¿Qué es la biología evolutiva?
La biología evolutiva es la rama de la biología que estudia el origen y los cambios de los seres vivos a través del tiempo, los procesos evolutivos que produjeron la diversidad en la Tierra y las relaciones de parentesco entre las especies. Entre esos procesos evolutivos destacan la selección natural, la descendencia común y la especiación.
La biología estudia los organismos integralmente, y la biología evolutiva busca responder preguntas desde el punto de vista funcional, ocupándose de explicar el sentido adaptativo de los elementos que se estudien.
Julian Huxley, biólogo evolucionista británico, la define como una disciplina que sintetiza varios campos no relacionados previamente en torno a la investigación biológica. Esos campos serían la genética, la ecología, la sistemática y la paleontología.
La biología evolutiva es diferente de las ciencias exactas, pues trata de fenómenos que no hay manera de explicar por medio de leyes, por lo que se considera que son singulares. Esta rama de la biología pretende encontrar respuestas a la pregunta ¿por qué?
Historia de la biología evolutiva
- Orígenes. Como disciplina académica, surgió entre los años 30 y 40 del siglo XX, al confluir las teorías de la selección natural, la genética y la mutación aleatoria. Emergió como resultado del neodarwinismo. Sin embargo, sus orígenes se remontan a la idea de la evolución por selección natural propuesta por Charles Darwin en 1859. El científico británico la sugirió partiendo de la idea de que el medio ambiente favorece o dificulta la reproducción de los organismos vivos. Además, sustentaba tres premisas: el rasgo debe ser heredable, existe variabilidad de rasgo entre los individuos de una población y ello debe impactar la supervivencia o reproducción del individuo de esa especie. Otro hito esencial fue la genética mendeliana, es decir, las leyes que propuso Gregor Mendel entre 1865 y 1866. Sus tres leyes intentaron explicar cómo se transmiten caracteres o rasgos físicos a la descendencia.
- Neodarwinismo. Es otro de sus principales antecedentes, cuyos artífices fueron Ronald Fisher, John Burdon Sanderson Haldane y Sewal Green Wright. La también conocida como síntesis moderna unía dos descubrimientos: la unidad de la evolución con el mecanismo de la evolución, es decir, los genes y la selección natural. Pero fue en 1980 cuando la biología evolutiva ocupó espacio en los departamentos universitarios. Hoy en día cubre temas diversos, donde se destacan la importancia relativa de las fuerzas evolutivas, es decir, selección natural, selección sexual, derivación genética, limitaciones del desarrollo, sesgo de mutación, biogeografía. Ha incorporado aspectos de diversas áreas, como la genética molecular y la informática.
Qué estudia la biología evolutiva
El concepto que unifica la biología evolutiva es el cambio y la transformación de las especies a lo largo del tiempo. Las modificaciones en las poblaciones biológicas que plantea la evolución pueden ser fenotípicas o genéticas.
La evolución explica la biodiversidad pasada y actual, así como las adaptaciones morfológicas, fisiológicas y conductuales de plantas y animales al entorno. Pero además dilucida aspectos biológicos, conductuales y sociales de la especie humana.
La biología evolutiva busca entender los senderos históricos y los procesos que han originado las características actuales de los organismos, y se ocupa de explicar por qué son esas las características, y no otras.
Las preguntas de los biólogos evolutivos suelen ser “¿qué ocurrió y cuándo?, ¿cómo y por qué?”. Si combinamos ese enfoque con las diversas divisiones o ramas de la biología, surgen diversos subcampos, como el de la ecología evolutiva y la biología evolutiva del desarrollo. También pueden identificarse algunas extensiones, como la robótica evolutiva, la ingeniería evolutiva, algoritmos evolutivos y economía evolutiva.
Además, cabe mencionar un nuevo campo de esta disciplina, la biología evolutiva del desarrollo, que se centra en estudiar cómo se registra y controla el desarrollo embrionario.
Por otro lado, hay muchos otros hábitos cuya dependencia es principalmente psicológica y no fisiológica. Los síntomas de la abstinencia en este caso son algo diferentes. El cerebro interpreta que ha perdido una valiosa recompensa, lo que se refleja en malestar emocional y cambios conductuales.
Aplicaciones de la biología evolutiva
La biología evolutiva actualmente busca aclarar fenómenos que fueron explicados de manera errónea en la síntesis evolutiva moderna. Por ejemplo, en la evolución de la reproducción sexual, en el envejecimiento, en la especiación, así como en la capacidad de evolución. También se aplica en el área genética para determinar la arquitectura de fenómenos evolutivos, como la adaptación y la especiación.
Los aportes de esta disciplina son claves en ecología de los organismos, en la teoría de la historia de la vida, conocimiento molecular, estudios sobre el genoma, y en campos de la paleobiología, la sistemática, la salud y la filogenética.
Conceptos principales de la biología evolutiva
- Evolución: cambio en las características de las poblaciones de organismos, o grupos de tales poblaciones, a lo largo del curso de sucesivas generaciones.
- Elemento: sustancia que no se puede dividir en una forma más simple por medios químicos ordinarios. Son unidades estructurales básicas de diminutos átomos constituidas por protones, neutrones y electrones.
- Especie: estado del proceso evolutivo mediante el cual un grupo de individuos con la capacidad real o potencial de cruzarse entre sí dan descendientes fértiles.
- Genotipo: suma total de la información genética de un organismo contenida en sus cromosomas.
- Fenotipo: conjunto de características identificables de un organismo (estructural, bioquímica, fisiológica y conductual) determinada por la interacción del genotipo y el ambiente.
- Selección natural: tipo particular de selección que ocurre de manera no teleológica en las poblaciones naturales. Esta no admite intencionalidad, dirección ni progreso, a diferencia de la selección artificial, ejecutada por el ser humano con un propósito específico.
- Mutación: variación de un alelo por alteración en sus secuencias de base que ocurre entre una generación y la siguiente.
- Neodarwinismo: o teoría sintética de la evolución, fusiona el darwinismo clásico con genética moderna, paleontología, distribución geográfica, taxonomía y toda disciplina que permita entender el proceso evolutivo.
- Creacionismo: conjunto de creencias inspiradas en doctrinas religiosas, según las cuales la Tierra y los seres vivos provienen de un acto de creación divina, que se llevó a cabo de acuerdo a un propósito trascendental.
- Saltacionismo: o teoría mutacionista, corresponde a la ocurrencia de cambios repentinos y de gran magnitud de una generación a otra. Se opone al gradualismo darwinista.
- Fijismo: sostiene que cada especie permanece invariable a lo largo de la historia en la forma en que fue creada, por lo que se opone a la teoría de la evolución.
- Transformismo: teoría que considera que las especies tienen un origen independiente, pero pueden ir cambiando principalmente por el uso o desuso de órganos según las necesidades que vayan presentándose en el medio ambiente.
- Uniformismo: principio que plantea que los procesos naturales son repetitivos, es decir, los mismos que actuaron en el pasado son los que actúan en el presente y se presentarán en el futuro.
- Microevolución: cambios a pequeña escala que se registran en las frecuencias alélicas de una población, a lo largo de pocas generaciones. Es un cambio a nivel de especie o debajo de ella.
- Macroevolución: ocurrencia de grandes cambios, evidencian patrones y procesos que afectan a niveles superiores a las poblaciones.
Biólogos evolutivos destacados
La biología evolutiva se ha conformado en una disciplina clave en el mundo científico actual, gracias a los aportes de biólogos especializados en el área:
- Charles Darwin (1809-1882): planteó la evolución biológica a través de la selección natural en su obra El origen de las especies.
- Gregor Mendel (1822-1884): describió las leyes de la herencia genética.
- Sewall Wright (1889-1988): uno de los principales fundadores de la genética poblacional, conocido por su gran influencia en la teoría evolutiva.
- George Gaylord Simpson (1902-1982): uno de los principales teóricos de la teoría evolutiva sintética.
- Ernst Mayr (1904-2005): contribuyó a la revolución conceptual que permitió la síntesis moderna de la teoría de la evolución y gracias a sus aportes se desarrolló el concepto biológico de especie.
- George Ledyard Stebbins (1906-2000): genetista, miembro fundador de la síntesis evolutiva moderna. Logró incluir la botánica en este marco teórico.
- Ronald Fisher (1890-1962): usó la matemática para combinar las leyes de Mendel con la selección natural propuesta por Darwin.
- Edmund B. Ford (1901-1988): padre de la ecología genética, gran investigador del rol de la selección natural en las especies.
- Richard Dawkins (1941): popularizó la visión evolutiva de los genes e introdujo términos como meme y memética.
- Marcus Feldman (1942): matemático cuyos aportes a la teoría evolutiva han sido gracias a los estudios computacionales que ha llevado adelante.
Referencias
- Biología Evolutiva. Recuperado de es.wikipedia.org.
- Evolutionary biology. Recuperado de en.wikipedia.org.
- Pérez, E. Conocimientos fundamentales de biología evolutiva: propuesta didáctica para educación secundaria.
- Santos, M., Ruiz, A. Temas actuales de la biología evolutiva. España: Universitat Autònoma de Barcelona.
- Soler, M. La evolución y la biología evolutiva. Recuperado de sesbe.org.