La evolución es el proceso mediante el cual se producen cambios o transformaciones en los seres vivos a lo largo del tiempo. Fruto de este recorrido se da origen a nuevas especies.

La evolución tiene sus bases fuertemente apoyada por el estudio comparativo de los organismos, ya sean fósiles o actuales. En el estudio de las especies se destacan las semejanzas homológicas y analógicas.

Homología y analogía

Homología significa similitud entre las estructuras de los diferentes organismos, debido únicamente a su origen embriológico misma. Las estructuras homológicas puede tener la misma función o no.
El brazo del hombre, la pata del caballo, el ala de un murciélago y la aleta de la ballena son estructuras homológicas entre sí, pues todas comparten el mismo origen embriológico. En tales casos, no existe ninguna similitud funcional.

Al analizar el ala del murciélago y el ala de un pájaro, parece que ambos tienen el mismo origen embriológico y todavía se asocian con la misma función. La homología entre estructuras de dos organismos diferentes sugiere que ellos se originaron de un grupo ancestral común; aunque no indique un grado de proximidad común, parten de varias líneas evolutivas que desencadenaron varias especies diferentes. En este caso hablamos de radiación adaptativa.

Así pues, podemos indicar que la homología correspondería al mismo origen embriológico de las estructuras de diferentes organismos, siendo que esas estructuras pueden tener (o no) la misma función. Las estructuras homólogas sugieren una ascendencia común.

La analogía se refiere a las similitudes morfológicas entre las estructuras, en función de adaptación a la ejecución de la misma función.

Las alas de los insectos y las aves son estructuras diferentes en cuanto a origen embriológico, pero ambos se adaptan a poner en práctica la misma función: el vuelo. Por consiguiente, son estructuras análogas.

Las estructuras similares por sí solas no reflejan ningún grado de parentesco. Ellas proporcionan la evidencia de la adaptación de las estructuras de diferentes organismos a una misma variable ecológica. Cuando organismos no estrechamente relacionados tienen estructuras similares que realizan la misma función, dicen que han sufrido una evolución convergente.

A diferencia de la radiación adaptativa -que se caracteriza por la diferenciación de los organismos de un ancestro común dando origen a varios grupos diferentes adaptados a diferentes entornos para explorar-, la evolución convergente o convergencia evolutiva se caracteriza por la adaptación de diferentes organismos a una condición ecológica igual. En estos casos la similitud entre organismos no es un indicio de parentesco sino el resultado de la adaptación en el medio en que viven.

La analogía es la similitud entre las estructuras de diferentes organismos, debido únicamente a la adaptación a una misma función. Se considera el resultado de la evolución convergente.

Órganos vestigiales

Órganos vestigiales son aquellos que, en algunos organismos, reducidos en tamaño y, por lo general, no funcionan, pero en otros organismos son más grandes y realizan la función definitiva. La importancia de la evolución de estos órganos vestigiales es una indicación de un ancestro común.

Un ejemplo bien conocido de órgano vestigial en los seres humanos es el apéndice vermiforme, estructura pequeña y sin función concreta.

Estudio de los fósiles

Es considerado fósil cualquier indicio de presencia de organismos que vivieron en un tiempo remoto en el planeta. Las partes duras del cuerpo de los organismos son aquellas más frecuentemente conservadas en los procesos de fosilización, pero existen casos en que parte del cuerpo también es preservada. Dentro de ellos, podemos citar los fósiles congelados como, por ejemplo, el mamut hallado en el norte de Siberia o los fósiles de insectos encontrados en ámbar. En este último caso, los insectos penetraban en la resina pegajosa, eliminada por los pinos al morir. La resina endurecía, convirtiéndose en ámbar, y el insecto contenido preserva los detalles de su estructura.

También son considerados fósiles los indicios dejados por organismos que vivieron en eras pasadas, como, por ejemplo, huellas de animales extintos e impresiones de hojas, plumas de aves extinguidas y de la superficie de la piel de los dinosaurios.

La importancia de estudiar los fósiles de la evolución está en la posibilidad de conocer los organismos que vivieron en la Tierra en tiempos antiguos, bajo diferentes condiciones ambientales a las existentes hoy día y a que pueden aportar pruebas de parentesco con las especies actuales. Por lo tanto, los fósiles son considerados una importante evidencia de la evolución.

Teorías evolutivas

Varias teorías de la evolución han surgido, destacando, entre ellas, las teorías de Lamarck y Charles Darwin. En la actualidad, se formuló la teoría sintética de la evolución, también llamada de neo-darwinismo, que incorpora los conceptos modernos de genética a las ideas esenciales de la selección natural de Darwin.

Teoría de Lamarck

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), naturalista francés, fue el primer científico en proponer una teoría sistemática de la evolución. Sus planteamientos se publicaron en 1809 en un libro titulado Filosofía zoológica.

Según él, el principio de la evolución se basa en dos leyes fundamentales:

Ley de la utilización o no utilización: el uso de ciertas partes del cuerpo hace que éstas se desarrollan; el desuso hace que se atrofien.

Ley de la transmisión de los caracteres adquiridos: los cambios inducidos en ciertas características del organismo, por el uso y desuso, son transmitidos a los descendientes.

Lamarck utiliza varios ejemplos para explicar su teoría. Dijo que las aves acuáticas incrementaron la longitud de sus piernas debido al esfuerzo realizado en el sentido de estirar las piernas para evitar mojarse durante el movimiento en el agua. En cada generación, este esfuerzo se fue transmitiéndose terminando por ser una característica del animal. Después de varias generaciones, se habría originado las aves zancudas actuales.

La teoría de Lamarck no es ampliamente aceptada debido a que sus ideas tienen un error básico: los caracteres adquiridos no se heredan.

Se encontró que los cambios en las células somáticas de pacientes no alteran la información genética contenida en las células germinales y no es, por lo tanto, hereditaria.

Teoría de Darwin

Charles Darwin (1809-1882), naturalista inglés, desarrolló una teoría de la evolución que es la base de la teoría sintética moderna: la teoría de la selección natural. Según Darwin, los organismos mejor adaptados a su entorno tienen más probabilidades de sobrevivir que los menos adaptados, dejando a un mayor número de descendientes (selección positiva). Los organismos mejor adaptados son, por tanto, seleccionados para aquel ambiente.
Los principios básicos de las ideas de Darwin pueden resumirse como sigue:

Los individuos de una misma especie presentan variaciones en todos los caracteres, no siendo, por tanto, idénticos entre sí.

Cada organismo tiene una gran capacidad de reproducción, produciendo muchos hijos. Sin embargo, sólo algunas de las crías sobreviven hasta la edad adulta.

El número de individuos de una especie se mantiene más o menos constante a lo largo de las generaciones.

Por lo tanto, hay una gran confrontación por la vida entre los descendientes, porque a pesar de que nacieron muchos individuos pocos alcanzan la madurez, lo que mantiene constante el número de individuos en la especie.

En la lucha por la vida, los organismos con variaciones favorables a las condiciones del ambiente donde viven tienen más probabilidades de sobrevivir si se comparan con los organismos con variaciones desfavorables.

Los organismos con estas variaciones ventajosas son más propensos a dejar descendientes. Dado que no transmisión de caracteres de padres a hijos, éstos presentan esas variaciones beneficiosas.

Así, durante generaciones, el papel de la selección natural en los individuos mantiene o mejora el grado de adaptación al medio ambiente.

El enfoque de la evolución de Darwin era muy diferente a los planteamientos de Lamarck.

La teoría sintética de la evolución

La teoría sintética de la evolución o neodarwinismo se ha formulado por muchos investigadores durante años de estudio, tomando como la esencia de las ideas de Darwin sobre la selección natural y la incorporación de los conceptos actuales de la genética. La contribución individual más importante de la genética, extraída de la obra de Mendel, sustituye el viejo concepto de la herencia por la mezcla de sangre por el concepto de herencia a través de los genes de partículas.

La teoría sintética considera, como Darwin había hecho, la población como unidad evolutiva. La población puede definirse como un grupo de individuos de la misma especie que se producen en la misma área geográfica, en el mismo intervalo de tiempo.

Para entender mejor esta definición, es importante conocer el concepto biológico de especie: agrupación de las poblaciones naturales, real o potencialmente intercruzados y aislados reproductivamente de otros grupos de organismos.

Cuando, en esta definición, se dice potencialmente intercruzados, significa que una especie puede tener poblaciones que no crucen naturalmente por estar geográficamente aisladas. Sin embargo, artificialmente en contacto, habría cruzamiento entre los individuos con descendientes fértiles. Por ello, son potencialmente intercruzados.

La definición biológica de las especies sólo es válida para los organismos con reproducción sexuada, ya que, en el caso de organismos con reproducción asexuada, las semejanzas entre características morfológicas son las que definen los agrupamientos en especies.

Observando las distintas poblaciones de individuos con reproducción sexuada, se puede observar que no hay un individuo igual a otro. Excepciones a esa regla podrían ser los gemelos univitelinos, pero incluso así no son absolutamente idénticos, a pesar del patrimonio genético inicial. Todo eso puede ocurrir por alteraciones somáticas causadas por la acción del medio.

La enorme diversidad de fenotipos en una población es un indicador de la variabilidad genética de esta población, debiendo señalar que esta es generalmente muy amplia.

La compensación de la variabilidad genética y fenotípica de los individuos de una población es esencial para el estudio de los fenómenos evolutivos, una vez que la evolución es, en realidad, la transformación estadística de poblaciones a lo largo del tiempo, o incluso, cambios en la frecuencia de los genes de esa población.

Los factores que determinan cambios en la frecuencia génica son denominados factores evolutivos. Cada población presenta un conjunto génico que, sujeto a factores evolutivos, puede ser alterado. El conjunto génico de una población es el conjunto de todos los genes presentes en esa población.

Los factores evolutivos que actúan en el acervo genético de la población se pueden dividir dos categorías:

Factores que tienden a aumentar la variabilidad genética de la población: comprende los procesos de la mutación del gen, la mutación cromosómica, la recombinación genética.

Factores que influyen en la variabilidad genética establecida: comprende los procesos de la la selección natural, la migración y la deriva genética.

La integración de estos factores asociados con el aislamiento geográfico puede conducir, a través del tiempo, al desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo, en cuyo momento se producen nuevas especies.