Biología Evolucionaria Charles Darwin II: La Selección Natural

por Alfred Rosenberger, Ph.D.

¿Sabia usted de que la experiencia de Darwin con sus diez hijos fomento su pensamiento acerca de la evolución? Teorizo de que algunos comportamientos humanos, tales como el egoísmo de un niño pequeño, se basaron por medio de instintos que eran adaptaciones. Estas diferencias naturales que siempre existen entre individuos están en el centro del principio de la selección natural como el motor del cambio evolucionario.

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El segundo en una serie discutiendo el trabajo de Charles Darwin. Este módulo hace una mirada mas profunda en el proceso que llevo a Darwin a la teoría de selección natural y examina mecanismos específicos que forjan el cambio evolucionario. Puntos clave en los cuales la idea de selección natural se basa se perfilan. Ejemplos de la vida personal de Darwin hacen mas claro su pensamiento acerca del cambio dentro de una especie y la "lucha por existir".

Términos que usted debe sabertoggle-menu

  • población = todos los individuos de un cierto tipo de planta o animal que vive en hábitat particular
  • especie = una variedad distintiva de animal o planta que puede producir hijos entre su tipo
  • raza = un grupo de plantas o animales que comparten la mayoría de las características, tal como una raza de un perro

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De cómo Charles Darwin llegó a entender la evolución es una importante y fascinante historia. Parte de esta historia se discutió en Charles Darwin I: El origen de las especies. Ahí nos centramos en cómo Darwin postuló una alternativa a la idea de que cada especie era creada de manera única e incambiable. Aquí miramos con más detalle cómo Darwin llegó a proponer el mecanismo del cambio evolutivo, al que llamó “selección natural.” La selección natural es una fuerza que promueve el cambio en las especies a través de generaciones. Es también la fuerza que produce nuevas especies a partir de los cambios que se acumulan en la población durante largos períodos de tiempo.

Darwin comprendió la importancia de la selección natural poco a poco, mientras desarrollaba sus habilidades y credenciales científicas. Vivió durante una de las épocas más interesantes, el apogeo de la era Victoriana en Gran Bretaña, de 1809 a 1882, cuando las ciencias y la apertura a cuestionar el status quo, eran fuerzas culturales en expansión. Tuvo una carrera larga, productiva y brillante, y ya era casi famoso antes de volver de su viaje de cinco años alrededor del mundo en el H. M. S. Beagle. Afortunadamente, su correspondencia, diarios y cuadernos personales, así como sus escritos dirigidos a parientes, amigos, colegas y rivales, documentan ampliamente la vida adulta de Darwin. Estos documentos nos cuentan que todas las facetas del hombre reflejaban su pasión sobre los modelos de la evolución, sus reglas y consecuencias. Una vez que comprendió totalmente cómo funcionaba, la vida de Darwin se volvió tan imbricada en pensar sobre la evolución que hoy llamariamos a su fascinación una obsesión.

Figura 1: Página titular de El origen de las especies por medio de la selección natural.

A pesar de que correctamente le damos el honor a Darwin de ser el padre fundandor de la teoría evolutiva, una de sus grandes cualidades era su capacidad de ver una buena idea y sintetizar información de diferentes campos de conocimiento. El éxito de Darwin es el resultado, en parte, de haber aprendido de otros. En esto es similar al gran físico Isaac Newton cuando declaró haberse parado “en los hombros de gigantes.” Por consiguiente, para desarrollar el concepto de la evolución por selección natural, Darwin no tuvo que inventar la idea de que los animales y las plantas se adaptaban a su ambiente, porque esto ya era reconocido al final de los años 1,700. No tuvo que resistir la historia bíblica de la creación en siete días, porque el padre de la geología moderna, Charles Lyell, ya había demostrado que la historia de la Tierra se extendía por lo menos a millones de años, no los miles que sugiere la Biblia. Darwin ni siquiera tuvo que pensar en la idea de la selección natural por si mismo. ¡Estaba inspirada en otra persona, otro Inglés, Thomas Malthus, un clérigo y economista, que escribió Ensayos Sobre Principios de la Población en 1798. Malthus argumentaba (desde un punto de vista económico) que el crecimiento de la población humana, si no era controlado por enfermedades, hambrunas, guerras y otros factores, se expandería naturalmente más allá de nuestra capacidad de producir alimentos para sostenerlo. En otras palabras, las sociedades de personas también están encerradas en una “lucha por existir.” En su autobiografía, Charles Darwin reconoce esta idea como el inicio de la selección natural.

En octubre de 1838, quiere decir, quince meses despues de haber empezado mi investigacion sistematica, lei como una diversion la obra de Malthus, La Poblacion, y estando bien preparado para apreciar la lucha de la existencia que se da en todas partes a traves de largas y continuas observaciones de los habitos de animales y plantas, me golpeo que debajo de estas circunstancias, las variaciones favorables se preservarian y las no favorables perecerian. El resultado de eso seria la formacion de una nueva especie. Aqui, entonces, tenia finalmente una teoria con la cual trabajar.

Charles Darwin, 1876

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Darwin is credited as being the first person to recognize that plants and animals adapt to their environment.

Figura 2: Casa Down - Hogar y laboratorio de Charles Darwin

Después de su famoso viaje alrededor del mundo de cinco años en el Beagle, la mayor parte de la vida de Darwin transcurrió en su casa en las afueras de Londres. Darwin la usaba como una base de sus operaciones científicas. Sus esfuerzos involucraban mucho más que escribir sobre grandes ideas como la selección natural. Trabajó mucho para desarrollar organicamente su conocimiento de todas las formas de los animales y plantas, aprendiendo lecciones de muchos y variados proyectos de investigación que siempre estaban en proceso en la casa Darwin. Muchos de estos proyectos parecerían pequeños y triviales, pero le abrían campos de comprensión y entendimiento que se añadían a un vasto cuerpo de experiencia. Esto le dió a Darwin una gran reputación dentro del público y en los científicos de diferentes campos. Darwin abrió el camino en estudios sobre bellotas de mar, corales, hibridización entre las especies, fertilización de las orquídeas, orígenes humanos, comportamiento animal y otros temas que son actualmente básicos para la oceanografía, botánica, genética, ecología, geología, y psicología.

Figura 3: Anni Darwin (c. A finales de la decada de 1840)

Debido a su interés en el comportamiento de los organismos, hasta la familia de Darwin ofreció lecciones sobre la evolución. A la vez que era un afectuoso padre de sus diez hijos, también los estudiaba cuidadosamente para detectar pistas sobre como la naturaleza cedía paso a la crianza. A partir de sus observaciones teorizó que algunos comportamientos humanos, tales como el egoismo de un niño, se basaban sobre instintos que eran adaptaciones, mientras que otros comportamientos eran aprendidos y formados por la cultura. La muerte de una de sus hijas, Annie, a la edad de diez años, también fué un recordatorio doloroso de que todas las especies son prisioneras de su ambiente y experimentan una “lucha por la existencia” durante cada generación. La enfermedad era un riesgo ambiental para todos los individuos, un obstáculo potencial a sus éxitos. Algunos individuos tienen más capacidad que otros para enfrentar enfermedades, así como otros tienen más capacidad de escapar de la depredación. Algunos ganan y otros pierden; algunos crecen y otros no; algunos viven y tienen muchos hijos mientras que otros tienen pocos o ninguno. Estas diferencias naturales que siempre existen entre los individuos, están en el centro del principio de la selección natural como una máquina de cambio evolutivo.

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In Darwin's family life, he found

La idea de selección natural se basa en varios puntos clave:

  • En cada generación nacen más individuos de los que se necesitan para la reproducción de la especie.
  • Todos los individuos se diferencian en estructura y comportamiento y muchas de estas variaciones son heredadas.
  • Algunos individuos tienen una mayor habilidad que otros para sobrevivir y reproducirse, ya que sus rasgos heredados están mejor adaptados para las condiciones del ambiente que los otros rasgos presentes en individuos diferentes de la misma población.
  • Debido a que la velocidad con que las crias se reproducen en cada especie es mayor a la velocidad en la cual el ambiente puede ofrecer comida, refugio y otras necesidades, los individuos que llevan los rasgos ventajosos serán mayores que los que no las tienen. Esto causa un cambio en los rasgos comunes de la especie en el transcurso del tiempo.

Este cambio es un ajuste evolutivo que ocurre en generaciones. El proceso detrás del cambio es la selección natural. Darwin eligió este término porque el proceso funciona de manera muy parecida a la “selección artificial”, es decir, los métodos que la gente ha usado durante mucho tiempo para producir y mantener las castas de animales y plantas con las que vivimos. Ambos se apoyan en la reproducción diferencial para tener efecto. Esto quiere decir que ambos promueven la reproducción de ciertos miembros de la población con un conjunto deseado de rasgos. Por ejemplo, los perros son comunmente criados para proteger pero sin ser demasiado agresivos. Eventualmente, estos rasgos se establecen como características claves de una casta o población.
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Figura 4: Perros con diferentes Rasgos
Al contrario que la selección artificial, la selección natural siempre está presente, es constante, es a largo plazo y va más allá que la predicción o el control humano. Después de todo, no hay manera de predecir qué nueva enfermedad puede aparecer y amenazar a una población, cuán severa puede ser una sequía limitando la oferta alimenticia durante un verano malo, o si los depredadores del valle vecino deciden nadar en el río y cazar en un nuevo territorio, justo cuando nacen bebes vulnerables a ellos. Del mismo modo, no hay manera de decir si las especies pueden resistir enfermedades, cuántos famélicos individuos son capaces de viajar largas distancias hasta la meseta rica en alimentos, o cuán ingeniosos pueden ser algunos individuos al proteger a sus hijos de un nuevo carnívoro que los acecha. Los arqueólogos han demostrado que la selección artificial de las plantas y animales ha sido constante por lo menos durante 10,000 años. Pero Darwin sabía que la tierra era más antigua que eso - por lo menos un millón de años - así que sabía que muchos cambios pueden acumularse en una especie a través de la selección natural. En algunos años, los alimentos pueden ser abundantes y el grado de enfermedad bajo. Por lo tanto, el ambiente tiene un efecto menos “podador” sobre los individuos. En esa circunstancia, el tamaño de la población total de una especie puede crecer sin limitaciones. Sin embargo, esto significa que más individuos que tienen menos capacidad para los tiempos difíciles sobrevivirán, y la presión selectiva, las fuerzas que forman el éxito reproductivo, serán mayores cuando las condiciones cambien. De esta manera, es difícil saber qué tipos de rasgos serán favorecidos por la seleccion natural a largo plazo.

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Selective pressure weeds out traits that do not help a species to

El método científico tiene sus maneras propias de recortar, ya que las ideas menores son separadas de las ideas buenas que explican los datos de mejor manera. La idea de la selección natural ha sobrevivido muchas pruebas y desafíos a medida que el progreso en muchos campos iba más allá de lo que se conocía en el tiempo de Darwin. Uno podía haber adivinado, por ejemplo, que el principio de selección natural fallaría cuando, finalmente, supiesemos los conceptos básicos de la herencia, décadas después de que el Origen fuera publicado. Entonces, Darwin no tenía idea de cómo los rasgos pasaban de una generación a otra. Sin embargo, la teoría todavía es válida. Cada década que pasa se refuerza a medida que la genética, la biología molecular, la geología, la paleontología y otras disciplinas continúan explicando nuevos y viejos fenómenos, sin tener que inventar otro mecanismo evolutivo que reemplace la seleccion natural.


Conceptos Clavetoggle-menu

  • Variación dentro de una especie incrementa la posibilidad que tiene por lo menos algunos miembros de la población sobrevivirán bajo condiciones ambientales cambiadas.
  • Las características comunes de individuos dentro de una población cambiaran con el tiempo, mientras que los que tienen rasgos ventajosos serán los más comunes y los más extendidos.
  • While evidence of evolution by natural selection exists, its effects cannot be predicted.

Lectura Adicionaltoggle-menu

Alfred Rosenberger, Ph.D. “Charles Darwin II” Visionlearning Vol. BIO (4), 2004.

La alternativa a pensar en términos evolutivos es no pensar.
Sir Peter Medawar, 1915-1987

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