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lunes, 30 de agosto de 2010

Evolución vs. Creacionismo (otra vez)


Supongo que resulta evidente que tengo el blog bastante descuidado. Digamos que demasiado trabajo y las vacaciones de por medio me han hecho perder la costumbre. Espero poder publicar más a menudo. En esta ocasión la entrada sirve como respuesta a los comentarios (que no argumentos) expuestos por un lector anti-evolucionista en la entrada sobre los vestigios anatómicos.

Su comentario:

Primero que nada no soy ningun ignorante en ciencias, ya que soy Licenciado en Química, No soy biólogo, pero tengos bastantes conocimientos en ciencia, los que me sirven para no comprar cualquier cosa que me digan.

Segundo, No me respondiste ninguna de las preguntas que te hice...¿Que clase de científico te crees?
¿Por qué no me las respondes? ... ¿No será que no tienes argumentos?

Tercero, ese link que me dejas, ya lo había leido, por eso te escribí.
Lo que tu llamas pruebas científicas, sinceramente no son más que suposiciones, no hay nada comprobado científicamente, esa prueba que mencionas de que si todos tienen dedos o tienen esqueletos parecidos "demuestra" que todos venimos de un mismo ser, me parece un análisis muy poco serio y antojadizo, por decir lo menos. Eso es como decir que, si el vecino de la esquina se parece físicamente a mí, entonces eso demuestra indesmentiblemente que provenimos de la misma familia. !seamos serios por favor! Si comprueban que ambos tenemos el mismo ADN, eso es un hecho científico, y no esas suposiciones que dices.

Cuarto. ¿Por qué tratas de tontera eso de los ladrillos? jaja Qué crees que hablo por hablar nomás! jajaja Has escuchado hablar de la segunda ley de la Termodinámica y Entropía? Según ella, la cual es una ley (Comprobado 100%) y no una teoría (Explica bien, pero no necesariamente tiene que ser así), dice en una de sus formas de expresarla que: TODO PROCESO ESPONTÁNEO E IRREVERSIBLE SIEMPRE TIENDEN AL AUMENTO DEL DESORDEN, Y PARA CREAR ORDEN HAY QUE EFECTUAR TRABAJO. (Y ese trabajo lo debe realizar alguién o algo). Entonces, un edificio, al igual que una célula, son cosas tan ordenadas y complejas que no pueden ser creadas espontáneamente. La probabilidad matematica es irrisoría.

http://www.maic.net/evolucion/matematica.htm

* Los datos que salen en el link, también son hechos por científicos.

Me vas a decir que todo lo que existe se produjo por accidente o por obra de la mera casualidad?...Si la segunda ley dice que nada que ocurre por accidente forma algo ordenado!! Como me explicas que los humanos seamos seres tan perfectos?.. Tenemos dos ojos muy bien centrados, nuestros brazos y piernas miden lo mismo, los dedos de nuestros pies y manos son muy proporcionados, ¿Toda esa perfección, nuestro cerebro, ojos, fueron hechas por una seguidilla de accidentes? jaja No lo creo... ¿Quién realizó ese trabajo?

Bueno, espero que ahora sí respondas directa y satisfactoriamente mis preguntas, y sin evasivas como lo hiciste.

Adios.

Mi respuesta:

(comienza el tono sarcástico) Wow, si que se han acumulado comentarios cargados de sólidos argumentos, me pregunto como voy a poder rebatir tanta prueba científica junta. (termina el tono sarcástico). Tendré que pasarme por aquí más a menudo, reconozco que tengo el blog abandonado.

Me limitaré a contestar al químico anónimo, que al menos parece dominar la gramática a un nivel razonable. En tu primer comentario me preguntabas por qué no se habían descubierto fósiles de formas intermedias y yo te contesté con un enlace a la entrada en la que se habla precisamente del gran número de formas intermedias que se conocen ¿realmente lo habías leído?, las series existentes son más o menos completas, en algunos casos el proceso de evolución puede seguirse de forma tremendamente detallada, el hecho de que todas ellas sean discontinuas se debe simple y llanamente a que el proceso de fosilización es extremadamente poco frecuente y por lo tanto el registro debe ser necesariamente fragmentado, ese hecho en ningún modo invalida o minimiza el valor de la prueba. ¿cual es tu prueba para la hipótesis creacionista?.

Pasamos a la prueba de las homologías (que no es lo mismo que similitudes) anatómicas. parece cuanto menos curioso que las alas de un murciélago, las alas de un ave, la aleta de una ballena, la mano de una persona, las garras de un leopardo o la pezuña de un caballo presenten una estructura similar, con los mismos componentes siguiendo un mismo patrón para dar lugar a estructuras tan distintas y con funciones tan dispares. ¿qué sentido tiene la estructura ósea de la aleta de un delfín? un diseñador inteligente hubiese colocado un número distinto de huesos y con una morfología distinta para obtener de un modo mas sencillo la forma y la función de la aleta ¿era realmente necesario utilizar en todos los casos los mismos componentes? ¿lo hizo el creador para despistar? ¿cual es tu explicación creacionista? ¿por qué el feto de la ballena, que según la teoría de Darwin evolucionó a partir de mamíferos terrestres, desarrolla una dentadura vestigial carente de función y que es reabsorbida antes del nacimiento? ¿sigue jugando al despiste el diseñador inteligente?. En definitiva, en este asunto tu comparación de las homologías anatómicas con el parecido entre tú y tu vecino es de una ignorancia manifiesta en cuanto al significado de la prueba. Este es un buen momento para parafrasearte ¡seamos serios por favor!. Por cierto que si la secuencia del ADN te sirve como prueba del parentesco entre individuos deberías saber que el análisis de la secuencia genética de las distintas especies da como resultado un árbol filogenético firmemente coherente con la evolución a partir de un ancestro común.

Siguiente punto, la segunda ley de la termodinámica, otro clásico. veamos lo que dice exactamente:

"La cantidad de entropía de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo."

o bien

"Es imposible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de energía en forma de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura"

o en otras palabras:

"cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico"

¿Esta ley es realmente incompatible con la teoría de la evolución? la verdad es que no y me gustaría que si tú encuentras esa relación me la expliques. Yo intentaré explicar por que no son incompatibles:

1. La Tierra no es un sistema cerrado. En su superficie inciden los rayos del sol (con baja entropía) y en consecuencia se produce una irradiación de calor (con mayor entropía). Este flujo de energía y el cambio de entropía que conlleva es suficiente para permitir procesos que impliquen una reducción local de la entropía en la Tierra.

2. La entropía no es siempre lo mismo que el desorden. en muchas ocasiones pueden coincidir pero en otras se obtiene un incremento del orden a medida que aumenta la entropía. Más aún, el aumento de la entropía puede utilizarse para la obtención de sistemas ordenados (vease el ejemplo en Han, J. and H. G. Craighead, 2000. Separation of long DNA molecules in a microfabricated entropic trap array. Science 288: 1026-1029.)

3. La evolución solo requiere de un número limitado de procesos, estos son la capacidad de reproducción, la aparición de variaciones, la herencia de estas variaciones entre generaciones y la selección. Todos estos procesos ocurren de forma constante así que resulta evidente que no se esta violando ninguna ley física fundamental.

a ver... que me falta... ah sí, lo perfectos que somos. bueno, todo perfecto hasta que algo falla, digamos que perfectos a tiempo parcial. Perfectos hasta que una de nuestras rutas metabólicas se desajusta un poquito y obtenemos un niño con ictiosis arlequín (las consecuencias son muy desagradables como puede verse en esta foto que puede herir la sensibilidad de ciertas personas):

http://asylumeclectica.com/asylum/malady/archives/harlequin/harlequin3.jpg

perfectos hasta que se produce un error en la meiosis y obtenemos uno de los síndromes de una larga lista: Down, edwards, klinefelter, patau, prader-willi, turner, etc...

perfectos hasta que dos gemelos siameses comparten un órgano vital, o hasta que una de nuestras células deja de ser tan perfecta y produce un tumor, o hasta que nuestro sistema inmune comienza a atacar nuestras propias células, o hasta que comer un determinado alimento nos puede producir una reacción alérgica mortal. Digamos que mayoritariamente perfectos, al fin y al cabo solo el 6% de los nacidos presentan malformaciones genéticas de algún tipo. ceguera, sordera, espina bífida, cardiopatías congénitas, talasemia, hemofilia ¿hacen falta más ejemplos?

La existencia de todas estas imperfecciones se explica muy bien si nos atenemos a la teoría de la evolución, a la aparición de mutaciones genéticas espontáneas, a la herencia de estas mutaciones y sobre todo a la ausencia de un propósito. ¿como lo explicais tú y tu diseñador inteligente? ¿otra broma o despiste? la verdad es que si tu creador existe hay que reconocer que es un cachondo, con el sentido del humor un poco negro, pero un cachondo al fin y al cabo.

¡casi se me olvida! lo de la probabilidad matemática. Bueno esa es fácil. En realidad ese cálculo parte de una falsa premisa. La aparición de la primera célula en ningún caso tuvo que producirse necesariamente en una única conjunción de cientos ni decenas de procesos simultáneos. Al igual que la evolución de las especies, la evolución de la vida pudo, y seguramente tuvo lugar, tras una serie de procesos escalonados y acumulativos, lo que no implica simultaneidad.

Espero haber resuelto algunas de tus dudas y quedo impaciente por conocer las pruebas sobre tu modelo, que aún desconozco. Esta muy bien poner en duda los argumentos de los demás pero echo en falta argumentos alternativos.

Un saludo y estaré atento para no tardar tanto en responder la próxima vez.

domingo, 9 de mayo de 2010

Pruebas de la evolución - Las homologías anatómicas




La teoría de la evolución implica que los cambios que se producen al pasar de una especie a otra sean graduales. Esta gradualidad tiene como consecuencia y permite predecir la existencia de homologías anatómicas. Con homología anatómica nos referimos a estructuras similares con funciones distintas. Cuando surge una especie nueva a partir de una antigua, la nueva especie puede adquirir funciones nuevas pero sus estructuras estarán condicionadas por las heredadas de la especie original y por lo tanto serán similares con ligeras modificaciones necesarias para la nueva función. De este hecho se desprende que las estructuras homólogas actuales tienen una historia evolutiva que debe poder ser explicada mediante estructuras de especies intermedias, vivas o fosilizadas.

Existen innumerables ejemplos de homología entre especies, tanto vivas como extinguidas. Los mismos huesos en las mismas posiciones relativas aparecen en las manos de los primates, en las alas de los murciélagos, de las aves o de los pterosaurios, en las aletas de las ballenas, en las patas de los caballos, las extremidades excavadoras de los topos o las patas membranosas de los anfibios (ver ilustración superior). Todos estos caracteres tienen estructuras similares que realizan funciones diversas. El árbol filogenético estándar muestra que estas especies comparten las mismas estructuras porque todas ellas se derivan de ancestros comunes que ya las tenían.

El registro fósil ilustra, por ejemplo, como la estructura de las extremidades superiores de los dinosaurios terópodos se fue modificando gradualmente hasta adquirir la apariencia actual en las aves modernas. Esta serie incluye al Eoraptor (hace unos 230 millones de años), los herrerasaurios (210 M.a.), los Allosaurios (180-90 M.a.), el Archaeopteryx (150 M.a.), los Enantiornites (145 M.a.) y los Euornites (65 M.a.).


En esta ilustración se puede observar la evolución desde la extremidad delantera del Ornitholestes (A), un dinosaurio terópodo de hace más de 150 M.a., hasta el ala del pollo moderno (D), pasando por el Archaeopteryx (B) y el Sinornis, un ave del Cretáceo (C).

La teoría de la evolución predice que nunca encontraremos aves, vivas o fosilizadas, que presenten al mismo tiempo alas y patas delanteras, ya que las primeras son precisamente modificaciones de las últimas, ni tampoco encontraremos moluscos con cloroplastos, a pesar de que en ambos casos esas estructuras supondrían una clara ventaja para esas especies. Del mismo modo, la teoría de la evolución estaría en dificultades si el árbol filogenético no tuviese una continuidad estructural. Hasta el momento todos los estudios de anatomía comparada coinciden con los postulados de la evolución y constituyen una prueba más de la misma.

martes, 30 de marzo de 2010

El origen evolutivo de nuestra conciencia moral



Francis Collins es el actual director de los Institutos Nacionales de Salud de los EE.UU. y fue el responsable del proyecto público del Genoma Humano. Este científico es también el creador de la fundación BioLogos, que pretende armonizar la ciencia con las creencias religiosas, más concretamente las cristianas. En su libro "El lenguaje de Dios" Francis Collins sostiene que nuestra moral es una señal de la presencia de Dios ya que, según él, no puede ser explicada desde una perspectiva Darwinista. Es más, afirma que si el altruismo o la capacidad de discernir entre el bien y el mal pudiesen ser explicadas como ventajas resultantes de la selección natural, la idea de una ley moral proveniente de Dios estaría en serios problemas. Pues bien, en esta conferencia el psiquiatra Andy Thomson pone de manifiesto que nuestras habilidades morales son perfectamente explicables como resultado de la evolución de nuestro cerebro.

Andy Thomson comienza su conferencia planteándonos la siguiente situación. Somos los directores de un hospital situado en medio de una catástrofe, tenemos a nuestro cargo a 600 empleados y a 200 enfermos en estado crítico. Es lunes por la mañana y nos quedamos sin luz ni agua corriente, la temperatura en el hospital se acerca a los 37ºC. El martes los recursos comienzan a escasear y los helicópteros que estaban evacuando a algunos de los pacientes dejan de venir. El miércoles se agotan los generadores de emergencia por lo que la electricidad desaparece completamente, los pasillos quedan a oscuras, los ascensores no funcionan, sigue sin haber agua corriente, la temperatura del edificio ya supera los 37ºC. El jueves comenzamos a oír disparos en el exterior, la policía nos indica que debemos desalojar el hospital antes de las 5 de la tarde. Tenemos a un centenar de pacientes en estado crítico y es totalmente imposible evacuar a todos antes de las 5. Nos enfrentamos a una serie de dilemas morales como los siguientes:

- ¿cuanto tiempo deben permanecer en el hospital arriesgando su vida los profesionales sanitarios atendiendo a pacientes que no van a sobrevivir?

- ¿que pacientes deberían recibir los escasos recursos de los que disponemos hasta conseguir evacuarlos?

- ¿qué pacientes evacuar y cuales tendrán que quedarse dentro sabiendo que estos últimos morirán irremediablemente?

- ¿dónde se sitúa la línea entre cuidados paliativos y eutanasia?

- ¿cuál es el mayor bien en este caso? ¿el número de vidas salvadas? ¿el número de años de vida salvados? ¿la calidad de los años de vida salvados?

- ¿quién decide todas estas cosas?

Este no es simplemente un ejemplo de una clase de filosofía moral, es un hecho real ocurrido en Nueva Orleans como consecuencia del huracán Katrina en 2005. En situaciones como estas debemos utilizar nuestro razonamiento moral para tomar decisiones, ahora bien, ¿de dónde viene nuestra capacidad para el razonamiento moral? ¿es un regalo de Dios o es el resultado de la evolución de nuestra mente?

Para resolver esta cuestión nos remitimos al biólogo evolutivo William Donald Hamilton y sus trabajos sobre la selección de grupo y del comportamiento altruista. La "regla de Hamilton" sostiene que aquellos genes implicados en el comportamiento altruista serán seleccionados siempre que el coste que se requiera para el acto altruista sea inferior a los beneficios obtenidos por los destinatarios de dicho altruismo, teniendo en cuenta la probabilidad de que los beneficiarios del altruismo estén estrechamente relacionados con el sujeto altruista y por lo tanto posean copias idénticas de sus genes, es lo que se denomina "selección de parentesco". En 1971, Robert Trivers va mas allá y plantea la posibilidad de la selección de aquellos comportamientos altruistas que requieren un coste mayor siempre y cuando impliquen una alta posibilidad de devolución del favor, es decir, yo te rasco la espalda cuando quieras siempre y cuando tú me la rasques cuando yo lo necesite. De hecho, Trivers afirma que muchas de nuestras emociones poseen una función como mediadoras de este altruismo recíproco, tales como la gratitud y simpatía, la confianza o la desconfianza, el sentimiento de culpa, el rechazo a los tramposos, entre otras. En la misma línea se encuentra la idea de que la racionalidad en si misma previene del comportamiento egoísta, cuando actuamos sobre otras personas sabemos que eso tendrá unas consecuencias, también somos capaces de ponernos en el lugar de otros, estas ideas de reciprocidad y empatía están relacionadas con la cooperación entre individuos y resulta evidente que la cooperación y la búsqueda del bien de la comunidad repercute positivamente en la selección de los individuos con esas habilidades sociales.

La segunda cuestión planteada por Collins es nuestra habilidad para distinguir el bien y el mal. Para filósofos como Kant el buen comportamiento era aquel que podía tomarse como ley universal, es decir, estaba basado en derechos y obligaciones absolutas, mientras que para otros, como Jeremy Bentham, el buen comportamiento es aquel que produce el mayor bien para el mayor número de personas, es decir, se basa en las consecuencias. Andy Thomson nos explica que en realidad ambos tienen razón y sus puntos de vista tienen su fundamento en el cerebro. El cerebro humano podría dividirse en "regiones Kant" y "regiones Bentham" que se activan ante dilemas morales. Thomson pone varios ejemplos:

- Imaginemos que estamos caminando cerca de unas vías de tren y observamos la siguiente escena. Un vagón avanza sin control por la vía en dirección a una bifurcación, en el lado derecho de la bifurcación trabajan cinco operarios que no son conscientes del peligro y en el lado izquierdo solo se encuentra un operario. En el estado actual de las vías el vagón se dirigirá hacia el lado derecho matando a cinco operarios a no ser que tú desvíes su dirección cambiando las agujas mediante una palanca y de ese modo el vagón solo mataría a un operario. ¿Qué hacer? ante esta situación la mayoría de la gente considera correcto utilizar la palanca y desviar la dirección del tren para minimizar el número de víctimas.

- Ahora imaginemos que caminamos por un puente sobre unas vías del tren. En este caso no hay bifurcación y el vagón sin control se dirige irremediablemente hacia cinco operarios que trabajan en las vías más allá del puente. En el mismo puente se encuentra un hombre muy gordo cuyo peso sería capaz de detener el vagón si lo empujamos para que caiga sobre las vías. ¿Sería correcto sacrificar la vida del hombre gordo para salvar la de los cinco operarios?. En este caso la mayoría de la gente rechaza esta posibilidad.

Estas dos cuestiones se han planteado en distintos países, con gente de distintas culturas y distintos grados de educación y las respuestas coinciden en gran medida en todos los casos. Si bien el dilema es el mismo en las dos situaciones, sacrificar la vida de una persona para salvar la de cinco, la respuesta difiere considerablemente. Para la inmensa mayoría de la gente sería correcto utilizar la palanca para desviar el tren pero no lo sería utilizar al hombre gordo para detenerlo. El investigador en neurociencias Joshua Green estudió mediante Resonancia Magnética la actividad del cerebro ante estas y otras cuestiones similares y observó que en cada caso participan regiones del cerebro específicas. Cuando se nos plantea el dilema de desviar el tren mediante una palanca se activa la corteza dorsolateral prefrontal, la misma región del cerebro que se activa durante la realización de cálculos, cuando se ponderan costes y beneficios, una de las regiones del cerebro que ha evolucionado más recientemente. Sin embargo, cuando nos enfrentamos al dilema de empujar a un hombre para detener el tren la región que se activa en el cerebro es la corteza media prefrontal, la que esta relacionada con nuestras emociones sociales. En el caso de los psicópatas se ha observado que ante dilemas morales de este tipo predomina en gran medida la actividad de la región dorsolateral, es decir, toman sus decisiones basándose exclusivamente en razonas utilitarias, prescindiendo de sentimientos sociales como la empatía.

Estudios de este tipo han mostrado que las regiones del cerebro relacionadas con nuestros sentimientos morales se activan en situaciones que pueden agruparse en aquellas relacionadas con la causa o prevención de daños, con relaciones de autoridad o jerarquía y con las relativas a la pertenencia a un grupo o el enfrentamiento entre grupos. Estas regiones se activan de forma instantánea ante dilemas morales y hacen que tengamos un razonamiento moral inmediato sin que seamos realmente conscientes de los motivos que nos conducen a ese sentimiento. Algo similar ocurre con nuestra habilidad para el habla, todos los lenguajes humanos comparten una estructura similar enraizada en nuestra estructura cerebral, del mismo modo existiría una "gramática moral universal" que habría evolucionado a lo largo de millones de años para permitir la elaboración de unos sistemas morales determinados. Si bien, la forma en la que aplicamos esta gramática moral dependerá de las distintas culturas en las que nos encontremos, en el mundo islámico, por ejemplo, el rechazo a las caricaturas de Mahoma estaría relacionado con los sentimientos de autoridad y jerarquía de los que hablábamos antes. Es decir, en nuestros razonamientos morales no solo participan las regiones de nuestro cerebro que contienen esa "gramática moral" inconsciente, sino también regiones relacionadas con procesos cognitivos que hacen que esa "gramática moral" se aplique de forma distinta en cada cultura o ante situaciones concretas. El hecho es que nuestro sentido del bien y del mal, de lo correcto y lo incorrecto, es mucho más flexible de lo que a algunos les gustaría creer. Esto resulta evidente al comparar los distintos sistemas morales en distintas culturas y en distintos momentos de la historia. En cualquier caso la evolución de estas habilidades morales son una clara ventaja evolutiva en una especie adaptada a vivir en sociedades complejas como la nuestra.

El origen evolutivo de nuestros sistemas morales queda aún más claro si tenemos en cuenta la existencia de precursores de estas emociones en animales como los elefantes, los delfines o los primates, en todos ellos se observan comportamientos altruistas, se preocupan por otros individuos, se ayudan de forma desinteresada e incluso pueden aplicar castigos ante determinados comportamientos. La existencia de un aumento gradual de los comportamientos sociales y los sentimientos morales en el reino animal son una prueba evidente de su origen evolutivo. En nuestro caso la adquisición progresiva de nuestra capacidad para el razonamiento moral es una adaptación ventajosa para nuestra vida en sociedades complejas. El hecho probado de que la psicopatía tiene una base genética es otra prueba contundente del origen darwiniano de nuestra moralidad.

El ejemplo del hospital con el que comenzaba la conferencia pone en evidencia la complejidad que puede alcanzar un dilema moral y hasta que punto pueden ser flexibles nuestros conceptos del bien y del mal. En el caso real ocurrido en Nueva Orleans, una vez superado el desastre fueron encontrados 17 cuerpos con dosis mortales de anestésicos y un cirujano y dos enfermeras fueron acusados de homicidio en segundo grado, si bien, la autoridad encargada de imputar los cargos no se mostraba entusiasmada con la obligación de hacerlo dada su comprensión de las circunstancias, la cuestión es ¿qué habríamos hecho cada uno de nosotros en la situación de esas personas?.

sábado, 20 de marzo de 2010

Pruebas de la evolución - La biogeografía actual


Dado que los ancestros comunes deben originarse en un lugar geográfico concreto, la divergencia de las especies ocurre no solo en el tiempo sino también en el espacio. Por lo tanto, la distribución espacial de las especies debería ser coherente con las relaciones geográficas predichas por la teoría de la evolución. Al árbol filogenético estándar predice que las especies nuevas deben originarse cerca de las especies originales de las que se derivan. Es decir, las especies actuales que estén estrechamente relacionadas según criterios anatómicos y bioquímicos deberán encontrarse próximas geográficamente, independientemente de sus hábitats y adaptaciones específicas. Si no lo están deberá existir una explicación lógica, por ejemplo algo que facilite la movilidad (sería el caso de los animales marinos, las aves y las especies transportadas por el hombre, entre otros), la deriva de los continentes o un proceso de divergencia especialmente lejano en el tiempo. En este sentido, la distribución biogeográfica actual debería reflejar la historia de sus orígenes.

Desde posturas creacionistas se podría predecir que la distribución de las especies se corresponderá con la distribución de sus hábitats respectivos, sin embargo, la macroevolución predice justo lo contrario, es decir, la teoría de la evolución predice que deben existir muchos lugares en los que una determinada especie podría vivir y reproducirse con éxito y sin embargo esta especie no se encuentra de forma natural en dichas regiones a causa de barreras geográficas.

Los marsupiales constituyen un buen ejemplo del cumplimiento de esta predicción de la teoría de Darwin. La práctica totalidad de los marsupiales solo viven en Australia, y las escasas excepciones, que se encuentran en América del Sur, pueden explicarse mediante la deriva continental, ya que Australia y Sudamérica formaron parte del continente Gondwana hace entre 500 y 200 millones de años. Por otro lado, los mamíferos placentarios no existían en Australia hasta que fueron llevados allí por los humanos, a pesar de que una vez allí se han extendido con rapidez y Australia se ha revelado con un hábitat perfecto para muchos de ellos.

De un modo similar, los extremos sur de América, África y toda Australia comparten la presencia de peces pulmonados, aves no voladoras del orden de los avestruces, y grupos comunes de anfibios - todos ellos ausentes en cualquier otro lugar. Los reptiles del género Alligator, algunas especies de salamandras gigantes y las magnolias solo aparecen en el este de Norteamérica y el este de Asía, estas dos regiones actuales se encontraban próximas cuando formaban el sur del continente Laurasia hace cientos de millones de años.

Los desiertos de América, el Sahara y Australia presentan hábitats muy similares y las plantas de uno pueden cultivarse y crecer bien en otro. Sin embargo, los cactus indígenas solo viven en América, mientras que la vegetación del Sahara y el desierto australiano esta muy distante a la americana en el árbol filogenético. Los seres humanos introdujeron la única especia de cactus presente en Australia y esta resultó crecer muy bien en su nueva localización.

Las costas al este y al oeste de América del Sur son hábitats muy similares y sin embargo la fauna marina es muy diferente en cada una de ellas. Un ejemplo más, distintos miembros de la familia de la piña habitan en hábitats muy diversos, desde la selva tropical hasta el desierto, pasando por la alta montaña, pero solo en los trópicos americanos, estando ausenten en los trópicos africanos y asiáticos.

A partir de la teoría del ancestro común y de lo que sabemos sobre la distribución de las especies podemos predecir que nunca encontraremos elefantes en islas distantes del pacífico, incluso aunque estos vivirían muy bien en ese ambiente. Del mismo modo predecimos que no encontraremos anfibios en islas remotas, ni cactus indígenas en Australia. En definitiva, las especies estrechamente relacionadas podrían estar distribuidas por todo el mundo de acuerdo con aquellos hábitats que le sean más favorables pero, tal y como predice la teoría de la evolución, esto no ocurre. Si esto ocurriese sería un serio problema para explicar el origen de las especies a partir de un ancestro común pero una vez más la evolución acierta y el creacionismo falla, sobre todo si intentemos explicar la distribución de las especies a partir de un solo arca que un tal Noé debió haber construido hace unos 5.000 años.

domingo, 7 de marzo de 2010

Pruebas de la evolución - Los vestigios moleculares

Prueba 1, prueba 2, prueba 3, prueba 4, prueba 5, prueba 6.

Prueba 7: Los vestigios moleculares

Si la teoría de la evolución es cierta, además de vestigios anatómicos deberíamos encontrar también características vestigiales a nivel molecular. Los seres humanos no tenemos la capacidad de sintetizar el ácido ascórbico (la vitamina C), y la consecuencia de ello es la aparición del escorbuto bajo ciertas carencias nutricionales. Sin embargo, el ancestro común de los humanos que predice la teoría de la evolución sí sería capaz de sintetizar vitamina C, ya que esta función está presente en la mayoría de los animales actuales, a excepción de los primates y las cobayas. Por lo tanto, según la teoría de la evolución, se deduce que los humanos, otros primates y las cobayas deberían portar evidencias de la pérdida de esta función en forma de vestigios moleculares.

Ésta predicción fue confirmada en la década de los 90 por Nishikimi y colaboradores, cuyos resultados se publicaron en el Journal of Biological Chemistry. Nishikimi identificó el gen de la L-gulano-gamma-lactona oxidasa, implicado en la síntesis de la vitamina C, en humanos y cobayas. Éste aparece en forma de pseudogen, presente pero incapaz de funcionar. De hecho, este pseudogen ya se ha identificado en otros primates, concretamente en chimpancés, orangutanes y macacos. Más aún, todos estos genes han acumulado mutaciones al ritmo predicho para las regiones neutrales del DNA, incluidos los pseudogenes.

Los genes relacionados con el olfato son otro buen ejemplo de vestigios moleculares. Los ancestros de los humanos predichos por la teoría de la evolución debieron tener, al igual que muchos otros mamíferos actuales, un sentido del olfato más agudo del que tenemos ahora. Los humanos tenemos más de un centenar de genes relacionados con receptores olfativos pero el 70% de ellos han dejado de ser funcionales. Muchos mamíferos, como los ratones o los titíes (un grupo de primates) comparten gran parte de los genes humanos relacionados con receptores del olfato pero en su caso estos sí funcionan, es decir, son capaces de expresar la proteína codificada en dichos genes. Un caso extremo de vestigios moleculares lo constituyen los delfines, que descienden de mamíferos terrestres. Al adaptarse a un medio acuático los delfines ya no tienen necesidad de oler moléculas volátiles, sin embargo siguen presentando en su DNA muchos genes para receptores del olfato, de los cuales ninguno es funcional, todos aparecen como pseudogenes.

Otros ejemplos de vestigios moleculares son el gen de la proteina RT6, que se expresa en los linfocitos T de otros mamíferos pero ha dejado de ser funcional en los humanos, el gen de la galactosil transferasa o el de la tirosinasa. Todos ellos son genes activos en otros mamíferos pero en los humanos y otros primates presentan mutaciones que evitan su expresión. Es importante hacer notar que las mutaciones que evitan la actividad de estos genes también son generalmente las mismas en humanos y primates, lo que encaja con la teoría del ancestro común.

domingo, 10 de enero de 2010

Pruebas de la evolución - Los vestigios anatómicos



Prueba 5: Los vestigios anatómicos

Entre las evidencias de la evolución una de las más conocidas es el conjunto de vestigios anatómicos y moleculares carentes de funcionalidad o con funciones muy rudimentarias que se encuentran ampliamente extendidos en la naturaleza. Un vestigio se define como una estructura degenerada o reducida en comparación con una estructura equivalente bien desarrollada en otras especies.

Las alas, por ejemplo, son una estructura anatómica muy compleja específicamente adaptada para volar y esta es la función que realizan en la inmensa mayoría de las especies que las poseen, sin embargo las avestruces presentan alas que no les permiten alzar el vuelo y cuya utilidad ha quedado muy reducida, hasta el punto de poder ser consideradas rudimentarias. Un ejemplo más claro en este sentido lo encontramos con los Casuarios, unas aves cuyas alas apenas son perceptibles desde el exterior ya que su estructura se encuentra casi totalmente "enterrada" bajo la piel.

Otro ejemplo de órganos rudimentarios son los ojos de especies que habitan bajo tierra, en cavernas o en profundidades abisales. Algunas de estas especies presentan ojos más o menos desarrollados pero no funcionales, otras presentan ojos muy reducidos que también carecen de función y algunas poseen ojos degenerados ocultos bajo la carne. Algunos ejemplos son los mamíferos subterráneos con los ojos bajo la piel, la salamandra ciega o el pez Astyanax mexicanus, entre muchos otros.

Lo más relevante es que todas estas estructuras vestigiales pueden ser explicadas en base a la teoría de la evolución y el árbol filogenético estandar. Así por ejemplo, se sabe que las serpientes han evolucionado a partir de reptiles con cuatro patas y eso explica el hecho de que la mayoría de las serpientes del género Python presenten una pelvis vestigial flotando en la cavidad abdominal sin unirse a las vértebras. De hecho, algunos lagartos presentan extremidades vestigiales ocultas bajo la piel.

Otro ejemplo son las alas de los coleópteros. Mientras que algunos géneros del grupo pueden volar otros no pueden ya que presentan las mismas alas que los primeros pero estas están ocultas e inutilizadas bajo unos elitros fusionados.

También los humanos presentamos varias estructuras vestigiales que recuerdan a nuestros ancestros herbívoros, las conocidas muelas del juicio constituyen un tercer molar vestigial que en muchos casos nunca llega a emerger de la encía y en otros muchos casos lo hace con malformaciones o de un modo deficiente, provocando dolor y en ciertos casos el riesgo de infecciones y muerte. El apéndice intestinal es otro ejemplo de estructura vestigial humana, y es el resultado de la reducción progresiva del ciego, la primera porción del intestino grueso, que es mucho mayor en los animales herbívoros para facilitar la digestión de las plantas ingeridas. Un ejemplo aún más claro lo constituye el coxis, compuesto por cuatro vértebras caudales fusionadas y carentes de función precisamente en el lugar donde otros primates presentan colas externas. El coxis es un remanente de la cola que se observa en los embriones humanos y que finalmente es reabsorbida. A pesar de no presentar ninguna función conocida el coxis si es causa de dolor en ciertas personas.

Estos y muchos otros ejemplos de órganos vestigiales inútiles no tendrían ningún sentido si consideramos a las especies como frutos de actos independientes de creación y sin embargo encajan perfectamente con la teoría del ancestro común, las adaptaciones progresivas y la selección natural. También apoyan de un modo importante la filogenia estándar ya que solo encontramos órganos rudimentarios en especies cuyos ancestros o especies afines presentan órganos equivalentes perfectamente funcionales. La teoría de la evolución podría tener dificultades en explicar la presencia de pezones vestigiales en anfibios o aves, o la presencia de plumas o cuernos vestigiales en mamíferos, etc. Hasta el momento no se ha identificado ninguno de estos casos ni ningún otro que no encaje con la genealogía predicha para las especies.

lunes, 4 de enero de 2010

Pruebas de la evolución - Las formas de transición



Prueba 04: Las formas de transición:
Si la teoría de la evolución es cierta y solo hay una única filogenia universal, entonces todos los organismos, tanto los presentes como los pasados, deben encajar en ella. Por lo tanto, esperamos que todos los fósiles puedan ser ubicados de un modo coherente y objetivo dentro del árbol genealógico de las especies.

Cada punto del árbol filogenético en el que nacen dos nuevas ramas representa un ancestro común. Según los criterios morfológicos y bioquímicos las aves están estrechamente relacionadas con los reptiles y compartirían un ancestro común, por otro lado los mamíferos estarían también relacionados con los reptiles por medio de un ancestro común distinto. Según este resultados esperaríamos encontrar formas de transición entre reptiles y aves o entre reptiles y mamíferos pero en ningún caso encontraríamos formas intermedias entre mamíferos y aves. Es decir, si la teoría de la evolución es cierta, podremos predecir que características morfológicas podrán presentar las formas de transición ya extinguidas y cuales no. En base a lo que sabemos de las aves y los reptiles podemos esperar encontrar fósiles similares a reptiles con plumas o similares a aves con dientes, pero no esperamos encontrar fósiles similares a mamíferos con plumas o similares a aves con los huesos del oído medio de los mamíferos.

Una vez más las predicciones basadas en la evolución de las especies se cumplen, se han identificado un gran número de formas de transición entre dinosaurios y aves que permiten observar sin apenas interrupciones las progresivas transformaciones morfológicas que conectan ambos grupos, desde la aparición de los precursores de las plumas hasta la modificación progresiva de las extremidades anteriores, pasando por la perdida paulatina de los dientes. Estas formas de transición están representadas por Eoraptor, Herrerasaurus, Ceratosaurus, Allosaurus, Compsognathus, Sinosauropteryx, Protarchaeopterys, Caudipteryx, Velociraptor, Sinovenator, Beipiaosaurus, Sinornithosaurus, Microraptor, Archaeopteryx (en la imagen), Rahonavis, Confuciusornis, Sinornis y Patagopteryx, entre muchas otras.

También existe una colección de fósiles que ilustran de forma extraordinaria la transición entre reptiles y mamíferos, desde los grupos pelycosauria, therapsida y cynodonta hasta los mamíferos primitivos. En lo que se refiere al esqueleto, una diferencia importante entre reptiles y mamíferos es que los primeros tienen al menos cuatro huesos en su mandíbula inferior y solo uno en su oído medio mientras que los mamíferos tienen un único hueso en la mandíbula inferior y tres en el oído medio. A comienzos del siglo XX se descubrió que dos huesos homólogos en el feto daban lugar a dos huesos de la mandíbula (cuadrado y articular) en los reptiles y a dos huesos del oído interno en los mamíferos (yunque y martillo), lo que sugiere que estos dos huesos del oído interno de los mamíferos evolucionaron a partir de los primeros. Todo este proceso evolutivo esta perfectamente ilustrado mediante una completa colección de formas de transición fosilizadas (Figura inferior).


Uno de los ejemplos más famosos de fósiles de transición es la colección actual de fósiles de homínidos. Basándonos en numerosos análisis filogenéticos el chimpancé es considerada la especie viviente más próxima a los humanos. Por lo tanto, según la teoría de la evolución, debieron vivir en el pasado especies que presentasen morfologías intermedias entre humanos y chimpancés. A lo largo del siglo XX varios descubrimientos paleontológicos espectaculares han identificado los fósiles de varias especies de homínidos que cumplen estas características predichas y que se ilustran de un modo incuestionable en la figura inferior. Los craneos de la figura van desde el chimpancé moderno (A) hasta el hombre moderno (N) pasando por el Australopithecus africanus (B, C), el Homo habilis (D, E), Homo rudolfensis (F), Homo erectus (G), Homo ergaster (H), Homo heidelbergensis (I), el hombre de neandertal (J, K, L) y el hombre de Cro-Magnon (M). Debe quedar claro que esto en ningún caso significa que el hombre proviene del chimpancé, sino que ambas especies comparten un antepasado común.

Del mismo modo han sido identificados ejemplos similares de formas de transición incluso en los casos más extremos, como la evolución de las ballenas y otros mamíferos marinos, como el manatí o el dugongo, a partir de mamíferos terrestres.

Hasta el momento no se ha encontrado ninguna especie fosilizada que represente un estado intermedio entre aves y mamíferos ni ninguna otra transición incoherente con el árbol filogenético estandar basado en la teoría de un ancestro común. Si las especies fuesen el resultado de actos de creación independientes nada impediría la existencia de dichas formas de vida, animales con plumas y placenta al mismo tiempo, por ejemplo.

Prueba 5: Los vestigios anatómicos

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martes, 29 de diciembre de 2009

Pruebas de la evolución - La correlación entre filogenias independientes



Prueba 03: La correlación entre filogenias independientes

Si la teoría del ancestro común fuese cierta todas las líneas de evidencias independientes deberían converger en un único árbol filogenético que incluyese a todas las especies en una única genealogía objetiva. Es decir, en la práctica, los árboles filogenéticos de todos los organismos obtenidos mediante criterios de clasificación independientes (morfología, secuencia de proteínas, secuencia de DNA mitocondrial, etc.) deberían coincidir con un elevado índice de significación estadística. Pues bien, el hecho es que así es, los árboles filogenéticos obtenidos a partir de criterios moleculares encajan con una significación estadística extremadamente alta con la filogenia tradicional establecida mediante criterios anatómicos.

El citocromo c constituye un buen ejemplo de criterio molecular independiente de la morfología, ya que realiza una función vital en el transporte y almacenamiento de energía química en las células y por lo tanto se conserva en todas las especies. Existen más de 10 elevado a 38 formas de ordenar 30 grupos taxonómicos en un árbol filogenético (lo que en lenguaje popular serían 100 trillones de trillones de clasificaciones distintas) y el hecho probado es que la filogenia obtenida mediante la comparación de la secuencia del citocromo c en 30 grupos taxonómicos (Figura inferior) es totalmente coherente con la clasificación de estos grupos basada en su morfología.

Si la teoría del ancestro común fuese falsa y las especies fuesen el resultado de actos de creación independientes este resultado no tendría ningún sentido y habría que atribuirlo a una casualidad (con una probabilidad de 1 entre 100 trillones de trillones). Una casualidad que habría que extender el resto de filogenias moleculares, todas ellas correlacionadas entre si con una significación estadística extremadamente alta. Esta magnífica corroboración de la teoría del ancestro común es lo que se conoce como "jerarquías anidadas gemelas".


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domingo, 20 de diciembre de 2009

Pruebas de la evolución - La jerarquía de las especies

Prueba 1: La uniformidad de la vida

Prueba 2: La "jerarquía anidada" de las especies

Según la teoría de un ancestro común, el estado de una población o individuo actual depende directamente de los cambios genéticos producidos en la población o individuo inmediatamente anterior. Esta dependencia entre eventos consecutivos se conoce en matemáticas como cadena de Markov. Esta demostrado matemáticamente que un proceso de tipo markoviano, como la evolución progresiva de las especies, debe dar como resultado una jerarquía anidada, es decir, una organización en la que los grupos de un determinado nivel pueden ser clasificados a su vez en grupos de un nivel superior. Aunque de forma subjetiva casi cualquier cosa puede ser clasificada de un modo jerarquizado, solo aquellos elementos en los que las características de cada generación dependan de la generación anterior pueden clasificarse objetivamente de modo que se obtenga una única jerarquía anidada. Veamos un ejemplo para cada caso:

Los coches: evidentemente los coches pueden ser clasificados siguiendo una jerarquía, podríamos empezar clasificándolos por su fabricante, los de cada fabricante podrían ser clasificados a su vez por su año de fabricación, dentro de los de cada año podríamos hacer una clasificación por colores, y así sucesivamente. Sin embargo, es también evidente que los criterios elegidos para la clasificación son subjetivos, cada persona podría elegir un orden distinto, clasificarlos primero por su color, después por su año de fabricación, etc.

Los idiomas: dado que los idiomas actuales son el fruto de modificaciones progresivas de antecesores comunes, estos pueden ser clasificados generalmente de forma objetiva. No tendría sentido incluir el español en la misma categoría que el alemán pero distinta del portugués. Este sería también el caso de los seres vivos si realmente proceden de un ancestro común.

En resumen, la clasificación de coches, libros, minerales (u organismos cuyas características hubiesen sido asignadas de modo independiente) dará como resultado un número elevado de árboles filogenéticos posibles, mientras que la clasificación de elementos que han ido variando progresivamente a partir de predecesores comunes solo podrán ser clasificados objetivamente en uno o un número muy reducido de árboles filogenéticos muy poco o nada variables.

Pues bien, el hecho es que la inmensa mayoría de las especies actuales pueden clasificarse de un modo muy sencillo siguiendo una jerarquía anidada. Esto es evidente en el uso del esquema de clasificación de Lineo. Basándonos en caracteres derivados compratidos podemos clasificar los organismos estrechamente relacionados en grupos (por ejemplo en géneros), varios géneros podrán ser a su vez agrupados en familias, las familias podrán ser agrupadas en órdenes, y así sucesivamente.

En el ejemplo específico de las plantas, estas pueden ser clasificadas en vasculares y no vasculares (según la presencia o ausencia de xilema y floema). Dentro de las plantas vasculares se encontrarían dos grupos, las plantas con semillas y las plantas sin semillas, dentro del grupo de plantas con semillas "anidarían" otros dos grupos, las angiospermas (semillas encapsuladas) y las gimnospermas (semillas no encapsuladas) y a su vez el grupo de las angiospermas podría dividirse en monocotiledoneas y dicotiledoneas.

Sería un problema para la clasificación objetiva si existiesen especies que combinasen características de grupos "anidados" en categorías distintas. Siguiendo con el ejemplo anterior, algunas plantas no vasculares podrían tener semillas, como las vasculares, pero eso no ocurre. Alguna planta gimnosperma (como los pinos) podría presentar flores, pero no se conoce ningún caso. Podría darse el caso de que algún ave tuviese glándulas mamarias o pelo, o que alguna especie de mamífero presentase plumas, no existen ejemplos para ninguno de los dos casos.

Si fuese imposible o muy difícil clasificar a cada especie siguiendo una jerarquía anidada objetiva (como ocurre con los coches, los libros, los elementos atómicos, los minerales, etc.) la macroevolución podría ser descartada. De hecho, si el árbol filogenético de los seres vivos presentase unos valores estadísticamente bajos respecto a su estructura jerárquica, la teoría del ancestro común podría ser tachada de falsa. Sin embargo, hasta el momento, las más de 1,5 millones de especies conocidas (la mayoría de ellas descubiertas con posterioridad a que Darwin presentase su teoría del ancestro común) encajan correctamente en un patrón jerárquico de clasificación objetiva. Este resultado no tendría ningún sentido si las especies fuesen creaciones independientes.


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viernes, 18 de diciembre de 2009

Pruebas de la evolución - La uniformidad de la vida


Las últimas entradas de este blog se han dedicado a rebatir una serie de argumentos a favor del creacionismo de Tierra joven (una creencia religiosa que sostiene que el universo tiene alrededor de 6.000 años de antigüedad). Los interesados en leer la serie de argumentos creacionistas y su refutación científica pueden comenzar en el siguiente enlace.

Una vez evidenciada la ausencia de fundamento científico en los planteamientos creacionistas, pasamos a exponer una serie de hechos probados que demuestran la evolución de todas las formas de vida en la Tierra a partir de un ancestro común gracias a la selección natural. Afortunadamente ya existe un trabajo excelente al respecto en una web imprescindible (enlace), recomiendo su lectura a todos los visitantes de este blog, especialmente a los creacionistas. Dado que este trabajo está en inglés y no todo el mundo podrá entenderlo me limitaré a traducir y resumir cada una de las secciones en las que se divide.

Prueba 1: La uniformidad fundamental de la vida

Según la teoría de un ancestro común, todos los seres vivos modernos somos descendientes de una única forma de vida originada en un pasado remoto (unos 3.000 millones de años). A pesar de la gran variedad de formas de vida actuales (bacterias, animales, plantas, etc.), existen varios criterios fundamentales que caracterizan la vida, estos son (1) la capacidad de replicación, (2) la herencia de caracteres, (3) la catálisis de reacciones bioquímicas y (4) la utilización de energía por medio del metabolismo. Si todas las especies actuales descienden de una única especie original, entonces todas las células actuales deberán compartir los mecanismos y estructuras que intervienen en los procesos básicos para la vida. Esta predicción ha quedado plenamente confirmada por hechos como los siguientes:

- Los polímeros comunes de la vida:

Absolutamente todas las formas de vida estudiadas hasta el momento utilizan los mismos polímeros para realizar sus funciones básicas. Estos son el DNA, el RNA, las proteínas y los polisacáridos, independientemente de la especie y a pesar de que en la práctica se pueden sintetizar cientos de polímeros distintos a estos. De hecho, aunque los componentes de estos polímeros (nucleótidos, aminoácidos y monosacáridos) pueden presentar dos o más formas quirales, todas las células actuales contienen el mismo estereoisómero para cada uno de ellos.

- Las proteínas catalíticas

Para poder llevar a cabo las funciones básicas para la vida se deben catalizar ciertas reacciones químicas. Absolutamente todos los seres vivos estudiados hasta el momento utilizan proteínas (enzímas) para la catálisis de estas reacciones (para un número reducido de reacciones se utiliza RNA, también de forma común en todos los seres vivos). Las proteínas son básicamente cadenas de aminoácidos y, a pesar de que en la naturaleza existen más de 390 aminoácidos distintos, solo 22 de ellos forman parte de todas las proteínas presentes en los seres vivos (los mismos 22 aminoácidos en todas las células actuales).

- Los ácidos nucleicos como soporte de la información genética

Todas las formas de vida conocidas utilizan los mismos polinucleótidos (DNA y RNA) como soporte para la información genética que se transmite de una generación a otra. La replicación de todas las células se basa en la duplicación del DNA. El DNA esta formado exclusivamente por cuatro nucleótidos comunes para todos los organismos vivos conocidos, a pesar de que en la naturaleza existen más de 100 nucleótidos distintos.

- El código genético universal

Debe existir un mecanismo para traducir la información contenida en el DNA a proteínas que realicen las funciones básicas de la célula. Todos los organismos conocidos hasta la fecha utilizan el mismo código para traducir a proteínas la información contenida en los ácidos nucleicos (este código universal aparece en la ilustración de esta entrada). Existen raras excepciones a este código universal consistentes en sutiles variaciones del mismo (en apenas 1 o 2 de los 64 codones posibles) en un reducido grupo de microorganismos. El hecho de que el código sea universal y este formado por tripletes no solapantes fue predicho con anterioridad a su descodificación en base a un razonamiento evolucionista, todas esas predicciones resultaron ser ciertas (incluidas las pequeñas variaciones en grupos filogenéticos muy distantes). Si todas las formas de vida provienen de un ancestro común el código debe conservarse en el tiempo, dado que cualquier cambio significativo en el mismo alteraría todas las proteínas y sería incompatible con la vida. Sin embargo, si cada especie o cada gran grupo taxonómico (mamíferos, artrópodos, plantas fenerógamas, etc.) fuesen creaciones independientes no habría razón alguna por la cual tuvieran que compartir dicho código.

- El metabolismo común

Todos los organismos conocidos utilizan rutas y enzimas metabólicas extremadamente similares, cuando no las mismas, para obtener la energía acumulada en determinadas moléculas. Por ejemplo, los sistemas metabólicos fundamentales de todas las células son la glucólisis, el ciclo de ácido cítrico y la fosforilación oxidativa. En todas las células eucariotas y en la mayoría de las procariotas la glucólisis se produce en los mismos diez pasos, en el mismo orden y usando las mismas enzimas, a pesar de que existen miles de rutas alternativas para la glucólisis con el mismo rendimiento energético, lo mismo ocurre con el ciclo del ácido cítrico o la fosforilación oxidativa. Además, la unidad básica de almacenamiento de energía, la adenosina trifosfato (ATP), es la misma en todas las especies conocidas a pesar de que se obtendría el mismo resultado utilizando alguna de las cientos de moléculas alternativas.

Encontrar alguna forma de vida que utilice un polímero distinto al ADN o el ARN para codificar su información genética, que traduzca la información de estos polímeros siguiendo un código distinto al que conocemos, que presente una quiralidad alternativa en los componentes de sus macromoléculas u obtenga y almacene su energía mediante rutas y moléculas distintas a las que hasta ahora aparecen como universales podría ser un argumento en contra del origen común y la evolución de las especies. Hasta el momento no se ha encontrado ninguna.

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jueves, 11 de junio de 2009

El cromosoma 2 y la evolución humana



Traducción:

Cuando los científicos del siglo XX descubrieron el papel que juega el DNA en la herencia, fundaron una nueva ciencia denominada genética que puso a prueba la teoría de Darwin. Las células de todos los grandes simios como los chimpancés, los gorilas y los orangutanes contienen 24 pares de cromosomas. Si los humanos comparten un ancestro común con los simios se esperaría que nosotros tuviésemos el mismo número, pero sorprendentemente las células humanas solo contienen 23 pares de cromosomas. Si compartimos un ancestro común ¿qué pasó? ¿Es posible que en la línea evolutiva que conduce a nosotros un par de cromosomas del ancestro de los primates simplemente se perdiese, fuese descartado? Bien, la respuesta es no, no es posible, la razón es que todos los cromosomas de los primates contienen tantos genes importantes que la pérdida de los dos miembros de una pareja sería letal, no se produciría desarrollo embrionario. Así que solo hay una explicación posible y esa explicación es que en la línea que conduce a nosotros, dos cromosomas que están separados en otros primates se fusionaron para formar un único cromosoma. Y esto es por lo que la evolución es una ciencia, esa posibilidad puede someterse a prueba, deberíamos ser capaces de observar nuestro genoma y encontrar que tenemos un cromosoma con las marcas de esa fusión ¿y como lo encontramos? es mas fácil de lo que se podría pensar.

De forma característica, en los extremos de todos los cromosomas se deben encontrar unos marcadores genéticos especiales, o secuencias de DNA, denominados telómeros y en la zona media se deben encontrar marcadores genéticos diferentes llamados centrómeros, pero si una mutación tuvo lugar en el pasado causando la fusión de dos pares de cromosomas deberiamos encontrar evidencias en esos marcadores genéticos, telómeros no solo en los extremos de los cromosomas sino también en el medio y no uno sino dos centrómeros. Encontrar una estructura como esta en nuestros cromosomas explicaría por qué los seres humanos tenemos un par de cromosomas menos que los grandes simios.

Si no los encontrásemos, entonces la existencia de un ancestro común para nuestras especies podría ser rebatida pero si los encontramos sería una poderosa evidencia en favor de la evolución. Así que todo lo que tenemos que hacer es rastrear el genoma humano y ver ¿tenemos un cromosoma que tiene estas marcas, DNA telomérico en el centro y dos centrómeros? La respuesta HA RESULTADO SER QUE SÍ y es el cromosoma humano número 2. LA EVIDENCIA ES INEQUÍVOCA. Lo hemos sospechado durante mucho tiempo y en 2005 el estudio definitivo fue publicado mostrando que el cromosoma 2 tiene el punto de fusión exacto, prácticamente puede encontrarse el lugar donde la cinta adhesiva mantiene a estos cromosomas unidos. Cuanto mas de cerca estudiemos el DNA, cuanto más detalladas sean nuestras observaciones sobre nuestro genoma más fuertes serán las evidencias de nuestra propia evolución a partir de ancestros comunes con otras especies.

domingo, 31 de mayo de 2009

La evolución


La comprensión del proceso de evolución de las especies es uno de los principales avances científicos de la historia, un avance que explica (sí, explica, no solo describe) la diversidad de formas de vida presentes en la Tierra, su aparente “diseño” y nuestra propia naturaleza. Una teoría cuyas evidencias no han parado de acumularse desde su formulación gracias a los datos aportados por todas las disciplinas científicas implicadas (zoología, botánica, biología molecular, geología, física, química, genética, medicina y un largo etcétera). Una acumulación de evidencias que condujeron al Papa Juan Pablo II a hacer la siguiente declaración:

“nuevos conocimientos llevan a pensar que la teoría de la evolución es más que una hipótesis. En efecto, es notable que esta teoría se haya impuesto paulatinamente al espíritu de los investigadores, a causa de una serie de descubrimientos hechos en diversas disciplinas del saber. La convergencia, de ningún modo buscada o provocada, de los resultados de trabajos realizados independientemente unos de otros, constituye de suyo un argumento significativo en favor de esta teoría.”

Las inmensa mayoría de los científicos (y digo INMENSA con mayúsculas), incluidos aquellos que creen en algún dios, no cuestionan ya las bases en las que se apoya el proceso evolutivo. Solo alguien que anteponga una supuesta literalidad de textos mitológicos a las evidencias positivas, observables, medibles y demostrables de las que disponemos puede llegar a negar de forma rotunda la evolución de las especies. Una teoría que podrá ser mejorada, completada, pulida en sus detalles, pero que en sus planteamientos generales está sobradamente confirmada.

Nadie, ni siquiera un creacionista consumado, puede poner en duda la existencia de la herencia genética. Los caracteres de una generación pasan a la siguiente a través de la información contenida en el DNA. El código genético que codifica dicha información es compartido por todas las formas de vida conocidas, lo que sugiere un origen común para todas ellas. Cada sucesión de tres nucleótidos codifican el mismo aminoácido en todas las especies, con muy pequeñas variaciones en procariotas y en las mitocondrias, lo cual encaja perfectamente con la teoría endosimbionte de Lynn Margulis. El análisis de estas pequeñas variaciones del código conduce, de hecho, a un árbol filogenético consistente con los postulados de la evolución de las especies. Las existencia de mutaciones espontaneas en el código genético es un hecho demostrado, facilmente observable y medible.

El estudio detallado de las secuencias genéticas entre distintas especies ofrece resultados tan esclarecedores como el siguiente:

“La comparación entre las secuencias de ADN del ser humano y el chimpancé en el gen que codifica la hormona leptina revela sólo cinco diferencias en 250 nucleótidos. Donde las secuencias del ser humano y el chimpancé difieren se puede usar el nucleótido correspondiente del gorila (columnas sombreadas) para obtener el nucleótido que probablemente existía en el ancestro común de las personas, los chimpancés y los gorilas. En dos casos se corresponden los nucleótidos humanos y los del gorila, mientras que, en los otros tres, las secuencias del gorila y el chimpancé son idénticas. Es muy probable que el ancestro común del gorila, el chimpancé y el ser humano tuviera el nucleótido que coincide en dos de los tres organismos actuales, ya que esto habría requerido sólo un cambio en el ADN en vez de dos.” (Science, Evolution and Creationism, National Academy of Science)

Las investigaciones en biología evolutiva del desarrollo también apoyan el proceso de evolución de las especies. La identificación de grupos de genes que participan en la regulación del desarrollo embrionario ha sido de gran importancia en este sentido. Entre ellos podemos destacar la familia de genes homeobox. Estos genes están altamente conservados en especies tan dispares como la mosca o el hombre, todos ellos presentan una secuencia de 180 pares de bases que codifica para un dominio proteico (homeodominio) capaz de reconocer secuencias específicas del DNA y regular la expresión de otros genes implicados en la determinación del patrón embrionario (identidad de las distintas regiones del embrión). El modo en el que estos y otros genes regulan la transcripción génica explica la aparición de una gran diversidad morfológica a partir de pequeñas alteraciones en la secuencia de los genes. De hecho, pequeñas alteraciones en los niveles, localización o momento de expresión de estos genes reguladores conducen experimentalmente a alteraciones morfológicas sin necesidad de cambios en su secuencia.

Con respecto a la evolución morfológica y funcional de órganos complejos me remito a un post muy ilustrativo sobre la evolución del ojo.

El registro fósil es otra prueba contundente de la teoría de la evolución. La evolución puede prácticamente “verse y tocarse” si colocamos los fósiles de los que disponemos en una sucesión creciente con respecto a la antigüedad de los estratos de roca en los que fueron encontrados. Hasta el momento nadie ha encontrado un fósil de dinosaurio ni de ningún otro animal terrestre en un estrato del cámbrico, ni se han encontrado fósiles de vaca en un estrato del cretácico, y no, por mucho que algunos insistan, no se han encontrado rastros de homínidos junto a rastros de dinosaurios ¿acaso alguien podría remitirme a la publicación científica en la que se afirma tal cosa?.

Sin embargo si se han encontrado fósiles de las mismas especies primitivas de animales y plantas en regiones geográficas que hoy en día se encuentran incomunicadas entre sí. Esto nos lleva a la tectónica de placas y la paleobiogeografía, otro de los apoyos con los que cuenta la teoría de la evolución. Gracias al conocimiento de la tectónica de placas sabemos que las grandes masas continentales actuales estuvieron en contacto en el pasado. La separación de esas masas de tierra condujo al aislamiento de especies de animales y plantas que evolucionarán de forma separada del resto. De este modo se explica la distribución de familias de primates, aquellas que se encuentran en el continente americano son distintas de aquellas que han evolucionado en el continente eurasiático. También se explica de este modo la distribución geográfica de las aves no voladoras pertenecientes al mismo orden que el avestruz y la distribución de muchos otros grupos animales y vegetales.

Los cetáceos son otro buen ejemplo del funcionamiento de la evolución. Su origen a partir de ancestros terrestres se apoya entre otros factores en estudios de genética comparada pero también resulta evidente si observamos que son mamíferos (no peces), su sistema de reproducción, que necesitan salir a la superficie para respirar, la estructura ósea de sus extremidades similar a la de los mamíferos terrestres, su pelvis vestigial y la aparición de fósiles correspondientes a grupos intermedios como el Ambulocetus, entre otros.

Los peces pulmonados, la distribución de las razas humanas, la anemia falciforme, la genética de poblaciones, la formación del cromosoma 2 humano a partir de la fusión de dos cromosomas presentes en otros primates, … y así una larguísima lista de observaciones que apoyan la teoría de la evolución. A pesar de todo ello sigue habiendo gente que prefiere obviarlas y recurrir a textos escritos por tribus primitivas, plagados de incoherencias, de incitaciones al odio, llamamientos al asesinato, al genocidio y a la esclavitud, como fuente de conocimiento científico. Pero lo más triste de todo es que algunas de estas personas se llamen a si mismos científicos cuando su método de trabajo consiste en detectar los huecos del conocimiento actual y proceder a llenarlos por defecto con la obra de algún dios, una argumentación exenta de ser sujeta a ningún tipo de prueba o experimentación, deben ser científicos muy perezosos. Supongo que deberíamos haber hecho lo mismo cuando no sabíamos por qué aparecen los tumores o qué causa las epidemias… resignarnos a no saberlo nunca.