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1.4: Evolución darwiniana

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    ¿Quién fue Charles Darwin?

    Ernst Mayr afirma, y muchos estarían de acuerdo, que Charles Darwin ha hecho más para influir en la filosofía de la ciencia, la biología evolutiva y el zeitgeist moderno que cualquier otro individuo (Mayr 2000:78). Darwin desarrolló una teoría biológica integral de la evolución que proporcionó una unidad al mundo natural nunca antes vista. Demostró la importancia de la historicidad en la ciencia así como una metodología que implicaba observación, comparación y clasificación, no solo experimentación. Las ideas de Darwin, que sacudieron los cimientos de la sociedad occidental, siguen creando un acalorado debate en el mundo moderno (Mayr 2000). Entonces, ¿quién era Charles Darwin?

    CharlesDarwin.jpg

    Figura\(\PageIndex{1}\) - Charles Darwin en 1854

    Para una rápida introducción a Darwin, vea el video de PBS “¿Quién era Charles Darwin?”

    Darwin: Los primeros años

    Darwin nació el 12 de febrero de 1809 en Shrewsbury, Inglaterra. Su padre, Robert, y su abuelo, Erasmus, eran médicos. Su madre, Susannah, formaba parte de la familia Wedgwood, famosa incluso hoy por su fina porcelana. Erasmus Darwin es recordado por su obra Zoonomia, que intenta explicar el mundo natural utilizando principios evolutivos (Mayr 2000). Es claro que Darwin fue introducido al pensamiento intelectual actual sobre la evolución cuando era joven (Darwin 1887).

    Darwin creció con un amor por el mundo natural. El propio Darwin nos cuenta que desde el principio desarrolló un amor por los viajes y la recolección de cosas, incluyendo minerales e insectos:

    Con respecto a la ciencia, seguí recolectando minerales con mucho celo, pero bastante poco científicamente, todo lo que me importaba era un mineral de nuevo nombre, y apenas intentaba clasificarlos. Debo haber observado insectos con poco cuidado, pues cuando tenía diez años (1819) fui por tres semanas a Plas Edwards en la costa marítima de Gales, me interesó mucho y me sorprendió ver un gran insecto hemíptero negro y escarlata, muchas polillas (Zygæna), y una Cicindela que no se encuentran en Shropshire. Casi me decidí a comenzar a recolectar todos los insectos que pude encontrar muertos, pues al consultar a mi hermana concluí que no era correcto matar insectos por el bien de hacer una colección. Al leer 'Selborne 'de White, me gustó mucho observar los hábitos de las aves, e incluso tomé notas sobre el tema. En mi sencillez recuerdo haberme preguntado por qué cada caballero no se convirtió en ornitólogo. -Darwin 1887:34-35

    Darwin llevó este amor por el mundo natural a la Universidad de Edimburgo, donde fue introducido en la obra de Cuvier, Lamarck y Saint-Hilaire (Young 2007), y posteriormente, la Universidad de Cambridge. En Edimburgo, Darwin estudió medicina, pero cuando se hizo evidente que el joven Darwin no tenía interés en la medicina, su padre lo envió a estudiar teología en Cambridge. Fue en Cambridge donde floreció el amor de Darwin por la historia natural. Estudió y trabajó con el destacado botánico J. S. Henslow, quien sería fundamental para conseguir a Darwin en el H.M.S. Beagle, el generalista científico William Whewell, y el geólogo Adam Sedgwick, todos ellos influyentes en su desarrollo intelectual, aunque Henslow sería el individuo más crítico en La vida postuniversitaria de Darwin (Bowler 1992, Mayr 1991, Young 2007). Mientras estaba en Cambridge, Darwin se convirtió en un ávido coleccionista de escarabajos. Esta actividad le ayudó a familiarizarse con la anatomía comparada, metodología que sería crítica para el desarrollo de su teoría evolutiva.

    El bonito crux-major de Panagaus era un tesoro en aquellos días, y aquí en Down vi un escarabajo corriendo a través de un paseo, y al recogerlo instantáneamente percibía que difería ligeramente de P. crux-major, y resultó ser P. quadripunctatus, que es solo una variedad o especie estrechamente aliada, que difiere de muy ligeramente en contorno (Darwin 1887:51),

    Después de graduarse de Cambridge, Henslow ayudó a Darwin a asegurar un puesto a bordo del H.M.S. Beagle como naturalista del barco. Casi no hizo el viaje ya que su padre estaba en contra de él, pero su tío, Josiah Wedgwood, convenció al padre de Darwin para que lo dejara ir en el viaje (Eldredge 2005). El Beagle, bajo la capitanía de Robert Fitzroy, dejó Inglaterra el 27 de diciembre de 1831 con el objetivo de trazar las aguas de Sudamérica (Bowler 1992, Futuyma 1986). Mientras estaba en el Beagle, Darwin, quien aún era un miembro ortodoxo de la Iglesia de Inglaterra (Futuyma 1986), hizo numerosas observaciones que eventualmente lo llevarían a desarrollar su teoría de la evolución por selección natural.

    El viaje del Beagle

    Durante los cinco años Darwin estuvo a bordo del Beagle, leyó obras científicas como los Principios de Geología de Charles Lyell e hizo observaciones que finalmente lo llevaron a cuestionar su creencia en la fijedad de las especies, noción comúnmente sostenida de que las especies eran inmutables y perfectas en su medio ambiente. Recolectó fósiles, rocas, plantas y animales, muchos de los cuales fueron enviados de regreso a Inglaterra donde eventualmente especialistas como el ornitólogo John Gould examinaron los especímenes. El descubrimiento de Darwin de una nueva especie del ñandú que vive en la misma zona que el ya conocido ñandú planteó dudas sobre la adaptación perfecta... si fuera cierto, ¿por qué habría dos especies de ñandú en la misma zona [1]? No obstante, fue la parada del Beagle en las Islas Galápagos la que sería más importante para el posterior desarrollo de su teoría.

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    Figura\(\PageIndex{2}\) - HMS Beagle de Conrad Martens.

    En Galápagos, Darwin estudió aves, iguanas y tortugas. Los nativos de las Galápagos mostraron a Darwin cómo determinar de qué isla provenían las tortugas en función de la forma de sus conchas. Después de enterarse de esto, regresó a las aves que había recolectado mientras estaba en las Galápagos y las clasificó por isla. Esto le dio a Darwin, “... una oportunidad [sic] inigualable para estudiar los efectos del aislamiento geográfico en la producción de nuevas especies” (Bowler 1992:300). Serían las aves de Galápagos, específicamente los sinsontes, las que llevarían a Darwin a sus ideas sobre la selección natural (aprende más sobre los sinsontes).

    Para leer algunas de las entradas del diario de Darwin para el viaje, echa un vistazo a The Beagle Voyage o para una colección completa, consulte Journal of Researches

    Puedes seguir el viaje Beagle, leer citas y ver bocetos del diario de Darwin visitando la Gran Exposición Big Idea del Museo de Historia Natural.

    Después del Beagle

    A su regreso a Inglaterra en octubre de 1836, Darwin se sumergió en la comunidad científica de Londres. Había trabajado duro mientras estaba en el Beagle para que no tuviera que convertirse en clérigo.

    Por lo que puedo juzgarme, trabajé al máximo durante el viaje desde el mero placer de investigar, y desde mi fuerte deseo de agregar algunos hechos a la gran masa de hechos en Ciencias Naturales. Pero también era ambicioso ocupar un lugar justo entre los hombres científicos, ya sean más ambiciosos o menos que la mayoría de mis compañeros de trabajo, no puedo formar opinión (Charles Darwin citado en Eldredge 2005:27).

    Henslow y Lyell habían dado a Darwin bien conocido en los círculos científicos mientras aún estaba en el mar, por lo que fácilmente se convirtió en activo en la Sociedad Geológica (Bowler 1992, Eldredge 2005) y el Athenaeum Club, un club de caballeros que sirvió como lugar de encuentro para los de una inclinación intelectual (Eldredge 2005).

    Una de las primeras cosas que Darwin hizo a su regreso fue organizar y enviar sus colecciones a diversos especialistas. El ornitólogo John Gould examinó rápidamente la colección de aves de Darwin, informándole que los sinsontes de la colección eran de hecho diferentes especies de sinsontes, algunos de las diversas Islas Galápagos y algunos del continente sudamericano. Darwin teorizó que esto solo podría explicarse si los antecedentes de las aves isleñas hubieran encontrado su camino desde el continente hasta las islas. Una vez allí, los descendientes fueron modificados gradualmente hasta convertirse en nuevas especies (Young 2007:108). Aquí encontramos los pensamientos coherentes de Darwin sobre el papel que tiene el aislamiento geográfico en la especiación, o la creación de nuevas especies. Para marzo de 1837, Darwin había rechazado la idea de la fijación de especies y creación por diseño y aceptó la idea de evolución y el papel del aislamiento geográfico en la especiación (Futuyma 1986, Mayr 1991).

    En julio de 1837, Darwin abrió su primer cuaderno, 'Transmutación de Especies, 'que durante este tiempo de la historia fue código para la evolución. En este cuaderno, Darwin exploró ideas sobre reproducción y variación y la naturaleza de las especies. Para cuando concluyó este cuaderno, Darwin ha expuesto sus ideas sobre el descenso común y la evolución ramificadora. Lo que aún no sabía en este momento era cómo ocurrió todo (Young 2007).

    Un año después, Darwin inició sus estudios de selección artificial. Su segundo cuaderno describe sus pensamientos sobre la variación y la herencia y su relación con la adaptación (Young 2007). Los estudios de Darwin sobre la selección artificial le ayudaron a entender cómo podría funcionar un mecanismo natural (Bowler 1992). Los criadores en su momento hablaban de algo parecido a la selección natural pero sólo en el contexto de cómo mantenía a las especies y variedades “fieles al tipo” (Young 2007:112). Cuando Darwin leyó la obra de Thomas Malthus, Un ensayo sobre el principio de población, en 1838, los conceptos que Malthus esbozó sobre el crecimiento exponencial de la población y la competencia entre los miembros de una población por un suministro limitado de alimentos proporcionaron la pieza crucial que faltaba. Darwin se dio cuenta de que a la luz de la competencia entre los miembros de una población, se conservarían variaciones de rasgos que permitieran que un miembro tuviera una ventaja sobre otro miembro. Además concluyó que las variaciones desventajosas morirían (Young 2007). Darwin entendió ahora cómo ocurrió todo para toda la naturaleza, incluidos los humanos.

    Tan pronto como me había convertido, en el año 1837 o 1838, convencido de que las especies son producciones mutables, no pude evitar la creencia de que el hombre debe provenir bajo la misma ley (Darwin citado en Eldredge 2005:29.).

    Darwin se casó con su prima, Emma Wedgwood, en 1839. Para 1842, los Darwin se mudaron de Londres a Downe en Kent para que sus hijos crecieran en el país y también para la salud de Darwin. En sus últimos años, Darwin estaba plagado de mala salud. Si bien no sabemos exactamente por lo que sufrió, los síntomas sugieren un mal funcionamiento del sistema nervioso autónomo (Mayr 1991).

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    Figura\(\PageIndex{3}\) - Emma Wedgwood Darwin.

    En 1842, Darwin esbozó sus ideas sobre la evolución por selección natural, expandiéndose aún más en un ensayo de 1844 que iba a publicarse solo en el caso de su muerte prematura. Bowler (1992) sugiere que Darwin no publicó en este momento por dos razones: 1) el clima social: hubo bastante debate sobre la teoría de la evolución de Lamarck y los vestigios de Robert Chambers que discutían la evolución como parte de un plan divino, y 2) no pudo explicar por qué el registro fósil mostró “... que muchas familias habían sido objeto de una constante tendencia hacia niveles crecientes de especialización” (Bowler 1992:304). La respuesta a esta pregunta llegaría una década después cuando Darwin descubrió que la especialización proporcionaba una ventaja aunque el entorno fuera estable porque reducía la competencia por los recursos (Bowler 1992). Durante su estancia en Downe, Darwin utilizó el método hipotético-deductivo (más comúnmente conocido como el método científico) para construir su caso de evolución por selección natural, particularmente en su trabajo con palomas (Young 2007).

    Darwin comenzó a escribir su libro “Grandes especies” en 1856. Publicó sus ideas por primera vez en 1858 después de recibir un manuscrito de Alfred Russel Wallace que delineaba sus ideas sobre la selección natural, que coincidía con las de Darwin. A instancias de amigos cercanos de la comunidad científica, Darwin rápidamente armó un artículo basado en su ensayo de 1844 que fue presentado por Charles Lyell y Joseph Hooker en la Linnean Society el 1 de julio de 1858 junto con el manuscrito de Wallace. Darwin luego se puso a trabajar en la elaboración de un resumen de su libro Big Species, que fue publicado en 1859. Este resumen, Sobre el origen de las especies por selección natural, se agotó en un día (Futuyma 1986, Mayr 1991, Young 2007). Fue “el libro que sacudió al mundo” (Mayr 1991:7).

    Después de la publicación de Origin, el trabajo de Darwin se centró en expandir ideas que fueron tocadas en lo abstracto, pero no completamente descritas. Sus otras contribuciones a la biología incluyen La variación de animales y plantas bajo domesticación (1868), El descenso del hombre y selección en relación con el sexo (1871), La expresión de las emociones en el hombre y los animales (1872), Plantas insectívoras (1875), Los efectos de la cruz y la fertilización en el reino vegetal (1876), Las diferentes formas de las flores en plantas de la misma especie (1877), El poder del movimiento en las plantas (1880 con Sir Francis Darwin) y La formación del moho vegetal, a través de la acción de gusanos, con observaciones sobre sus hábitos (1881).

    Darwin murió en 1882, pero su obra siguió siendo revisada y muchas veces vilipendiada por filósofos, teólogos, científicos. etc. Darwin tenía una serie de amigos que apoyaban su obra tanto antes como después de su muerte, y aunque la mayoría de los científicos de la época llegaron a apoyar la propuesta de Darwin sobre el descenso común, pocos se adhirieron a su concepto de selección natural (Mayr 1991). No sería hasta la década de 1920 cuando se produjo un cambio fundamental en el pensamiento sobre los organismos que el verdadero genio de la obra de Darwin sería reconocido a una escala más amplia (Futuyma 1986).

    La contribución de Darwin se resume muy bien por Futuyma (1986:6):

    Darwin fue el primero en enmarañar en una escala tan grande la evidencia de la primera tesis [es decir, el descenso con modificación de un ancestro común], la realidad histórica de la evolución a partir de todas las fuentes de información relevantes: el registro fósil, la distribución geográfica de las especies, la anatomía comparada y embriología y modificación de organismos domesticados.

    Mayr (1992) afirma que Darwin fue único entre los científicos de su época porque no sólo era un gran naturalista y biólogo, sino un gran teórico y experimentador. Fueron estas diferencias las que le permitieron establecer vínculos entre campos y desarrollar su (s) teor (s) comprensiva (s) compleja (s) de la evolución.

    La teoría del descenso con modificación a través de la selección natural

    Toda la información de esta subsección se extrae de Mayr 1991.

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    Figura\(\PageIndex{4}\) - Retrato fotográfico de Charles Darwin, 1881

    La teoría de Darwin es en realidad una serie de cinco teorías:

    1. Evolución como tal: las especies no son inmutables; cambian lenta y constantemente con el tiempo. Esta idea desafió la creencia común de que había un diseño perfecto para la vida en la tierra.
    2. Descenso común: los grupos de organismos provienen de un ancestro común y todos los organismos se originan en última instancia a partir de un solo origen de la vida en la tierra. Esta idea aportó una unidad a la vida biológica que nunca antes se había visto.
    3. Multiplicación de especies: el aislamiento geográfico conduce a la evolución de nuevas especies. Esta idea explicó la diversidad biológica natural en la tierra.
    4. Gradualismo: el cambio ocurre durante largos periodos de tiempo. Esta idea se opuso a la afirmación de que de repente surgieron nuevas especies (saltación).
    5. Selección natural: aquellos individuos con variaciones (rasgos) más adecuados para permitir que un individuo se reproduzca dentro de un ambiente tienen más probabilidades de transmitir sus rasgos a la siguiente generación. Cada generación produciría más variación, cuando de nuevo, se transmitirían los rasgos más adecuados para permitir la supervivencia. El ejemplo clásico de selección natural en acción es la polilla salpicada. Conoce más sobre esta polilla viendo un video corto en YouTube o lee este breve artículo de la Universidad Estatal de Nueva York.

    Pero había algunas cosas que Darwin desconocía, es decir, cómo se heredaron los rasgos o qué causó variación dentro de una población. Darwin tampoco pudo explicar cómo llegaron especies similares en diferentes continentes, por ejemplo, el avestruz en África y el ñandú en América del Sur. Los geólogos tardarían décadas en desarrollar la teoría de la tectónica de placas. Los geólogos en la época de Darwin no estimaron la tierra de más de 100 millones de años, no tenía tiempo suficiente para que la evolución funcionara, pero ninguna de estas cosas le quita la brillantez o resiliencia de la obra de Darwin. Más de 100 años de pruebas han refinado la teoría de Darwin al tiempo que demuestra una y otra vez que sus ideas básicas, particularmente la selección natural, son ciertas. Para más información sobre lo que Darwin no sabía cuando publicó su teoría, echa un vistazo a este artículo de la Revista Smithsonian.

    ¿Qué tenía la teoría de Darwin que “sacudió al mundo”? Algunas de sus ideas desafiaron el dogma religioso y otras desafiaron las filosofías seculares. El dogma religioso que fue desafiado directamente fue la creencia en la constancia del mundo. La creencia predominante en Europa y Estados Unidos era que si bien había habido algunas catástrofes, por ejemplo, el diluvio de Noé, el mundo permaneció sin cambios desde que fue creado hace aproximadamente 6000 años por un Creador devino. Todos los organismos fueron creados para adaptarse perfectamente a su entorno, por lo tanto, no cambiaron. El hombre (y era la lengua vernácula común de la época), con su alma única, estaba separado del resto de la naturaleza. En la arena de la filosofía secular, las ideas de Darwin desafiaban el esencialismo, o las propiedades fijas de una entidad, los “... procesos causales de la naturaleza tal como habían sido elaborados por los físicos” (Mayr 1991:39), e.g., Newton, y la teleología, o un fin predeterminado. Si bien la ciencia ha probado y vuelto a probar las ideas de Darwin y posteriormente ha desarrollado una teoría sintética de la evolución (la síntesis moderna), el debate continúa en muchos círculos religiosos. Para leer más sobre el debate moderno entre religión y evolución visita la página de Talk Orígenes “Dios y evolución”.

    Referencias

    1. Bowler PJ. 1992. Las Ciencias Ambientales. Nueva York (NY): W.W. Norton & Company, Inc.
    2. Darwin F, editor. 1887. La vida y las letras de Charles Darwin. Londres: John Murrary, calle Ablemarle.
    3. Eldredge N. 2005. Darwin: Descubrimiento del árbol de la vida. Nueva York (NY): W. W. Norton & Company.
    4. Futuyma DJ. 1986. Biología Evolutiva, 2a edición. Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc.
    5. Hayden T. 2009. Lo que Charles Darwin no sabía. Smithsonian (febrero). http://www.smithsonianmag.com/science-nature/What-Darwin-Didnt-Know.html?c=y&page=1. Accedido. 2010 octubre 15.
    6. Mayr E. 1991. Un argumento largo: Charles Darwin y la génesis del pensamiento evolutivo moderno. Cambridge (MA): Prensa de la Universidad de Harvard.
    7. Mayr E. 2000. La influencia de Darwin en el pensamiento moderno. Sci Am 283 (1): 78-83.
    8. Joven D. 2007. El descubrimiento de la evolución, 2ª edición. Cambridge: Prensa de la Universidad de Cambridge.

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