La Selección Natural. El Gran problema para los Creacionistas.

 

Según los Creacionistas y los que piensan que las primeras paginas del Génesis son literales, Dios nos creó a todos nosotros; animales, plantas y hombres, de un solo golpe y tal y como estamos hoy en día. Según la Biblia el hombre es exactamente el mismo desde que fuimos creados (hace poco menos de 7 mil años). Por lo tanto el comprobar a través de evidencias que los seres vivos que habitamos hoy en día la tierra somos producto de una serie de adaptaciones y modificaciones anatómicas dependiendo del medio donde nos encontremos; supone una verdadera derrota de la teoría de la Creación de Dios.

¿Nos adaptamos o no nos adaptamos?

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La teoría de la evolución a través de la selección natural fue formulada casi simultáneamente y de forma independiente por Charles Darwin y Alfred Wallace. Luego esta teoría pasó a llamarse simplemente “la Teoría de la Evolución biológica”

De acuerdo al relato de Darwin, el concepto de selección natural se le ocurrió al leer al economista Malthus, quien en 1798 afirmó que gran parte del sufrimiento humano era consecuencia ineludible del potencial de la población humana de crecer más rápido que sus recursos y alimentos. Para Darwin fue evidente que este concepto se aplicaba a todas las especies y dedujo que, cuando los recursos son limitados, la producción de más individuos que los que el medio puede sostener llevará a la lucha por la existencia. De esta lucha solo un porcentaje sobrevivirá y originará nueva descendencia.

No todos los miembros de una población tienen necesariamente las mismas probabilidades de sobrevivir y reproducirse (debido a la competencia por los recursos y las parejas). En virtud de pequeñas variaciones genéticas, algunos individuos se adaptan mejor a su medio ambiente que otros. Los mejor adaptados son los "que dan la talla" y tienden a sobrevivir y reproducirse en mayor grado, transfiriendo sus adaptaciones a la próxima generación con una frecuencia superior al de aquellos miembros de la población que "no dan la talla".

"Dar la talla" es una medida de la habilidad individual para sobrevivir y reproducirse. Aquellos que "encajan" se reproducen mejor y sobreviven más. Por lo tanto ellos realizan una mayor contribución al conjunto (pool) genético de la siguiente generación.

Este proceso de "supervivencia de los más favorecidos" fue llamado por Darwin SELECCIÓN NATURAL.

La selección natural es un mecanismo evolutivo que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica. La formulación clásica de la selección natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades. La selección natural fue propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de dos premisas:

- La primera de ellas afirma que entre los descendientes de un organismo hay una variación ciega (no aleatoria), no determinista, que es en parte heredable.

- La segunda premisa sostiene que esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos.

La selección natural por supervivencia y reproducción diferencial lleva inevitablemente en el tiempo a un cambio de la frecuencia de los alelos favorables en aquellos individuos, que por ser los mejores, encajan en su ambiente y sobreviven dejando más descendientes.

En términos de genética de poblaciones, la selección natural se define ahora mas rigurosamente como la tasa de reproducción diferencial de distintos genotipos en una población.

¿Qué selecciona la SELECCIÓN NATURAL?

La frase de Darwin "supervivencia del más apto" es muy popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros individuos. Así, los individuos "aptos" son aquellos que pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.

Sin embargo, es el fenotipo, y no el genotipo, lo que se expone al ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de un individuo, también su metabolismo o por ej.: la capacidad de que una enzima actúe a una determinada temperatura son características fenotípicas sobre las que actúa la selección natural.

Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos con diferente peso al momento del nacimiento.

Tipos de selección

Selección estabilizadora

La selección estabilizadora favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango. Los extremos de las variaciones son seleccionados en contra. Los niños que pesan significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil. La selección trabaja contra ambos extremos.

 

Selección direccional

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

La selección direccional tiende a favorecer, a lo largo del tiempo, a fenotipos en un extremo de un rango de variación (es decir escasos). Ejemplos:

- La resistencia a los insecticidas es un ejemplo. El DDT fue un insecticida ampliamente usado. Luego de unos años de uso intensivo, el DDT perdió su efectividad sobre los insectos. La resistencia al DDT es un carácter genético (raro en un comienzo) que se convierte en un carácter favorable por la presencia de DDT en el medio ambiente. Solo aquellos insectos resistentes al DDT sobreviven dando origen a mayores poblaciones resistentes al DDT.

- Un caso interesante es la polilla Biston betularia. Antes de la revolución industrial solo se observaban polillas con alas de colores claros en árboles de troncos de color claro. Con la contaminación causada por la Revolución Industrial, los troncos se oscurecieron y, las entonces raras polillas de alas oscuras se convirtieron en prevalentes, y las una vez prevalentes de colores claro en raras. ¿La razón?, las aves predadoras. El color que tiene el mayor contraste con el fondo (en este caso los troncos de los árboles), es una desventaja. La limpieza de los bosques a medidos del siglo XX causó la reversión de la frecuencia de polillas claras a oscuras a valores pre-industiales.

                 Biston betularia (forma típica)             forma melanica de Biston betularia f. carbonaria

- Otro ejemplo es la resistencia contra los antibióticos. El empleo de los antibióticos selecciona bacterias insensibles al fármaco. Una vez mas un carácter genético raro sin ninguna ventaja adaptativa se convierte en un carácter favorable por la presencia de un factor en el medio ambiente (en este caso los antibióticos). Cuando se exponen bacterias a un antibiótico, las bacterias sensibles al fármaco mueren, pero las que muestran cierta insensibilidad sobreviven y crecen produciendo poblaciones donde se incrementa la probabilidad de encontrar bacterias con mayores grados de resistencia. Las bacterias resistentes eludirán el efecto del fármaco con mayor éxito y así sucesivamente hasta llegar al momento que predominen sobre las otras. Mecanismos adicionales como mutaciones e intercambios de genes pueden acrecentar la resistencia.

Selección desorganizadora o disruptiva

La selección desorganizadora favorece a individuos en ambos extremos de la variación: la selección es en contra del medio de la curva. Esto causa una discontinuidad en la variación, produciendo dos o más fenotipos distintos. Un ejemplo de esto lo da el salmón Oncorhynchus kisutch. Cuando la hembra desova, los machos se acercan al nido y vierten su esperma fecundando los huevos, los que logran hacerlo son, por un lado los machos mas grandes que luchan entre sí por acercarse ganando generalmente el de mayor tamaño y por el otro, los mas pequeños, que logran llegar ocultándose entre las rocas, evitando así ser vistos (y pelear.....). De esta manera se observa, dentro de la población, una gran proporción de los dos tamaños extremos de machos

Selección Sexual

Se da el caso que determinadas características en el marco de una especie son sexualmente atractivas aunque carezcan de otro significado, por ejemplo en algunas especies de aves, los machos pueden hinchar sus cuellos en una medida extraordinaria lo cual resulta atractivo para las hembras, por lo tanto se seleccionan machos que pueden hinchar enormemente sus cuellos. Darwin concluyó que si bien la selección natural razonable guía el curso de la evolución, la selección sexual influye su curso aunque no parezca existir ninguna razón evidente.

      

                       Pavos reales en pleno cortejo en el ZOO de Saenz Peña, Chaco

Se considera que la selección sexual es la principal causa de dimorfismo sexual (diferencias morfológicas entre machos y hembras de una misma especie). Este dimorfismo es más marcado en especies poligínicas, donde pocos machos engendran a la mayoría de la progenie.

                                                           Pareja de Leones del ZOO

Especiación

Un población diverge, forman poblaciones similares y relacionadas. ¿Cuando dos poblaciones se convierten en dos nuevas especies?, cuando dos poblaciones no se inter-reproducen más se considera que son nuevas especies. Como la selección natural adapta poblaciones que ocupan diferentes entornos, ellas divergen en razas, subespecies y finalmente especies separadas.

Una especie puede ser definida como una o más poblaciones de individuos que se inter-reproducen y se encuentran reproductivamente aislados en la naturaleza de todos los otros organismos.

La divergencia genética resulta cuando la adaptación, corrimientos y mutaciones actúan sobre las poblaciones. Las barreras al flujo genético aíslan a  esas poblaciones, llevando a la formación de nuevas y separadas especies.

Especiación alopátrica

En la especiación alopátrica las poblaciones comienzan a divergir cuando el flujo de genes entre ellas se restringe. El aislamiento geográfico es, a menudo, la primera etapa de este proceso. Se pueden desarrollar otros mecanismos que producen restricciones adicionales a la interreproducción entre poblaciones, los mecanismos aislantes de la reproducción:

- Separación geográfica

- Rituales de cortejo

- Variaciones estacionales y temporales.

- Esterilidad de los híbridos

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Especiación simpátrica

Poliploidía e hibridación son mecanismos importantes de especiación en plantas. Si bien los animales tienden a ser unisexuales, las plantas, a menudo, tienen los dos sexos funcionales en el mismo individuo. En consecuencia, las plantas (en ausencia de mecanismos de auto incompatibilidad) pueden reproducirse a si mismas (sexual y asexualmente), estableciendo  rápidamente especies reproductivamente aisladas.

Poliploidía es un incremento del número de cromosomas característico del complemento diploide, por ejemplo la no disyunción de los cromosomas en la meiosis es lo que lleva a individuos 4n, este individuo estará aislado reproductivamente de la especie a pesar de poder reproducirse sexualmente.

Hibridación, un híbrido es un descendiente de padres pertenecientes a diferentes especies. Pueden producirse híbridos entre animales ( por ejemplo la mula), pero es mas común entre plantas. Los híbridos frecuentemente son estériles dado que, al no existir homólogos, los cromosomas no se aparean en la meiosis.

En caso de existir poliploidía y el número de cromosomas se duplica, el híbrido puede producir gametos viables, ya que cada cromosoma tendrá su pareja , los gametos resultantes serán diploides.

El curso de la Evolución

El curso de la evolución es a menudo lento, tan lento que todos los estadíos de la formación de una especie no puede ser observado. La evolución, desde el punto de vista darwiniano es considerada un proceso muy lento, resultante de la acumulación gradual de pequeñas diferencias genéticas. La clave del pensamiento de Darwin es el tiempo, eones de tiempo, una amplitud temporal insoportable, de modo que solo funcionen las causas naturales.

Recientemente, se expresaron puntos de vista alternativos respecto al curso y los eventos en la formación de las especies. Colectivamente se los conoce como especiación intermitente.

Equilibrios intermitentes

De acuerdo a otro modelo basado en el registro fósil, la especiación ocurre rápidamente en un corto tiempo, seguido por un período de cambios pequeños o nulos. "Pequeños" significa en este caso cientos o miles de años ( y no millones). Esto difiere del punto de vista original de cambios lentos y graduales continuados a lo largo de período de tiempo muy largos.

De acuerdo a este modelo hay dos niveles de selección, en uno actúa sobre el individuo, y en el otro sobre la especie.

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En la Teoría Moderna

En la moderna Teoría Sintética de la evolución, la selección natural no es la única causa de evolución, aunque sí la que tiene un papel más destacado. El concepto de selección natural se define ahora de un modo más preciso: como la reproducción diferencial de los genotipos en una población. Desde el momento en que existen diferencias en éxito reproductivo de las distintas variantes genéticas, existe selección natural. Por ejemplo: si los individuos más verdosos en una población de insectos-hoja aportan unos tres descendientes a la siguiente generación, y los individuos marrones aportan como media 1,5 descendientes, está habiendo selección a favor de los verdes. Las diferencias en éxito reproductivo pueden ocurrir por diversas causas (diferente fertilidad, riesgo de muerte por depredadores, atractivo sexual, capacidad para explotar los recursos alimenticios, etc.) Generalmente, existe una correlación entre la eficacia reproductiva de los portadores de un genotipo y la adaptación al medio que éste les otorga. Por tanto, los rasgos que confieren ventajas adaptativas comúnmente son seleccionados a favor y propagados en las poblaciones (En algunos casos, un genotipo podría otorgar éxito reproductivo sin aportar mayor adaptación al medio, y sería seleccionado igualmente).

La teoría de la selección natural aportó por primera vez una explicación científica satisfactoria para múltiples enigmas científicos del mundo biológico, especialmente el de la "apariencia de diseño" que existe en los seres vivos. Permitió, por tanto, que la Biología pudiera prescindir de los elementos divinos y sobrenaturales y se convirtiera así en una auténtica ciencia.

Hoy en día, la evolución por selección natural se estudia en diversos tipos de organismos, mediante experimentos de laboratorio y de campo, y se desarrollan métodos para averiguar qué genes han estado recientemente sometidos a la acción de la selección natural y con qué intensidad.

Tipos de Selección Natural

Existen 4 Tipos a veces considerados 3 de selección natural, clasificados según los individuos que sobreviven en cada tipo de selección, es decir, según cuántos sobrevivan:

- Selección estabilizadora

- Selección direccional

- Selección disruptiva o Selección balanceada

- Selección sexual

Posibles excepciones

Según Ernst Mayr, la selección natural podría tener una acción diferente o limitada en los siguientes casos

1. En primer lugar, los mecanismos de selección natural se han descrito casi exclusivamente en animales complejos y plantas (y otros grupos con reproducción sexual). Sin embargo, existen indicios de que la selección puede ser bastante distinta en los casos en los que los límites de la individualidad son mucho más borrosos. Es el caso de las colonias de invertebrados y de los organismos uniparentales, especialmente las plantas, las protistas y las procariotas (Véase el artículo Unidad de selección).

2. En segundo lugar, la primera etapa de la selección se basa en la variación fenotípica aleatoria, pero se ha descubierto una serie de mecanismos genéticos que producen una variación no aleatoria. Es el caso de la deriva meiótica, el conflicto intragenómico y determinados "genes egoístas". Una variación que fuera drásticamente no aleatoria podría sobrepasar la acción de la selección.

Conclusión

El fenómeno es especialmente sorprendente en el ámbito del desarrollo científico y tecnológico, donde la velocidad con que suceden la generación y aplicación de nuevos conocimientos supera no sólo nuestra capacidad de comprensión, sino incluso nuestra capacidad de asombro.

Aunque las especies son identificadas en la vida cotidiana por su apariencia, hay algo fundamental a tener en cuenta para su distinción: los individuos de una misma especie son capaces de cruzarse entre sí, pero no con individuos de otras especies diferentes.

La selección natural es uno de los procesos capaces de generar cambio evolutivo. Según la teoría de Darwin todos los organismos de un mismo grupo tienen un antecesor común, y existen o existieron formas intermedias entre los organismos actuales y el antecesor.

Fuentes consultadas:
http://www.biologia.edu.ar/evolucion/seleccion.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Selecci%C3%B3n_natural
http://www.monografias.com/trabajos11/selna/selna.shtml

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                      Ver Sección:  Ciencia y Tecnología.

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