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sábado, 3 de agosto de 2013

Diez Preguntas y Respuestas Breves Sobre la Teoría de la Evolución.



1. ¿Qué dice, en esencia, la teoría de la evolución?

La teoría de la evolución explica cómo los organismos cambian a través del tiempo para dar lugar a nuevas formas de vida llamadas especies.  Estos cambios son lentos y graduales, pero se acumulan y transmiten de una generación a otra.  Según la teoría de la evolución todos los organismos tenemos un origen común.

2. ¿Pero acaso no es solo una teoría?

La teoría de la evolución no es solo una teoría: es una teoría científica.  Esto significa que es una explicación basada en evidencia contundente y que es aceptada como tal por la comunidad científica.  Esta explicación está basada en fenómenos observables y que se pueden medir.  Comúnmente la palabra teoría es usada por los medios de comunicación de forma incorrecta, significando hipótesis, o explicación probable.  Por ejemplo, en las noticias pueden decir que la policía tiene la teoría de que un sujeto particular es un asesino porque lo encontraron con un arma cerca de un cadáver.  Esto es en realidad una hipótesis, una explicación probable que no ha sido corroborada por la evidencia.  Claro que, dado que la ciencia no es dogmática, siempre queda el camino abierto para que cualquier teoría científica sea probada incorrecta a través de nueva evidencia contradictoria.

La teoría de la evolución ocupa en las ciencias biológicas el mismo sitial que ocupa la teoría atómica en la química o la teoría cuántica en la física actual. Es el fundamento que permite entender los procesos biológicos y las interrelaciones entre los seres vivos y aquellos que ya se extinguieron.  El que descarte la teoría de la evolución por ser “solo una teoría” está obligado, bajo el mismo principio, a descartar la teoría atómica, teoría cuántica, teoría electromagnética y la teoría celular, entre otras.

3. ¿Existen otras teorías científicas sobre el origen de las especies?

No.  La única teoría actual aceptada por la comunidad científica internacional es la teoría de la evolución.

4.  ¿Y qué tal de la teoría del diseño inteligente, según la cual se propone que las cosas fueron diseñadas por un ser superior?

El diseño inteligente no es otra cosa que el creacionismo, la explicación religiosa sobre la creación del mundo y sus habitantes, según relatada en el libro de Génesis en la biblia.  No tiene fundamento científico alguno, y carece de los elementos que constituyen una teoría científica.

5. ¿Pero le parece lógico que el hombre haya salido del mono?

Ningún evolucionista ha dicho que el hombre salió del mono.  Esto es totalmente incorrecto y es predicado por los que no creen en la evolución y que tampoco la entienden.

La evidencia fósil, genética y embriológica lo que demuestra es que tanto los seres humanos como los monos tienen un ancestro común que tenía muchas de las características que compartimos hoy con los monos y que ambos heredamos.

6. Según la biblia la tierra no puede tener más de 10,000 años.  ¿Es esto tiempo suficiente para que ocurrieran los procesos evolutivos que dieron lugar a los humanos?

No es tiempo suficiente ni la tierra tiene 10,000 años.  La evidencia geológica apunta claramente a que nuestro planeta tiene una edad aproximada de 4,500 millones de años, tiempo más que suficiente para que ocurrieran los cambios evolutivos que dieron lugar a nuestra especie.  Decir que tiene 10,000 años es declarar un desconocimiento craso de la evidencia científica que contradice dicha aseveración.

7. ¿Pero acaso la evidencia fósil no es sumamente escasa, como para apoyar la teoría de la evolución?

Esta es una aseveración falsa basada en el desconocimiento del enorme cúmulo de evidencia fósil de la evolución.  Que haya tantos fósiles es de por sí sorprendente dado lo difícil que es la preservación de los mismos.  Considere el caso de un animal que muera de sed en algún desierto.  Piense en la probabilidad de que su esqueleto sobreviva a las inclemencias del tiempo, depredadores y procesos de descomposición a través de miles, cientos de miles, o millones de años.  La realidad es que la mayoría de estos cadáveres no dejarán rastro para el futuro.  Sin embargo, de vez en cuando, algún evento natural y a veces catastrófico puede propender a que el esqueleto se preserve.  Ese es el caso de animales que mueren atrapados en lava, que se solidifica rápidamente, o que caen en algún sedimento que se seca y los preserva, entre otros.  Y no es solo la presencia de los fósiles, sino el orden en que se encuentran.  A través de todo el mundo los fósiles se encuentran en un orden de complejidad que traza las rutas evolutivas de los organismos.  Los más simples en los estratos más profundos y los más complejos en los estratos superiores.  Las pocas excepciones se dan debido a eventos catastróficos, donde terremotos o inundaciones pueden alterar el orden esperado, pero solo en lugares específicos.

Entre los casos de evolución mejor corroborados a través de fósiles están los de la evolución del caballo, las ballenas, las aves, y los simios, incluyendo a los humanos,  por mencionar algunos.

8. ¿Existe evidencia de la evolución aparte de los fósiles?

Existe evidencia contundente de la evolución que es, probablemente, más poderosa que la evidencia fósil.  Tras la dilucidación de la secuencia del genoma humano en el 2001, hemos descubierto que tenemos en nuestros cromosomas mucha información genética que no solo no usamos, si no que parecería que no nos pertenece.  Tenemos en nuestros 23 pares de cromosomas un cementerio de fósiles genéticos, genes que perdieron su función a través de mutaciones y se han quedado ahí como testigos mudos de nuestra evolución.  Se estima que solo un 2% de nuestro ADN codifica para proteínas.  En el 98% restante hay genes idénticos o casi idénticos al de ratones, ratas, gallinas, virus, bacterias, moscas, y cualquier organismo que se pueda imaginar; todo un zoológico genético. Hasta podríamos fabricar nuestra propia vitamina C, como la mayoría de los demás mamíferos, sino fuera porque uno de los genes necesarios ha perdido su función.  Además, cientos de genes para receptores del olfato que se tornaron inservibles, entre otros.

También está la evidencia dada por la disciplina conocida como Evo-Devo, que estudia la relación entre los procesos de desarrollo embrionario (Devo de “development”) y la evolución (“Evo”).  Por ejemplo, durante nuestro desarrollo los humanos desarrollamos una cola que luego es retraída y desaparece.  Pero el gen o genes para la misma están ahí, mutados o silenciados por algún mecanismo genético.  Claro está, en casos excepcionales se activan nuevamente y da lugar al nacimiento de bebés con una cola.  Esto se llama atavismo y ha sido observado en otros organismos. Por ejemplo, se ha documentado el caso de ballenas con patas traseras, evidenciando el origen terrestre de estos mamíferos acuáticos.

9. La Segunda Ley de Termodinámica claramente contradice la teoría de la evolución. ¿Cómo pudo ocurrir entonces?

Esta ley, comúnmente conocida como Ley de Entropía, explica esencialmente cómo la energía se mueve de un lugar donde hay mucha a uno donde hay menos.  O sea, que la energía se dispersa y explica cómo los sistemas tienden a desorganizarse en lugar de organizarse. Esto parece contradecir la evolución.  Sin embargo aquí está la clave: la ley aplica a sistemas cerrados, donde no se añade más energía.

Considere un vaso de agua caliente.  Si lo pone sobre una mesa la energía de calor en el vaso se irá dispersando desde las moléculas de agua hacia las moléculas de la mesa y del aire circundante.  Al final el agua se enfriará hasta alcanzar un equilibrio de calor con la mesa y el aire.  Si pone el vaso en el refrigerador, vuelve a desequilibrar el sistema y mucha de la energía que quedaba en el agua pasará ahora al interior frío del refrigerador hasta que se alcance un nuevo equilibrio.  El agua estará más fría que cuando estaba sobre la mesa pero igualmente fría que el refrigerador.  Y ya sabe lo que pasará si mueve el vaso al congelador.

¿Es posible lograr que el agua caliente del vaso se ponga más caliente aún?  O sea, ¿es posible ir de un estado de desorden a uno de más orden energético?  Sí y no, dependiendo del punto de referencia.  Si nos referimos al agua en el vaso sí se puede, pero requiere que usted le supla más energía a ese sistema.  Eche el agua en una olla y encienda la estufa.  La energía de calor liberada por la combustión del gas propano pasará al agua en la olla (recuerde que la energía pasará del sistema de mayor energía al de menor, del propano en combustión ante la presencia de oxígeno al agua) y la calentará.  ¿Se violó la Segunda Ley de Termodinámica?  Para nada porque aunque aumentó la energía en el agua esta se redujo en el gas propano.  O sea, a nivel del universo la entropía sigue aumentando (el universo se expande desde el Big Bang) aunque en un pequeño punto, por un tiempo específico, la misma parece haber disminuído.

¿Pero qué tiene que ver el vaso de agua con la evolución?  ¿Dónde está la fuente de energía que permite que los organismos aumenten en complejidad aún cuando tienen la Segunda Ley colgando sobre sí como una espada de Dámocles?  Lo más probable ya contestó la pregunta.  Si no, levante la cabeza al cielo en cualquier día soleado y allí verá, majestuosa, la estrella que nos inunda con energía todos los días y que provee la necesaria para que el proceso evolutivo ocurra.  Por supuesto que esto le costará la muerte algún día, pero falta mucho para eso.

En conclusión, a nivel del Universo sigue aplicando la Segunda Ley, aunque en un punto localizado, en un sistema abierto como el planeta Tierra, pareciera como si no se cumpliera.  Pero la realidad es que palpamos la entropía todos los días cuando vemos un árbol caer, un edificio deteriorarse y cada vez que nos miramos al espejo.  

10.  ¿Pero se puede combinar el creacionismo o diseño inteligente con la teoría de la evolución?

No. Si a través del creacionismo (o diseño inteligente) se propone que los organismos fueron creados tal y como existen hoy entonces el creacionismo y la evolución son totalmente incompatibles. Toda la evidencia demuestra que los organismos existentes proceden de otros organismos que existieron en el pasado y que, al fin y al cabo, todos tenemos un ancestro común.  Muchos religiosos han tenido que aceptar la evidencia contundente de la evolución.  Algunos han propuesto que, aunque la misma ocurrió, un ser sobrenatural plantó la semilla de la vida al principio del proceso y dejó que esta evolucionara.  Otra gente ha propuesto que se originó en el espacio y llegó a la tierra en algún meteorito en la forma de algún germen.  Estas son hipótesis sin apoyo pero que no contradicen a la evolución pues la teoría no explica el origen de la vida sino, como muy bien Darwin lo escribió en su famoso libro, el origen de las especies.


Edwin Vázquez de Jesús
Departamento de Biología
Universidad de Puerto Rico en Cayey

sábado, 2 de abril de 2011

La evolución es la única explicación científica sobre el origen de las especies

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El concepto de la evolución es sencillo. Todos los organismos de la Tierra estamos interconectados porque tenemos un ancestro común. La vida surgió a pasos lentos pero seguros en un caldo primigenio y una vez formada no se detuvo. Los cambios fueron muchos y por millones de años. La mayoría de estos no fueron favorables y los organismos que los adquirieron desaparecieron. De la mayoría no queda ni rastro. De los demás nos quedan sus fósiles. Se estima que el 98% de los organismos que han existido han desaparecido por extinción. Somos, junto a los demás organismos que habitan la Tierra hoy día, el 2% favorecido por el azar de los cambios biológicos que nos han permitido adaptarnos a nuestro ambiente.

http://waste.ideal.es/fotos/tiktaalik-4.jpg
La evidencia de que la evolución es el proceso natural por el cual habitamos este planeta es amplia. No sólo el registro fósil la sustenta, sino los estudios de genética molecular, que demuestran cómo unos organismos provienen de otros más primitivos. En el proceso se quedan en el genoma (el contenido de material genético de un organismo) rastros de ese proceso a través de genes dañados, como fósiles moleculares que testifican de forma clara que somos el producto de un mecanismo biológico que no tiene un propósito particular ni un diseño específico. Somos, en ese sentido, hijos e hijas del azar mutacional de nuestro ADN. Hemos llegado hasta aquí porque la suerte natural nos ha favorecido. Es por eso que en el genoma humano hay secuencias de ADN que son homólogas a genes de peces, anfibios, reptiles, aves, y de otros mamíferos. ¿Qué hacen en nuestro genoma? Ocupar espacio. Son genes que no sólo perdieron su función en nosotros a través de mutaciones, sino que se han convertido en secuencias silentes, porciones de ADN neutrales que no nos benefician pero tampoco nos hacen daño, necesariamente. Por eso, no hay una presión de selección natural para eliminarlas. Pero son importantes para estudios de evolución molecular, y trazar la ruta hasta nuestro pasado.

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Aparte de la evidencia fósil y molecular, el proceso de nuestro desarrollo embrionario refleja las etapas de nuestra evolución. Después de que ocurre la gastrulación, donde se forman las tres capas de tejidos que formarán los órganos (designados ectodermo, mesodermo y endodermo) el proceso que le sigue, la organogénesis, recapitula las etapas de nuestro pasado evolutivo. De hecho, una nueva rama de la biología, designada Evo-devo, se encarga de estudiar este fenómeno, que no es otra cosa que la expresión de genes en una secuencia de tiempo que coincide con nuestra evolución.

Lo que conocemos sobre la formación del universo, las estrellas y sus planetas más la evidencia geológica y química sobre el origen de la Tierra, complementan y corroboran la explicación sobre el origen de las especies. Esa explicación, la única que puede ser sustentada con evidencia científica amplia y contundente, es la evolución. No existe otra.  

© Edwin Vázquez de Jesús
Universidad de Puerto Rico en Cayey

sábado, 19 de marzo de 2011

El seudogen GULO, evidencia de nuestra evolución.


© Edwin Vázquez de Jesús, Ph.D.
Universidad de Puerto Rico en Cayey


Los humanos necesitamos vitamina C (ácido ascórbico) para vivir, lo que lo convierte en un nutriente esencial. Pero no tenía por qué ser así. Llevamos en uno de nuestros cromosomas, en el 8, una versión dañada del gen que le permite a la mayoría de los demás mamíferos, y a otros organismos, producir su propia vitamina C. El gen se llama GULO, una abreviación del trabalenguas químico “oxidasa de gulonolactina-L”. ¿Qué pasó? ¿Por qué cargamos en nuestro genoma un gen dañado, un seudogen, que de nada nos sirve? La respuesta sencilla es la evolución.

La dieta de los humanos siempre incluyó alimentos ricos en vitamina C, especialmente frutas y vegetales. Por tanto, poseer este gen no nos daba ninguna ventaja adaptativa ni evolutiva. En tal sentido, cualquier mutación que dañara al gen no tendría efecto en nuestra supervivencia y pasaría desapercibida. Los humanos que portaran dicha mutación seguirían reproduciéndose y pasándole el gen mutado a su progenie, que a través de miles de años seguiría acumulando más mutaciones. De hecho, si comparamos el pseudogen GULO de los humanos con el gen funcional en otros mamíferos, el 20% de nuestro gen está mutado. Los mamíferos que tienen el gen funcional incluyen a los perros y gatos, por lo que no se preocupe en darles alimentos ricos en vitamina C. Ellos mismos la producen.

¿Qué sucede si usted no consume vitamina C? Padecerá de escorbuto (“scurvy”), una enfermedad que fue descrita en los marineros, quienes empacaban frutas para sus viajes pero éstas se les dañaban. Una vez en alta mar, y sin suministro de vitamina C, sufrían las consecuencias de la enfermedad. La vitamina C es necesaria para la síntesis de colágeno, la proteína más abundante en nuestros cuerpos y un componente esencial de la red de proteínas que unen a la mayoría de los tejidos (la matriz extracelular).  Además participa en el proceso de la coagulación de la sangre.  El cirujano James Lind, de la Armada Británica Real, descubrió en el 1747 que algo en las frutas prevenía el escorbuto. Por esta razón a los marineros se les obligaba a tomar jugo de lima en sus travesías en alta mar (de ahí que a los marinos británicos se les dio el sobrenombre de “limeys”). 

Lo interesante de que poseamos el gen GULO mutado es que no somos los únicos. Otros organismos han sufrido, en su propio pasado evolutivo, otras mutaciones que dañaron la funcionalidad del gen. Entre éstos se encuentran los murciélagos y los conejillos de Indias. Pero esa es una historia distinta. La que nos concierne es la del orden taxonómico de los primates, que incluye a los prosimios (lemures, lórises, gálagos y tarsiers) y los simios (monos y simios superiores, donde se ubican los humanos). Todos los primates tienen el gen mutado esencialmente en los mismos lugares comparado con los humanos. Esto constituye evidencia de que compartimos un antepasado común. Más aún, cuando comparamos el GULO mutado de los chimpancés, nuestros más cercanos familiares evolutivos, descubrimos que ambos poseemos exactamente la misma mutación en exactamente el mismo lugar y en el mismo cromosoma. Eso nos dice que el ancestro común de ambos organismos sufrió las mutaciones adicionales y nos las dejó como legado y evidencia de nuestro pasado biológico compartido.

De esta forma, el seudogen GULO se une al cromosoma 2 como testigo silente pero poderoso de nuestra evolución. 




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