Biología evolutiva: historia, qué estudia, aplicaciones, conceptos
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 se destacan la selección natural, la descendencia común y la especiación.
La biología se ocupa de estudiar de forma integral los organismos, mientras la biología evolutiva busca responder preguntas desde el punto de vista funcional y se ocupa de explicar el sentido adaptativo de los elementos que se estén estudiando.
Julian Huxley, biólogo evolucionista de origen británico, se refiere a ella 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 las respuestas a las pregunta ¿por qué?
Generalmente no es posible o es inadecuado obtener respuestas a cuestiones evolutivas a través de experimentos, por lo que se considera que esta disciplina se maneja a través de un método heurístico conocido como narrativas históricas complementado con la comparación de diversos hechos.
Índice del artículo
La biología evolutiva como disciplina académica surge entre los años treinta y cuarenta del siglo XX, cuando confluyen las teorías de la selección natural, la genética y la mutación aleatoria. Emerge entonces 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 propone partiendo de la idea de que el medio ambiente favorece o dificulta la reproducción de los organismos vivos.
Además sustenta 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 para su conformación es la genética mendeliana, es decir las leyes que propone Gregor Mendel entre 1865 y 1866. Sus tres leyes intentan explicar cómo se transmiten caracteres o rasgos físicos a la descendencia.
Finalmente encontramos el neodarwinismo como otro de sus principales antecedentes, cuyos artífices fueron Ronald Fisher, John Burdon Sanderson Haldane y Sewal Green Wright. La también conocida como síntesis moderna une entonces dos descubrimientos: la unidad de la evolución con el mecanismo de la evolución, es decir los genes y la selección natural.
Pero no fue hasta 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 de la selección natural, selección sexual, derivación genética, limitaciones del desarrollo, sesgo de mutación, biogeografía.
Además ha incorporado aspectos de diversas áreas como la genética molecular y la informática.
Qué estudia (objeto de estudio)
El concepto que unifica a 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 tanto del tipo fenotípico como genético.
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 dado lugar a las características actuales de los organismos, además se ocupa de encontrar el por qué son esas las características de esos organismos y no otras diferentes.
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.
La biología evolutiva actualmente busca aclarar fenómenos que fueron explicados de manera errada 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 están aplicando en el área genética para determinar la arquitectura de los fenómenos evolutivos como la adaptación y la especiación.
Los aportes de esta disciplina son claves en ecología organismal, en la teoría de la historia de la vida, el conocimiento molecular, los estudios sobre el genoma, así como en campos de la paleobiología, la sistemática, la salud y la filogenética.
– Evolución: se refiere al cambio en las caracteristicas de las poblaciones de organismos, o grupos de tales poblaciones, a través del curso de sucesivas generaciones.
– Elemento: sustancia que no se puede romper en una forma más simple por medios químicos ordinarios. Son unidades estructurales básicas de diminutos átomos constituidas por protones, neutrones y electrones.
– Especie: se refiere al estado del proceso evolutivo mediante el cual un grupo de individuos con la capacidad real o potencial de cruzarse entre sí dan descedientes 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 que es ejecutada por el ser humano con un propósito específico.
– Mutación: variación de un alelo por alteración en sus secuencias de base que ocurren entre una generación y la siguiente.
– Neordarwinismo: se le conoce también como teoría sintética de la evolución, es aquella que fusiona el darwinismo clásico con la 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 vienes provienen de un acto de creaciòn divina y se llevó a cabo de acuerdo a un propósito trascendental.
– Saltacionismo: también conocida como teoría mutacionista, corresponde a la ocurrencia de cambios repentinos y de gran magnitud de una generación a otra. Se opone al gradualismo darwinista.
– Fijismo: aquella teoría que 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: aquella 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: es un 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: se refiere a los 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: es la ocurrencia de grandes cambios, evidencian patrones y procesos que afectan a niveles superiores a las poblaciones.
La biología evolutiva ha venido conformándose en una disciplina clave en el mundo científico actual gracias a los aportes de biólogos especializados en el área como:
– Charles Darwin (1809-1882) quien planteò la evolución biológica a través de la selección natural y lo hizo a través de su obra El origen de las especies.
– Gregor Mendel (1822-1884) quien describió las leyes que describen la herencia genética.
– Sewall Wright (1889-1988) se le considera uno de los principales fundadores de la genética poblacional y es conocido por su gran influencia en la teoría evolutiva.
– George Gaylord Simpson (1902-1982) es uno de los principales teóricos de la teoría evolutiva sintética.
– Ernst Mayr (1904-2005) contribuyó a la revolución conceptual que permtió 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 y uno de los miembros fundadores de la síntesis evolutiva moderna. Logró incluir la botánica dentro de 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) se considera el padre de la ecología genética y fue un 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) aunque es matemático de formación, sus aportes a la teoría evolutiva han sido gracias a los estudios computacionales que ha llevado adelante.
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