicas puede explicarse fácilmente si suponemos que las especies actuales compartieron antepasados, pero no esperaríamos dicho patrón si las especies hubieran sido creadas independientemente.
Filogenia molecular
La universalidad de la molécula portadora de la información genética hace que el DNA sea un carácter muy apropiado para el estudio comparativo y filogenético de las especies. Morfológicamente no es posible comparar una bacteria con un hombre, sin embargo si que es posible establecer una comparación con moléculas de DNA de ambos organismos, ya que están formadas por el mismo lenguaje de bases. Con datos de secuencias podemos comparar cualesquier grupo de organismos, por distantes que sean. Los datos moleculares tienen otras propiedades adicionales que todas juntas los convierten en el carácter ideal de estudios filogenéticos. Muchos trabajos obtienen y analizan las secuencias de genes y proteínas de diferentes especies para resolver cuestiones todavía dudosas de relaciones entre organismos. Los datos moleculares han demostrado que nuestra especie está mucho más cerca del chimpancé y el gorila de lo que creíamos.
Árbol filogenético Universal
El análisis molecular de secuencias también nos ha enseñado que hay una división en la raíz misma del árbol de la vida que es más fundamental que la división de 5 reinos que se enseña normalmente. En lugar de los dos tipos celulares canónicos, los procariotas y eucariotas, hay tres tipos principales de células, las arqueobacterias, las eubacterias y los eucariotas. Este nuevo árbol recibe el nombre de árbol filogenético universal.
Árbol filogenético universal
La sexta extinción en masa
El destino natural de cada especie es su extinción. Pero la vida continúa porque muchas especies dejan especies descendientes antes de morir. La diversidad biológica es un proceso dinámico que resulta del equilibrio entre la extinción y la producción de especies. Ninguna de los dos puede predominar por mucho tiempo. Una extinción que fuese superior a la producción de especies durante muchas generaciones conduciría a la pérdida de la vida sobre la Tierra, mientras que una situación inversa llevaría al agotamiento de los recursos y por tanto a la extinción. Actualmente desaparece una especie cada 15 minutos. El crecimiento desmesurado de la especie humana ha aumentado en mil veces la tasa normal de extinción, creando una situación que es análoga a la de una gran catástrofe. Estamos frente a la sexta, y quizá definitiva, gran extinción de la Tierra.
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Evolución humana
Las semejanzas morfológicas, bioquímicas, y genéticas sitúan al ser humano en el orden de los primates de la clase mamíferos. Dentro de los primates, son el chimpancé, el gorila y el orangután, sus parientes más próximos. Los datos de comparación de secuencias muestran que hay una similitud del 98,5% entre el DNA humano y el del chimpancé. Esta semejanza es mayor que la que existe entre el chimpancé y el gorila o el gorila y nosotros, por lo que el chimpancé y los humanos compartimos un antecesor común más reciente que ambos con los gorilas. Esta cercanía, que se ha estimado en 5M de años, es mucho mayor de lo que se había inferido sólo con datos morfológicos, y muestra la capacidad de los datos de DNA para desvelar relaciones de parentesco. En la evolución humana existen dos grandes adquisiciones, la marcha bípeda, y el desarrollo extraordinario del cerebro. El registro fósil nos muestra que la postura erguida precedió al desarrollo cerebral y que África es la cuna de la humanidad. El Australopithecus, de una antigüedad de 1,5-5M de años es el primer mono antropoide de marcha bípeda. Su capacidad craneal era similar a la del chimpancé y gorila actual. El Homo habilis y el Homo erectus son las líneas que siguen cronológicamente hasta la llegada de nuestra especie, Homo sapiens, hace 100.000 años.
Filogenia actual del humanos y antropomorfos modernos que integra los datos moleculares y morfológicos. H: hombre, C: Chimpancé, G: Gorila, O: Orangután y G: Gibón.
DNA del hombre de Neandertal
En 1997 se publica la secuencia de un trozo del DNA del primer fósil que se encontró del hombre de Neandertal, una subespecie extinta de la especie humana. Es la primera vez que se obtiene la secuencia molecular de un fósil humano. Cuando la secuencia se comparó con secuencias homólogas de DNA humano actual se dedujo que el antepasado común de nosotros y el hombre de Neandertal vivió hace 500.000 años, de lo que se concluye que el hombre de Neandertal se extinguió sin mezclarse con el hombre actual.
El análisis reciente de un trecho de la secuencia de DNA del hombre de Neandertal indica que esta subespecie humana no se mezcló con nosotros.
I.- CARACTERÍSTICAS DE LA EVOLUCION
DRIOPITECUS:
Los seres más antiguos en el camino evolutivo son los Driopitecus. El Driopitecus posee un molar con una forma o patrón encontrado sólo en los humanos, y no en los monos del antiguo continente, de lo que se deduce que era un tipo o variedad de mono cuya cabeza al menos ya estaba evolucionando hacia la forma definitiva de Homo.
AUSTRALOPITECUS:
Capacidad craneana de 500 a 600 centímetros cúbicos. Utilizaba útiles, pero no los elaboraba.
Los Australopitecus eran un grupo variado de homínidos de amplia distribución, que empezaron a extenderse en África hace unos cinco millones de años. El rápido retroceso de los bosques les abrió nuevos nichos y se convirtieron en parte importante de la biomasa de los primates; ocupando en forma exclusiva el peldaño superior de la escala de la evolución. La principal forma de especialización de los hominoides parece haber sido el convertirse en vegetarianos estrictos. Aquellos que escogieron esta especialización se hicieron muy grandes, como el gorila actual. La razón para el aumento de tamaño fue la necesidad de tener intestinos extra largos para extraer la mayor alimentación posible de la vegetación menos nutritiva, la cual debía ser consumida en grandes cantidades. Una de sus características es la de que usaban armas y vivían pequeñas familias en las que se destacaba un macho adulto. El Australopitecus evolucionó hacia un predador de cerebro grande, muy apto para cazar solo. Durante este período se desarrollaron la domesticación del fuego, los utensilios de piedra tallada y las lanzas primitivas, las cuales eran palos afilados con piedras endurecidos al fuego.
HOMO HABILIS:
Capacidad craneana de 650 a 750 centímetros cúbicos. Aparecen los primeros útiles de piedra tallada y viven en grupo.
El Homo Habilis es el primer representante del género Homo (el nuestro). Tenía una capacidad craneal media de unos 600 centímetros cúbicos y era quizá un poco más pequeño que los Australopithecus. En comparación con las piernas tenía unos brazos muy largos, y experimentó una expansión cerebral a la vez que una reducción del aparato masticador. Sus utensilios eran simples piedras rotas para obtener un filo con el que poder cortar la poca carne que consumían, ya que se ha comprobado que era prácticamente vegetariano. El Homo Habilis vivió en el mismo tiempo y lugares que otras especies de homínidos, que explotaban los mismos hábitats pero de formas distintas, por lo que no tenían porqué entrar en competición por los recursos.
EL HOMO ERCTUS:
Capacidad craneana de 1000 centímetros cúbicos. Perfeccionan los útiles. Conservaba el fuego e intercambian las primeras palabras.
El Homo Erectus fue el primer homo en colonizar nuevos espacios. Aprendió a cubrirse con pieles y a encender fuego. Su cerebro era grande, de 800 a 900 centímetros cúbicos. Tenía molares grandes y con esmalte grueso, frente baja, cuerpo robusto y con una piel similar a la humana. Se caracteriza por fabricar el hacha de mano, singular entre ellos por tener forma de lágrima.
Homo sapiens
Capacidad craneana de 1400 a 1450 centímetros cúbicos. Primeros enterramientos. Usa útiles especializados y sabe fabricar el fuego.
Eran herbívoros, quizás insectívoros y desde luego en cierta forma cuadrúpedos, pues para desplazarse por el suelo utilizaban los pies y los nudillos de las manos. Vivían de forma familiar y sin establecer relación entre otras especies. Las glaciaciones trajeron consigo un aumento de temperatura muy fuerte, que fue eliminando las plantas y árboles, (base de la nutrición del Homo Sapiens), por esto tuvieron que desplazarse en busca de alimento a otras zonas. Estas temperaturas deshicieron casi todas las selvas frondosas, por lo que se vieron obligados a desplazarse a lugares más largos de los habituales, en los que la postura que tenían inicialmente les resultaba muy incómoda y dolorosa. Así fue como empezaron a erguirse. Al mismo tiempo que sucedían estos cambios también les iban evolucionando la forma del pie hasta adoptar una forma en la que los desplazamientos rápidos fuesen fáciles y cómodos.
Los parientes vivos más cercanos a nuestra especie son los grandes simios: el gorila, el chimpancé, el bonobo y el orangután.
Demostración palmaria de este parentesco es que un mapeo del genoma humano actual indica que Homo sapiens comparte casi el 99% de los genes con el chimpancé y con el bonobo. Para mayor precisión, el genoma de cualquier individuo de nuestra especie tiene una diferencia de sólo el 0,27% respecto al genoma de Pan troglodytes (chimpancés) y de 0,65% respecto al genoma de los gorilas. Ínfima diferencia cuantitativa, y sin embargo, amplio salto cualitativo.
Los fósiles más antiguos de Homo sapiens tienen una antigüedad de casi 200.000 años [6] y proceden del sur de Etiopía (formación Kibish del río Omo), que debe considerarse hoy por hoy como la cuna de la humanidad (véase Hombres de Kibish). A estos restos fósiles siguen en antigüedad los de Homo sapiens idaltu, con unos 160.000 años.
Cladograma que muestra las relaciones de parentesco entre los principales grupos humanos, basado en datos genéticos [7]
Algunos datos de genética molecular concordantes con hallazgos paleontológicos, sostienen que todos los seres humanos descienden de una misma Eva mitocondrial o E.M., esto quiere decir que, según los rastreos del ADNm - que sólo se transmite a través de las madres-, toda la humanidad actual tiene una antecesora común que habría vivido en el noreste de África (en territorios que corresponden a los actuales estados de Etiopía y Kenia) hace entre 140.000 y 200.000 años[8] (ver haplogrupos de ADN mitocondrial humano). En otros estudios sin embargo, basados en el polimorfismo del complejo mayor de histocompatibilidad, se sugiere que en los ultimos 30 millones de años la especie humana o sus ancestros jamas pudieron haber comprendido menos de 100.000 individuos, lo que derrumba la teoria del "cuello de botella" del ADNm y la Eva ancestral. Estas conclusiones son derivadas del hecho que humanos y chimpances comparten muchas diferentes variedades de los mismos genes, que no pudieron haberse trasmitido de especie a especie si hubiera existido solo un humano originario[9] .
Estudios de los haplogrupos del cromosoma Y humano, situan el origen de nuestra especie en el este Africano y no más antiguo que 200.000 años[10] .
Otros indicios derivados de muy recientes investigaciones sugieren que la de por sí exigua población de Homo sapiens hace unos 74.000 años se redujo al borde de la extinción al producirse el estallido del volcán Toba, volcán ubicado en la isla de Sumatra, cuyo estallido ha dejado como rastro el lago Toba. Tal erupción-estallido tuvo una fuerza 3.000 veces superior a la erupción del volcán Monte Santa Helena, esto significa que gran parte del planeta se vio cubierto por nubes de ceniza volcánica que afectaron negativamente a las poblaciones de diversas especies incluidas la humana, según esta hipótesis llamada entre la comunidad científica Catástrofe de Toba, la población de Homo sapiens (Entonces toda en África. La primera migración fuera de África fue en torno al año 70.000 ac) se habría reducido a sólo alrededor de 1000 individuos. Si esto es cierto, significaría que el 'pool' genético de la especie se habría restringido de tal modo que se habría potenciado la unidad genética de la especie humana (falta referencia).
No todos están de acuerdo con ese fechar. Después de analizar el ADN de personas de todas las regiones del mundo, el genetista Spencer Wells sostiene que todos los humanos que viven hoy descienden de un solo individuo que vivió en África hace unos 60,000 años.[11]
Por todo lo antedicho queda demostradamente cierto el monogenismo de la especie humana y, consecuentemente, descartado el poligenismo —que servía de "argumento" a teorías racistas—.
Bipedestación
Los Homínidos, primates bípedos, habrían surgido hace unos 6 ó 7 millones de años en África, cuando dicho continente se encontró afectado por una progresiva desecación que redujo las áreas de bosques y selvas. Como adaptación al bioma de sabana aparecieron primates capaces de caminar fácilmente de modo bípedo y mantenerse erguidos (East Side Story[13] ) . Más aún, en un medio cálido y con fuerte radiación ultravioleta e infrarroja una de las mejores soluciones adaptativas son la marcha bípeda y la progresiva reducción de la capa pilosa, esto evita el excesivo recalentamiento del cuerpo. Hace 150.000 años el norte de África volvió a sufrir una intensa desertización lo cual significó otra gran presión evolutiva como para que se fijaran los rasgos principales de la especie Homo sapiens.
Para lograr la postura y marcha erecta han tenido que aparecer importantes modificaciones:
Cráneo. Para permitir la bipedestación, el foramen magnum (u orificio occipital por el cual la médula espinal pasa del cráneo a la raquis) se ha desplazado; mientras en los simios el foramen magnum se ubica en la parte posterior del cráneo, en el Homo sapiens (y en sus ancestros directos) el foramen magnun se ha "corrido" casi hacia la base del mismo.
Columna vertebral. La columna vertebral bastante rectilínea en los simios, en el Homo sapiens y en sus ancestros bípedos ha adquirido curvaturas que permiten soportar mejor el peso de la parte superior del cuerpo, tales curvaturas tienen un efecto "resorte". Por lo demás la columna vertebral ha podido erguirse casi 90º a la altura de la pelvis, si se compara con un chimpancé se nota que al carecer este primate de la curva lumbar, su cuerpo resulta empujado hacía adelante por el propio peso; en la raquis humana el centro de gravedad se ha desplazado, de modo que el centro de gravedad de todo el cuerpo se sitúa encima del soporte que constituyen los pies, al tener el Homo sapiens una cabeza relativamente grande el centro de gravedad corporal es bastante inestable (y hace que al intentar nadar, el humano tienda a hundirse "de cabeza"). Otro detalle; las vértebras humanas son más circulares que las de los simios, esto les permite soportar mejor el peso vertical.
Pelvis. La pelvis se ha debido ensanchar, lo cual ha sido fundamental en la evolución de nuestra especie. Los huesos ilíacos de la región pelviana en los Homo sapiens (e inmediatos antecesores) "giran" hacia el interior de la pelvis, esto le permite soportar mejor el peso de los órganos al estar en posición erecta. La citada modificación de la pelvis implica una disminución importante en la velocidad posible de la carrera por parte de los humanos. La bipedestación implica una posición de la pelvis, que hace que las crías nazcan "prematuras": en efecto, el parto humano es denominado ventral acodado ya que existe casi un ángulo recto entre la cavidad abdominal y la vagina que en el pubis de la mujer es casi frontal, si en todos los otros mamíferos el llamado canal de parto es muy breve, en cambio en las hembras de Homo sapiens es muy prolongado y sinuoso, esto hace dificultosos los alumbramientos. Como se verá más adelante, esto ha sido fundamental en la evolución de nuestra especie.
Piernas. También para la bipedestación ha habido otros cambios morfológicos muy importantes y evidentes, particularmente en los miembros y articulaciones. Los miembros inferiores se han robustecido, el fémur humano se inclina hacia adentro, de modo que le posibilita la marcha sin necesidad de girar casi todo el cuerpo; la articulación de la rodilla se ha vuelto casi omnidireccional (esto es, puede moverse en diversas direcciones), aunque en los monos -por ejemplo el chimpancé- existe una mayor flexibilidad de la articulación de la rodilla, es para un mejor desplazamiento por las copas de los árboles, es así que el humano a diferencia de sus parientes más próximos no marcha con las rodillas dobladas.
Pies. En los humanos los pies se han alargado, particularmente en el talón, reduciéndose algo los dedos del pie y dejando de ser oponible el "pulgar" del pie (el dedo mayor), en líneas generales el pie ha perdido casi totalmente la capacidad de aprehensión. Se sabe, en efecto, que el pie humano ha dejado de estar capacitado para aferrarse (cual si fuera una mano) a las ramas, pasando en cambio a tener una función importante en el soporte de todo el cuerpo. El dedo mayor del pie tiene una función vital para lograr el equilibrio de los homínidos durante la marcha y la postura erecta; en efecto, el pulgar del pie de un chimpancé es transversal, lo que permite al simio aferrarse más fácilmente de las ramas, en cambio el "pulgar" del pie humano, al estar alineado, facilita el equilibrio y el impulso hacia adelante al marchar o correr. Los huesos de los miembros inferiores son relativamente rectilíneos en comparación con los de otros primates.
El futuro de la evolución
Con la aparición del cerebro humano se produce el hecho singular del surgimiento de la conciencia objetiva en la biosfera. Somos chispas de conciencia en un Universo que hasta nuestra irrupción era ciego y sordo a su devenir. Por primera vez, y en un sentido recursivo, el universo se piensa a si mismo cuando descubrimos su existencia de igual forma que nosotros nos pensamos y descubrimos con nuestro cerebro. Esto constituye el momento más trascendental de toda la evolución. El pensamiento científico que resulta de la actividad de mentes que trabajan en colaboración para entender la realidad física, biológica y mental de nuestro universo nos conduce a niveles de conciencia superiores. Como señala Mosterín (2005), nos dirigimos hacia a una conciencia cósmica, donde se alcanzarán planos superiores de empatía, alegría y lucidez.
La evolución científica y cultural no se limita a las leyes de la selección natural y la herencia genética. Sigue un proceso de transmisión horizontal (entre individuos de una generación) y vertical (entre generaciones) que es mucho más veloz que los procesos de evolución biológica típicos. El ser humano está en el umbral de poder dirigir la evolución en la dirección que el crea conveniente. Podrá limitar enormemente los azares de la mutación y de la segregación genética y unión de gametos. Genes mutados que causan graves enfermedades a la especie humana podrán ser sustituidos por sus contrapartidas no deletéreas,... Pero paradójicamente la humanidad se enfrenta hoy a los retos de su propio éxito evolutivo. El crecimiento explosivo de su población, con las necesidades de espacio y recursos que genera, provoca la eliminación o reducción hasta tamaños insoportables de los hábitats de las especies. La tasa de extinción actual no es sostenible. Es posible que el ser humano pueda mantener la diversidad biológica en forma de semillas o células congeladas, e incluso que pueda compensar la pérdida de especies con la creación de nuevas mediante ingeniería genética. Pero la reducción drástica de espacios naturales limitará inevitablemente la diversidad. Los grandes retos de la humanidad son el control del crecimiento de la población, la eliminación de las desigualdades socioeconómicas, el mantenimiento de un desarrollo sostenido y viable y la conservación de hábitats naturales y de especies. El éxito frente a tales desafíos precisa del desarrollo de una conciencia ética universal basada en el respeto a la diversidad de pueblos y culturas de nuestra especie. Dicha conciencia debe extenderse hasta abarcar a la totalidad de la vida, al conjunto precioso de formas orgánicas que nos han acompañado, desde la primera célula antecesora común, en este fascinante periplo singular e irrepetible que es nuestra historia biológica.
La humanidad pronto podrá substituir genes mutados deletéreos por sus contrapartidas sanas
La evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en el cambio de las frecuencias alélicas de una población.
Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. En el contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.
A menudo existe cierta confusión entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. Se denomina hecho evolutivo al hecho científico de que los seres vivos están emparentados entre sí y han ido transformándose a lo largo del tiempo. La teoría de la evolución es el modelo científico que describe la transformación evolutiva y explica sus causas.
Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la selección natural como principal mecanismo de la evolución. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances genéticos posteriores; por eso es llamada Síntesis Moderna o Teoría Sintética. En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética, mutación, migración (flujo genético). La Teoría Sintética recibe una aceptación general en la comunidad científica, aunque también ciertas críticas. Ha sido enriquecida desde su formulación, en torno a 1940, por avances en otras disciplinas relacionadas, como la biología molecular, la genética del desarrollo o la paleontología.
El Lamarckismo, la suposición de que el fenotipo de un organismo puede dirigir de alguna forma el cambio del genotipo en sus descendientes, es una posición teórica ya indefendible, en la medida en que es positivamente incompatible con lo que sabemos sobre la herencia; y también porque todos 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 autor personal consciente (léase Dios), es una posición religiosa o filosófica que no puede probarse científicamente, y no es por tanto una teoría científica. No obstante, en el marco de la cultura popular protestante y anglosajona, algunos se esfuerzan por presentarlo como tal; pero la comunidad científica en su conjunto considera tales intentos como una forma de propaganda religiosa.
La evidencia de la evolución
La evolución que se da en una escala reducida, en el interior de una especie y en el intervalo de unas pocas generaciones, se denomina microevolución. La macroevolución es la evolución a gran escala, y abarca periodos considerables de tiempo, y grandes procesos de transformación; en el caso más extremo comprendería toda la evolución de la vida. Se pueden efectuar experimentos y/o observaciones de poblaciones de especies actuales a pequeña escala y obtener evidencia directa de evolución. Hay muchos ejemplos en los que se detecta la evolución en acción, como el clásico caso del melanismo industrial que se comentará más adelante. La selección artificial efectuada por el hombre en el perro o el caballo son también claros ejemplos que muestran el potencial de modificación de una especie. Por su propia dimensión temporal, no podemos demostrar la macroevolución directamente, exceptuando los casos de creación de nuevas especies de plantas mediante cruzamiento de especies distintas por el hombre. Aunque la evidencia evolutiva que suministra el registro fósil, la biología comparada, y la biología molecular es indirecta, no por ello es menos concluyente a la hora de demostrar la comunidad de origen de todos los organismos. Las diferentes razas de perro que el hombre ha obtenido por selección artificial ilustran el potencial de cambio que tienen las especies.
El registro fósil
Los sedimentos que se han ido acumulando sobre la corteza de la tierra durante su historia geológica dejan una huella inestimable, generalmente en forma de huesos o esqueletos duros petrificados, de organismos muertos en el pasado: son los fósiles. El registro fósil es una ventana maravillosa a la historia de la vida. Si no existiera no podríamos inventarlo. Sin él, el vacío acerca de la evolución de la vida sobre la tierra sería insustituible. Podríamos especular, teorizar infinitamente, pero ¿quién podría haber imaginado que la Tierra estuvo dominada durante 150 millones de años por unos reptiles inmensos y fantásticos, los dinosaurios, que desaparecieron en un instante relativo de tiempo, si no hubieran existido fósiles de dinosaurios que nos lo contasen? La desintegración de los elementos químicos radiactivos que hay en las rocas ha permitido estimar que la Tierra se originó alrededor de hace 4600 millones de años. La Tierra, que era una esfera caliente, se enfría gradualmente, iniciándose un periodo de evolución química que culminará con la formación de las primeras células. En Australia y África se han encontrado sedimentos retenidos y fijados por bacterias de hace 3600 millones de años, lo que hace que esta fecha sea una estima mínima de la edad de inicio de la evolución biológica. La magnitud del tiempo en el que ha transcurrido la evolución se escapa completamente a nuestra comprensión, no podemos siquiera imaginar, limitados a la minúscula escala de nuestro tiempo vital, el potencial de transformación que suponen 3600 millones de años de evolución.
El tiempo geológico
El tiempo geológico se ha dividido en una serie de etapas jerárquicas, las eras, los períodos, y las épocas, que no siguen una cronología lineal, sino que es una crónica de los momentos claves de la historia de la vida. Las transiciones entre las cuatro eras, la Precámbrica, la Paleozoica, la Mesozoica y la Cenozoica representan grandes cambios en las fauna y flora de toda la Tierra. En el primer período de la era Paleozoica, el Cámbrico, hace 570 millones de años, aparecen de golpe en el registro fósil los animales pluricelulares que tienen partes duras, como las conchas, y exoesqueletos,... El final del Paleozoico coincide con la mayor extinción habida en la Tierra, en la que desaparecieron el 96% de las especies. Al final del Mesozoico, en la transición entre el período Cretácico y Terciario, se da la conocida extinción de los dinosaurios, junto a un 70% de las especies existentes.
ERAS GEOLÓGICAS
Las eras geológicas son:
-Precámbrico: engloba todos los acontecimientos ocurridos en la Tierra antes de la era paleozoica. Supone la gran mayoría del tiempo transcurrido desde la formación de la tierra.
En el precámbrico se produce el inicio de la vida. Las primeras formas de vida son bacterias. Esto se piensa porque algunos tipos de bacterias actuales forman lo que se llama estromatolitos (es una especie de costra de carbonato cálcico alrededor de la bacteria, como los de la foto de la derecha).
Otro ejemplo de vida precámbrica es la flora de Gunflint Chert, que son restos de algas primitivas, o la fauna de Ediacara, que demuestra la existencia de muchos seres vivos diferentes, vegetales o animales, muy distintos a los actuales.
-Paleozoico: Tuvo una duración de 345 millones de años. Su final está determinado por la orogenia herciniana, que actuó de diferente manera en lugares diferentes, con distintas consecuencias.
Se divide en períodos: cámbrico, ordovícico, silúrico, devónico, carbonífero y pérmico.
En esta era se diversificaron mucho los invertebrados.
Los fósiles que caracterizan esta época son los trilobites, un subtipo de los artrópodos que desaparecieron al final del paleozoico. Los trilobites tenían desarrollo indirecto, porque se han encontrado fósiles de fases diferentes de larvas. Los trilobites se adaptaban a la parte del mar en la que vivían, así había algunos que se deslizaban por el fondo, otros nadando, y unos se alimentaban de animales marinos , y otros de sedimentos.
Los primeros vertebrados se desarrollaron en el ordovícico, y también las primeras plantas terrestres, lo que hizo posible que primero lo invertebrados, y luego los vertebrados pasasen a la tierra firme.
Los climas estaban distribuidos en función de la posición que ocupaban en ese momento (Fue después de la fractura de la Pangea). Curiosidad: tenemos cinco dedos porque un pez del devónico del que descendemos tenía cinco primitivos dedos)
-Mesozoico: Abarca un tiempo de unos 160 millones de años, en los cuales hubo un gran desarrollo de los reptiles que se adaptaron al medio terrestre, marino, y aéreo.
Los mamíferos aparecieron en el período triásico superior, y en le jurásico las aves.
El comienzo del mesozoico está marcado por la desaparición de los trilobites. Otros invertebrados de esta era fueron los ammonites que descendían de sus parientes paleozoicos, los gonianites.
A finales del jurásico- principios del cretácico, se produjo un gran impacto de un cuerpo celeste en la zona de Méjico, que se piensa que trajo consigo la desaparición de los dinosaurios.
-Cenozoica: Se extiende desde los últimos 65 millones de años hasta ahora. Se divide en dos periodos: terciario (63 millones de años de duración), y cuaternario (se extiende desde los últimos 2 millones y medio de años hasta ahora), que a su vez se dividen en épocas (terciario: paleoceno, eoceno, oligoceno, mioceno, y plioceno, y cuaternario: Pleistoceno y holoceno).
En esta era se desarrollan y evolucionan la flora y fauna actuales. Evolucionan destacadamente los mamíferos, desde su aparición en el Mesozoico.
El inicio de esta era está marcado por la desaparición de los dinosaurios y de los omanites, tan abundantes anteriormente.
En esta época, la orogenia alpina levantó las grandes cordilleras actuales(Alpes, Apeninos, Atlas, Caúcaso, Cárpatos, Himalaya, etc).
Los fósiles más importantes son los que permiten conocer los antepasados del hombre y de los monos antropomorfos. Estas dos líneas se separaron pronto, y la del antepasado del homo sapiens se dividió a su vez en otras ramas, que dieron lugar a nuestra especie.
Preguntas columna estratigráfica:
El estrato más antiguo es el de calizas con trilobites, y el más reciente el de conglomerado con mamut. Me he basado en el principio de superposición de los estratos que dice que en una serie normal, cuanto más abajo esté el estrato, mayor edad tiene.
El que tiene mayor potencia es el de calizas con trilobites, porque es el más ancho.
En la época en la que se formaron los carbones era un ambiente pantanoso, de clima tropical, porque es en esas zonas donde se desarrollan los helechos grandes.
Me he basado en el principio del actualismo, que dice que el presente es la clave del pasado (los sitios donde en el futuro pueda haber carbón que se esté formando ahora son pantanos con gran vegetación).
En una latitud tropical porque los corales actuales viven en zonas tropicales. Me he basado en el principio del actualismo.
En la época de las calizas con hippurites, el mar cubría esa zona porque la caliza se forma en el mar y esos animales vivían en el mar. Después sigue estando cubierto por agua, pero por una capa no muy grande, porque los corales necesitan poca profundidad para vivir. En la época del conglomerado el nivel del mar estaba más bajo, porque e mamut es un mamífero terrestre.
En la era primaria, esa zona estaba cubierta por el mar. Allí vivían trilobites, que después de morir quedaron atrapados en la roca caliza. En el período carbonífero, el mar ya no estaba allí. Ésa era una zona pantanosa, con mucha vegetación, en la que a partir de esos vegetales se formó carbón, en el que quedaron las marcas de los helechos que había allí. Después, en el período triásico, el mar volvió a cubrir esa zona, y nuevamente quedaron atrapados en calizas restos de seres vivos (en este caso ammonites). El mar siguió ocupando esa zona en el período jurásico, y se formó otro estrato de caliza en el que quedaon atrapados belemnites. El siguiente estrato es de arenisca del Jurásico por lo que el dinosaurio volador pudo morir en una playa, y más adelante se compactó la arena para formar la arenisca. El mar ocupó otra vez esa zona en el cretácico, y en un estrato de caliza quedaron atrapados unos moluscos marinos llamados hippurites. En el período terciario, esa zona era marina, pero de poca profundidad, como lo demuestran los corales. En el período actual, en el cuaternario, el mar ya no cubría esa zona, en al que se depositó un mamut, un mamífero terrestre hoy extinguido.
Biología comparada: homología y analogía
Cuando uno observa similitudes entre especies, se pueden distinguir entre dos tipos de semejanzas, la analogía y la homología. El ala de un ave y el de una mosca forman una extensión plana y tienen un movimiento de aleteo similar; los peces, los delfines, o los pingüinos tienen una sección transversal aplanada que les permite desplazarse por el agua. Estas semejanzas, llamadas analogías, son más bien superficiales y se deben a que estos organismos están sometidos a las mismas restricciones funcionales o adaptativas, y no son debidas a que posean un antepasado común reciente.
En contraste con la analogía, una homología es la similitud que hay entre caracteres de distintas especies debido a que tienen un origen común, y no a la acción directa de una presión funcional. Por ejemplo, todos los tetrápodos (animales vertebrados terrestres con cuatro extremidades) tienen una la extremidad de cinco dedos, y esta se encuentra tanto en las alas de la aves y de murciélagos como en la mano del ser humano, a pesar que estas extremidades representan unos papeles funcionales muy distintos. La razón de esta estructura común es que todos los tetrápodos conservamos la misma estructura básica de la especie ancestral original.
Homología: todos los tetrápodos tienen una extremidad con cinco dedos, aunque tengan diferentes funciones.
La homología es la base de la clasificación
La clasificación se basa en la comparación de los caracteres de las especies, y los caracteres homólogos son los elementos claves para establecer una clasificación evolutiva. Si las especies proceden de otras especies por evolución, y además no varían tan rápidamente como para perder toda su herencia histórica, se esperaría que los distintos seres vivos compartieran una serie de caracteres homólogos. El análisis de los diferentes caracteres fenotípicos, como la morfología, la conducta, los cromosomas, la anatomía externa e interna, el desarrollo embrionario, el metabolismo, la variación genética y proteica muestran que las especies presentan semejanzas homológas en todos los niveles del fenotipo. Cuanto más próxima sean la especies, mayor será el grado de semejanza, y lo contrario también es cierto, cuanto más alejada estén menos semejanzas encontraremos. Así, las diferencias que hoy vemos entre las especies se deben a las nuevas variaciones que han adquirido desde su separación del antepasado común. Las similitudes que atribuimos a las homologías no podrían explicarse si las especies se originasen independientemente unas de otras.
Significado de los niveles jerárquicos de clasificación
¿Por qué se ordena la diversidad biológica en diferentes niveles jerárquicos? Los rasgos de las divisiones más generales corresponderían a adaptaciones básicas o principales que surgieron en los momentos iniciales de la evolución de los especies progenitoras de estos grupos. Por ejemplo, hay cinco grandes reinos, las moneras, los protistas, los hongos, las plantas y los animales, que se corresponden con las cinco diferenciaciones principales de la vida sobre la Tierra. El Phylum o tipo es la siguiente unidad básica de diferenciación entre reinos, y podrían entenderse como proyectos básicos fundamentales de anatomía. En el reino Animal estos planos fundamentales serían las esponjas, los anélidos (gusanos), los artrópodos (insectos, crustáceos,...), los cordados, .... A partir de estas adaptaciones principales surgen posteriormente nuevas variaciones o subadaptaciones diversas, que por tener un menor tiempo de evolución, tienen un rango clasificatorio menor.
La clasificación de la diversidad biológica es una prueba de la evolución
El hecho que la diversidad de la vida esté jerarquizada es un fuerte argumento en favor de la evolución. El que las especies compartan estructuras anatómicas y adaptaciones básicas puede explicarse fácilmente si suponemos que las especies actuales compartieron antepasados, pero no esperaríamos dicho patrón si las especies hubieran sido creadas independientemente.
Filogenia molecular
La universalidad de la molécula portadora de la información genética hace que el DNA sea un carácter muy apropiado para el estudio comparativo y filogenético de las especies. Morfológicamente no es posible comparar una bacteria con un hombre, sin embargo si que es posible establecer una comparación con moléculas de DNA de ambos organismos, ya que están formadas por el mismo lenguaje de bases. Con datos de secuencias podemos comparar cualesquier grupo de organismos, por distantes que sean. Los datos moleculares tienen otras propiedades adicionales que todas juntas los convierten en el carácter ideal de estudios filogenéticos. Muchos trabajos obtienen y analizan las secuencias de genes y proteínas de diferentes especies para resolver cuestiones todavía dudosas de relaciones entre organismos. Los datos moleculares han demostrado que nuestra especie está mucho más cerca del chimpancé y el gorila de lo que creíamos.
Árbol filogenético Universal
El análisis molecular de secuencias también nos ha enseñado que hay una división en la raíz misma del árbol de la vida que es más fundamental que la división de 5 reinos que se enseña normalmente. En lugar de los dos tipos celulares canónicos, los procariotas y eucariotas, hay tres tipos principales de células, las arqueobacterias, las eubacterias y los eucariotas. Este nuevo árbol recibe el nombre de árbol filogenético universal.
Árbol filogenético universal
La sexta extinción en masa
El destino natural de cada especie es su extinción. Pero la vida continúa porque muchas especies dejan especies descendientes antes de morir. La diversidad biológica es un proceso dinámico que resulta del equilibrio entre la extinción y la producción de especies. Ninguna de los dos puede predominar por mucho tiempo. Una extinción que fuese superior a la producción de especies durante muchas generaciones conduciría a la pérdida de la vida sobre la Tierra, mientras que una situación inversa llevaría al agotamiento de los recursos y por tanto a la extinción. Actualmente desaparece una especie cada 15 minutos. El crecimiento desmesurado de la especie humana ha aumentado en mil veces la tasa normal de extinción, creando una situación que es análoga a la de una gran catástrofe. Estamos frente a la sexta, y quizá definitiva, gran extinción de la Tierra.
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Evolución humana
Las semejanzas morfológicas, bioquímicas, y genéticas sitúan al ser humano en el orden de los primates de la clase mamíferos. Dentro de los primates, son el chimpancé, el gorila y el orangután, sus parientes más próximos. Los datos de comparación de secuencias muestran que hay una similitud del 98,5% entre el DNA humano y el del chimpancé. Esta semejanza es mayor que la que existe entre el chimpancé y el gorila o el gorila y nosotros, por lo que el chimpancé y los humanos compartimos un antecesor común más reciente que ambos con los gorilas. Esta cercanía, que se ha estimado en 5M de años, es mucho mayor de lo que se había inferido sólo con datos morfológicos, y muestra la capacidad de los datos de DNA para desvelar relaciones de parentesco. En la evolución humana existen dos grandes adquisiciones, la marcha bípeda, y el desarrollo extraordinario del cerebro. El registro fósil nos muestra que la postura erguida precedió al desarrollo cerebral y que África es la cuna de la humanidad. El Australopithecus, de una antigüedad de 1,5-5M de años es el primer mono antropoide de marcha bípeda. Su capacidad craneal era similar a la del chimpancé y gorila actual. El Homo habilis y el Homo erectus son las líneas que siguen cronológicamente hasta la llegada de nuestra especie, Homo sapiens, hace 100.000 años.
Filogenia actual del humanos y antropomorfos modernos que integra los datos moleculares y morfológicos. H: hombre, C: Chimpancé, G: Gorila, O: Orangután y G: Gibón.
DNA del hombre de Neandertal
En 1997 se publica la secuencia de un trozo del DNA del primer fósil que se encontró del hombre de Neandertal, una subespecie extinta de la especie humana. Es la primera vez que se obtiene la secuencia molecular de un fósil humano. Cuando la secuencia se comparó con secuencias homólogas de DNA humano actual se dedujo que el antepasado común de nosotros y el hombre de Neandertal vivió hace 500.000 años, de lo que se concluye que el hombre de Neandertal se extinguió sin mezclarse con el hombre actual.
El análisis reciente de un trecho de la secuencia de DNA del hombre de Neandertal indica que esta subespecie humana no se mezcló con nosotros.
I.- CARACTERÍSTICAS DE LA EVOLUCION
DRIOPITECUS:
Los seres más antiguos en el camino evolutivo son los Driopitecus. El Driopitecus posee un molar con una forma o patrón encontrado sólo en los humanos, y no en los monos del antiguo continente, de lo que se deduce que era un tipo o variedad de mono cuya cabeza al menos ya estaba evolucionando hacia la forma definitiva de Homo.
AUSTRALOPITECUS:
Capacidad craneana de 500 a 600 centímetros cúbicos. Utilizaba útiles, pero no los elaboraba.
Los Australopitecus eran un grupo variado de homínidos de amplia distribución, que empezaron a extenderse en África hace unos cinco millones de años. El rápido retroceso de los bosques les abrió nuevos nichos y se convirtieron en parte importante de la biomasa de los primates; ocupando en forma exclusiva el peldaño superior de la escala de la evolución. La principal forma de especialización de los hominoides parece haber sido el convertirse en vegetarianos estrictos. Aquellos que escogieron esta especialización se hicieron muy grandes, como el gorila actual. La razón para el aumento de tamaño fue la necesidad de tener intestinos extra largos para extraer la mayor alimentación posible de la vegetación menos nutritiva, la cual debía ser consumida en grandes cantidades. Una de sus características es la de que usaban armas y vivían pequeñas familias en las que se destacaba un macho adulto. El Australopitecus evolucionó hacia un predador de cerebro grande, muy apto para cazar solo. Durante este período se desarrollaron la domesticación del fuego, los utensilios de piedra tallada y las lanzas primitivas, las cuales eran palos afilados con piedras endurecidos al fuego.
HOMO HABILIS:
Capacidad craneana de 650 a 750 centímetros cúbicos. Aparecen los primeros útiles de piedra tallada y viven en grupo.
El Homo Habilis es el primer representante del género Homo (el nuestro). Tenía una capacidad craneal media de unos 600 centímetros cúbicos y era quizá un poco más pequeño que los Australopithecus. En comparación con las piernas tenía unos brazos muy largos, y experimentó una expansión cerebral a la vez que una reducción del aparato masticador. Sus utensilios eran simples piedras rotas para obtener un filo con el que poder cortar la poca carne que consumían, ya que se ha comprobado que era prácticamente vegetariano. El Homo Habilis vivió en el mismo tiempo y lugares que otras especies de homínidos, que explotaban los mismos hábitats pero de formas distintas, por lo que no tenían porqué entrar en competición por los recursos.
EL HOMO ERCTUS:
Capacidad craneana de 1000 centímetros cúbicos. Perfeccionan los útiles. Conservaba el fuego e intercambian las primeras palabras.
El Homo Erectus fue el primer homo en colonizar nuevos espacios. Aprendió a cubrirse con pieles y a encender fuego. Su cerebro era grande, de 800 a 900 centímetros cúbicos. Tenía molares grandes y con esmalte grueso, frente baja, cuerpo robusto y con una piel similar a la humana. Se caracteriza por fabricar el hacha de mano, singular entre ellos por tener forma de lágrima.
Homo sapiens
Capacidad craneana de 1400 a 1450 centímetros cúbicos. Primeros enterramientos. Usa útiles especializados y sabe fabricar el fuego.
Eran herbívoros, quizás insectívoros y desde luego en cierta forma cuadrúpedos, pues para desplazarse por el suelo utilizaban los pies y los nudillos de las manos. Vivían de forma familiar y sin establecer relación entre otras especies. Las glaciaciones trajeron consigo un aumento de temperatura muy fuerte, que fue eliminando las plantas y árboles, (base de la nutrición del Homo Sapiens), por esto tuvieron que desplazarse en busca de alimento a otras zonas. Estas temperaturas deshicieron casi todas las selvas frondosas, por lo que se vieron obligados a desplazarse a lugares más largos de los habituales, en los que la postura que tenían inicialmente les resultaba muy incómoda y dolorosa. Así fue como empezaron a erguirse. Al mismo tiempo que sucedían estos cambios también les iban evolucionando la forma del pie hasta adoptar una forma en la que los desplazamientos rápidos fuesen fáciles y cómodos.
Los parientes vivos más cercanos a nuestra especie son los grandes simios: el gorila, el chimpancé, el bonobo y el orangután.
Demostración palmaria de este parentesco es que un mapeo del genoma humano actual indica que Homo sapiens comparte casi el 99% de los genes con el chimpancé y con el bonobo. Para mayor precisión, el genoma de cualquier individuo de nuestra especie tiene una diferencia de sólo el 0,27% respecto al genoma de Pan troglodytes (chimpancés) y de 0,65% respecto al genoma de los gorilas. Ínfima diferencia cuantitativa, y sin embargo, amplio salto cualitativo.
Los fósiles más antiguos de Homo sapiens tienen una antigüedad de casi 200.000 años [6] y proceden del sur de Etiopía (formación Kibish del río Omo), que debe considerarse hoy por hoy como la cuna de la humanidad (véase Hombres de Kibish). A estos restos fósiles siguen en antigüedad los de Homo sapiens idaltu, con unos 160.000 años.
Cladograma que muestra las relaciones de parentesco entre los principales grupos humanos, basado en datos genéticos [7]
Algunos datos de genética molecular concordantes con hallazgos paleontológicos, sostienen que todos los seres humanos descienden de una misma Eva mitocondrial o E.M., esto quiere decir que, según los rastreos del ADNm - que sólo se transmite a través de las madres-, toda la humanidad actual tiene una antecesora común que habría vivido en el noreste de África (en territorios que corresponden a los actuales estados de Etiopía y Kenia) hace entre 140.000 y 200.000 años[8] (ver haplogrupos de ADN mitocondrial humano). En otros estudios sin embargo, basados en el polimorfismo del complejo mayor de histocompatibilidad, se sugiere que en los ultimos 30 millones de años la especie humana o sus ancestros jamas pudieron haber comprendido menos de 100.000 individuos, lo que derrumba la teoria del "cuello de botella" del ADNm y la Eva ancestral. Estas conclusiones son derivadas del hecho que humanos y chimpances comparten muchas diferentes variedades de los mismos genes, que no pudieron haberse trasmitido de especie a especie si hubiera existido solo un humano originario[9] .
Estudios de los haplogrupos del cromosoma Y humano, situan el origen de nuestra especie en el este Africano y no más antiguo que 200.000 años[10] .
Otros indicios derivados de muy recientes investigaciones sugieren que la de por sí exigua población de Homo sapiens hace unos 74.000 años se redujo al borde de la extinción al producirse el estallido del volcán Toba, volcán ubicado en la isla de Sumatra, cuyo estallido ha dejado como rastro el lago Toba. Tal erupción-estallido tuvo una fuerza 3.000 veces superior a la erupción del volcán Monte Santa Helena, esto significa que gran parte del planeta se vio cubierto por nubes de ceniza volcánica que afectaron negativamente a las poblaciones de diversas especies incluidas la humana, según esta hipótesis llamada entre la comunidad científica Catástrofe de Toba, la población de Homo sapiens (Entonces toda en África. La primera migración fuera de África fue en torno al año 70.000 ac) se habría reducido a sólo alrededor de 1000 individuos. Si esto es cierto, significaría que el 'pool' genético de la especie se habría restringido de tal modo que se habría potenciado la unidad genética de la especie humana (falta referencia).
No todos están de acuerdo con ese fechar. Después de analizar el ADN de personas de todas las regiones del mundo, el genetista Spencer Wells sostiene que todos los humanos que viven hoy descienden de un solo individuo que vivió en África hace unos 60,000 años.[11]
Por todo lo antedicho queda demostradamente cierto el monogenismo de la especie humana y, consecuentemente, descartado el poligenismo —que servía de "argumento" a teorías racistas—.
Bipedestación
Los Homínidos, primates bípedos, habrían surgido hace unos 6 ó 7 millones de años en África, cuando dicho continente se encontró afectado por una progresiva desecación que redujo las áreas de bosques y selvas. Como adaptación al bioma de sabana aparecieron primates capaces de caminar fácilmente de modo bípedo y mantenerse erguidos (East Side Story[13] ) . Más aún, en un medio cálido y con fuerte radiación ultravioleta e infrarroja una de las mejores soluciones adaptativas son la marcha bípeda y la progresiva reducción de la capa pilosa, esto evita el excesivo recalentamiento del cuerpo. Hace 150.000 años el norte de África volvió a sufrir una intensa desertización lo cual significó otra gran presión evolutiva como para que se fijaran los rasgos principales de la especie Homo sapiens.
Para lograr la postura y marcha erecta han tenido que aparecer importantes modificaciones:
Cráneo. Para permitir la bipedestación, el foramen magnum (u orificio occipital por el cual la médula espinal pasa del cráneo a la raquis) se ha desplazado; mientras en los simios el foramen magnum se ubica en la parte posterior del cráneo, en el Homo sapiens (y en sus ancestros directos) el foramen magnun se ha "corrido" casi hacia la base del mismo.
Columna vertebral. La columna vertebral bastante rectilínea en los simios, en el Homo sapiens y en sus ancestros bípedos ha adquirido curvaturas que permiten soportar mejor el peso de la parte superior del cuerpo, tales curvaturas tienen un efecto "resorte". Por lo demás la columna vertebral ha podido erguirse casi 90º a la altura de la pelvis, si se compara con un chimpancé se nota que al carecer este primate de la curva lumbar, su cuerpo resulta empujado hacía adelante por el propio peso; en la raquis humana el centro de gravedad se ha desplazado, de modo que el centro de gravedad de todo el cuerpo se sitúa encima del soporte que constituyen los pies, al tener el Homo sapiens una cabeza relativamente grande el centro de gravedad corporal es bastante inestable (y hace que al intentar nadar, el humano tienda a hundirse "de cabeza"). Otro detalle; las vértebras humanas son más circulares que las de los simios, esto les permite soportar mejor el peso vertical.
Pelvis. La pelvis se ha debido ensanchar, lo cual ha sido fundamental en la evolución de nuestra especie. Los huesos ilíacos de la región pelviana en los Homo sapiens (e inmediatos antecesores) "giran" hacia el interior de la pelvis, esto le permite soportar mejor el peso de los órganos al estar en posición erecta. La citada modificación de la pelvis implica una disminución importante en la velocidad posible de la carrera por parte de los humanos. La bipedestación implica una posición de la pelvis, que hace que las crías nazcan "prematuras": en efecto, el parto humano es denominado ventral acodado ya que existe casi un ángulo recto entre la cavidad abdominal y la vagina que en el pubis de la mujer es casi frontal, si en todos los otros mamíferos el llamado canal de parto es muy breve, en cambio en las hembras de Homo sapiens es muy prolongado y sinuoso, esto hace dificultosos los alumbramientos. Como se verá más adelante, esto ha sido fundamental en la evolución de nuestra especie.
Piernas. También para la bipedestación ha habido otros cambios morfológicos muy importantes y evidentes, particularmente en los miembros y articulaciones. Los miembros inferiores se han robustecido, el fémur humano se inclina hacia adentro, de modo que le posibilita la marcha sin necesidad de girar casi todo el cuerpo; la articulación de la rodilla se ha vuelto casi omnidireccional (esto es, puede moverse en diversas direcciones), aunque en los monos -por ejemplo el chimpancé- existe una mayor flexibilidad de la articulación de la rodilla, es para un mejor desplazamiento por las copas de los árboles, es así que el humano a diferencia de sus parientes más próximos no marcha con las rodillas dobladas.
Pies. En los humanos los pies se han alargado, particularmente en el talón, reduciéndose algo los dedos del pie y dejando de ser oponible el "pulgar" del pie (el dedo mayor), en líneas generales el pie ha perdido casi totalmente la capacidad de aprehensión. Se sabe, en efecto, que el pie humano ha dejado de estar capacitado para aferrarse (cual si fuera una mano) a las ramas, pasando en cambio a tener una función importante en el soporte de todo el cuerpo. El dedo mayor del pie tiene una función vital para lograr el equilibrio de los homínidos durante la marcha y la postura erecta; en efecto, el pulgar del pie de un chimpancé es transversal, lo que permite al simio aferrarse más fácilmente de las ramas, en cambio el "pulgar" del pie humano, al estar alineado, facilita el equilibrio y el impulso hacia adelante al marchar o correr. Los huesos de los miembros inferiores son relativamente rectilíneos en comparación con los de otros primates.
El futuro de la evolución
Con la aparición del cerebro humano se produce el hecho singular del surgimiento de la conciencia objetiva en la biosfera. Somos chispas de conciencia en un Universo que hasta nuestra irrupción era ciego y sordo a su devenir. Por primera vez, y en un sentido recursivo, el universo se piensa a si mismo cuando descubrimos su existencia de igual forma que nosotros nos pensamos y descubrimos con nuestro cerebro. Esto constituye el momento más trascendental de toda la evolución. El pensamiento científico que resulta de la actividad de mentes que trabajan en colaboración para entender la realidad física, biológica y mental de nuestro universo nos conduce a niveles de conciencia superiores. Como señala Mosterín (2005), nos dirigimos hacia a una conciencia cósmica, donde se alcanzarán planos superiores de empatía, alegría y lucidez.
La evolución científica y cultural no se limita a las leyes de la selección natural y la herencia genética. Sigue un proceso de transmisión horizontal (entre individuos de una generación) y vertical (entre generaciones) que es mucho más veloz que los procesos de evolución biológica típicos. El ser humano está en el umbral de poder dirigir la evolución en la dirección que el crea conveniente. Podrá limitar enormemente los azares de la mutación y de la segregación genética y unión de gametos. Genes mutados que causan graves enfermedades a la especie humana podrán ser sustituidos por sus contrapartidas no deletéreas,... Pero paradójicamente la humanidad se enfrenta hoy a los retos de su propio éxito evolutivo. El crecimiento explosivo de su población, con las necesidades de espacio y recursos que genera, provoca la eliminación o reducción hasta tamaños insoportables de los hábitats de las especies. La tasa de extinción actual no es sostenible. Es posible que el ser humano pueda mantener la diversidad biológica en forma de semillas o células congeladas, e incluso que pueda compensar la pérdida de especies con la creación de nuevas mediante ingeniería genética. Pero la reducción drástica de espacios naturales limitará inevitablemente la diversidad. Los grandes retos de la humanidad son el control del crecimiento de la población, la eliminación de las desigualdades socioeconómicas, el mantenimiento de un desarrollo sostenido y viable y la conservación de hábitats naturales y de especies. El éxito frente a tales desafíos precisa del desarrollo de una conciencia ética universal basada en el respeto a la diversidad de pueblos y culturas de nuestra especie. Dicha conciencia debe extenderse hasta abarcar a la totalidad de la vida, al conjunto precioso de formas orgánicas que nos han acompañado, desde la primera célula antecesora común, en este fascinante periplo singular e irrepetible que es nuestra historia biológica.
La humanidad pronto podrá substituir genes mutados deletéreos por sus contrapartidas sanas
HERENCIA
Herencia poligénicaLa herencia poligénica es el conjunto responsable de muchos caracteres que parecen sencillos desde la superficie. Muchos caracteres como el peso, forma, altura, color y metabolismo son gobernados por el efecto acumulativo de muchos genes La herencia poligénica no se expresa en absoluto como caracteres discretos, como en el caso de los caracteres mendelianos. En vez de ello los caracteres poligénicos se reconocen por expresarse como graduaciones de pequeñas diferencias (una variación continua). El resultado forma una curva con un valor medio en el pico y valores extremos en ambas direcciones.
La altura en los seres humanos es un tipo de herencia poligénica. La altura en humanos no es discontinua. Si uno representa gráficamente las diferentes alturas en este curso, una variación continua será evidente, con una altura promedio y las variaciones extremas, muy altos y muy bajos. Cuando la herencia muestra variaciones continuas es porque esta controlada por el efecto aditivo de dos o más pares de genes separados. La herencia de CADA gen sigue las reglas de Mendel.
La herencia poligénica se distingue por
Cuantificarse midiendo más que contando
Dos o más pares de genes contribuyen al fenotipo
La expresión fenotípica abarca un gran rango En humanos se observa en
Altura
Lupus Eritromatoso Sistémico (Lupus) (enlace para un artículo respecto a lupus y la genética)
Peso ( enlace para un artículo respecto al peso y la genética)
Color de ojos (enlace para un artículo acerca del color de ojos)
Inteligencia
Color de la piel
Muchas formas de comportamiento enlace para observa gráficos de herencia poligénica humana de la McGill University's Genetics pages.
PleiotropíaPor pleiotropía se conoce al efecto de un solo gen en más de una característica. La anemia drepanocítica es una enfermedad humana de las áreas tropicales donde la malaria es común. Los individuos que la sufren tienen un sinnúmero de problemas debido al efecto pleiotrópico del alelo de la anemia drepanocítica.
Genes y cromosomas, Herencia No Mendeliana
Además de las complicaciones de el control poligénico o la pleiotropía existen otros casos en que los porcentajes de la herencia mendeliana no se cumplen: ligado herencia citoplasmática y mutaciones.
LigadoEl "ligado" ocurre cuando los genes están en el mismo cromosoma. Recuerde que los genes ligados al sexo se encuentran en el cromosoma sexual X. Los grupos ligados son invariablemente el mismo número que los pares de cromosomas homólogos que un organismo posee. La recombinación ocurre cuando el entrecruzamiento (crossing-over) rompe la relación entre los grupos, como en el caso de tamaño de las alas y color del cuerpo estudiado por Morgan. El mapeo cromosómico estuvo basado en el estudio de la frecuencia de recombinación entre alelos.
Dado que las mutaciones pueden inducirse (por radiaciones o químicos), Morgan y sus colaboradores podían producir nuevos alelos sometiendo a la mosca de la fruta a mutágenos (agentes que provocan mutaciones). Los genes están localizados en regiones específicas de ciertos cromosomas, llamadas locus (plural: loci). Un gen es por lo tanto un segmento específico de la molécula de ADN.
Alfred Sturtevant, siendo un estudiante en el laboratorio de Morgan, postuló que el crossing-over seria menos común entre genes adyacentes uno del otro en el mismo cromosoma y que sería posible graficar la secuencia de los genes a lo largo del cromosoma de la mosca de la fruta usando la frecuencia de crossing-over.
La distancia en un mapa genético se expresan en unidades de mapeo (una unidad de mapeo = 1 recombinación por 100 huevos fertilizados, o una chance de recombinación del 1%).
El mapa para los cromosomas de Drosophila melanogaster es bien conocido (enlace para el mapa principal). En los diagramas de los mapas se puede ver por ejemplo que
el color de ojos y aristas largas se encuentran muy apartados (tal como lo indica la existencia de un mayor número de recombinaciones entre ellos)
el color de los ojos y el tamaño de las alas están cercanos (como lo indica la menor frecuencia de recombinación entre ellos).
Obtenido de Around the Genome (at La figura A muestra, en la metafase, cromosomas de la mosca de la fruta ; la figura B muestra un cromosoma politénico (gigante).
Herencia citoplasmática
Sabemos que los cloroplastos y las mitocondrias contienen ADN, y cuyos genes controlan ciertos aspectos de la fotosíntesis y la respiración. La herencia de estos genes es independiente de la reproducción sexual y generalmente se lleva a cabo por vía materna, denominándose herencia citoplasmática.
Cromosomas politénicos o gigantes Se encuentran en las glándulas salivales de la mosca de la fruta (Drosophila). Son cien veces más grandes que los cromosomas de las células del resto del cuerpo y cuando se tiñen presentan bandas claras y oscuras. Los genetistas aprovecharon este hecho para correlacionar cambios en las bandas de los cromosomas con cambios en la Drosophila lo que permite asignar un lugar físico a los genes de la misma.
Anormalidades de los cromosomasLas anormalidades cromosómicas incluyen inversión, inserción, duplicación, y deleción. Estos son tipos de mutación. Dado que el ADN es información, y que la misma tiene un punto de comienzo, una inversión produce una proteína inactiva o alterada. Igualmente una deleción o duplicación altera el producto del gen.
La altura en los seres humanos es un tipo de herencia poligénica. La altura en humanos no es discontinua. Si uno representa gráficamente las diferentes alturas en este curso, una variación continua será evidente, con una altura promedio y las variaciones extremas, muy altos y muy bajos. Cuando la herencia muestra variaciones continuas es porque esta controlada por el efecto aditivo de dos o más pares de genes separados. La herencia de CADA gen sigue las reglas de Mendel.
La herencia poligénica se distingue por
Cuantificarse midiendo más que contando
Dos o más pares de genes contribuyen al fenotipo
La expresión fenotípica abarca un gran rango En humanos se observa en
Altura
Lupus Eritromatoso Sistémico (Lupus) (enlace para un artículo respecto a lupus y la genética)
Peso ( enlace para un artículo respecto al peso y la genética)
Color de ojos (enlace para un artículo acerca del color de ojos)
Inteligencia
Color de la piel
Muchas formas de comportamiento enlace para observa gráficos de herencia poligénica humana de la McGill University's Genetics pages.
PleiotropíaPor pleiotropía se conoce al efecto de un solo gen en más de una característica. La anemia drepanocítica es una enfermedad humana de las áreas tropicales donde la malaria es común. Los individuos que la sufren tienen un sinnúmero de problemas debido al efecto pleiotrópico del alelo de la anemia drepanocítica.
Genes y cromosomas, Herencia No Mendeliana
Además de las complicaciones de el control poligénico o la pleiotropía existen otros casos en que los porcentajes de la herencia mendeliana no se cumplen: ligado herencia citoplasmática y mutaciones.
LigadoEl "ligado" ocurre cuando los genes están en el mismo cromosoma. Recuerde que los genes ligados al sexo se encuentran en el cromosoma sexual X. Los grupos ligados son invariablemente el mismo número que los pares de cromosomas homólogos que un organismo posee. La recombinación ocurre cuando el entrecruzamiento (crossing-over) rompe la relación entre los grupos, como en el caso de tamaño de las alas y color del cuerpo estudiado por Morgan. El mapeo cromosómico estuvo basado en el estudio de la frecuencia de recombinación entre alelos.
Dado que las mutaciones pueden inducirse (por radiaciones o químicos), Morgan y sus colaboradores podían producir nuevos alelos sometiendo a la mosca de la fruta a mutágenos (agentes que provocan mutaciones). Los genes están localizados en regiones específicas de ciertos cromosomas, llamadas locus (plural: loci). Un gen es por lo tanto un segmento específico de la molécula de ADN.
Alfred Sturtevant, siendo un estudiante en el laboratorio de Morgan, postuló que el crossing-over seria menos común entre genes adyacentes uno del otro en el mismo cromosoma y que sería posible graficar la secuencia de los genes a lo largo del cromosoma de la mosca de la fruta usando la frecuencia de crossing-over.
La distancia en un mapa genético se expresan en unidades de mapeo (una unidad de mapeo = 1 recombinación por 100 huevos fertilizados, o una chance de recombinación del 1%).
El mapa para los cromosomas de Drosophila melanogaster es bien conocido (enlace para el mapa principal). En los diagramas de los mapas se puede ver por ejemplo que
el color de ojos y aristas largas se encuentran muy apartados (tal como lo indica la existencia de un mayor número de recombinaciones entre ellos)
el color de los ojos y el tamaño de las alas están cercanos (como lo indica la menor frecuencia de recombinación entre ellos).
Obtenido de Around the Genome (at La figura A muestra, en la metafase, cromosomas de la mosca de la fruta ; la figura B muestra un cromosoma politénico (gigante).
Herencia citoplasmática
Sabemos que los cloroplastos y las mitocondrias contienen ADN, y cuyos genes controlan ciertos aspectos de la fotosíntesis y la respiración. La herencia de estos genes es independiente de la reproducción sexual y generalmente se lleva a cabo por vía materna, denominándose herencia citoplasmática.
Cromosomas politénicos o gigantes Se encuentran en las glándulas salivales de la mosca de la fruta (Drosophila). Son cien veces más grandes que los cromosomas de las células del resto del cuerpo y cuando se tiñen presentan bandas claras y oscuras. Los genetistas aprovecharon este hecho para correlacionar cambios en las bandas de los cromosomas con cambios en la Drosophila lo que permite asignar un lugar físico a los genes de la misma.
Anormalidades de los cromosomasLas anormalidades cromosómicas incluyen inversión, inserción, duplicación, y deleción. Estos son tipos de mutación. Dado que el ADN es información, y que la misma tiene un punto de comienzo, una inversión produce una proteína inactiva o alterada. Igualmente una deleción o duplicación altera el producto del gen.
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