Evolución biológica

Idea central

La evolución biológica es el cambio en las características hereditarias de una población a lo largo de las generaciones. Con tiempo suficiente, puede originar especies nuevas.

⚠️ Los individuos no evolucionan. Cada uno nace y muere con sus genes. Lo que evoluciona es la población, porque cambia la proporción de alelos de una generación a otra.

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1. Conceptos clave

• Población: individuos de la misma especie que viven en el mismo lugar y pueden reproducirse entre sí (p. ej., las palomas de un parque).
• Especie: poblaciones cuyos individuos pueden cruzarse y tener descendencia fértil.
• Gen: fragmento de ADN con la instrucción para un rasgo.
• Alelo: cada versión distinta de un mismo gen (pelaje oscuro / pelaje claro).
• Variación: diferencias heredables entre individuos de una población.
• Adaptación: rasgo heredable que aumenta la supervivencia o la reproducción en un ambiente concreto (pelaje blanco del oso polar).
• Eficacia biológica (aptitud): capacidad de dejar descendientes fértiles. No es ser «el más fuerte», sino reproducirse con más éxito.

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2. Teorías históricas

Ejemplo de la jirafa

• Lamarck: la jirafa estira el cuello, este se alarga y la cría hereda ese cuello más largo. ❌ Los cambios adquiridos en vida no pasan al ADN.
• Darwin: ya existían jirafas de cuello más largo; comían mejor, sobrevivían más y tenían más crías. ✅

🔑 Diferencia clave: la variación ya existe antes; el ambiente la selecciona, no la crea.

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3. Selección natural paso a paso

1. Hay variación entre individuos.
2. La variación se hereda.
3. Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir, lo que genera competencia por los recursos.
4. Supervivencia y reproducción diferencial: los rasgos ventajosos dejan más descendientes.
5. Resultado: los rasgos ventajosos se vuelven más frecuentes en la población.

Tipos de selección natural

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4. Mecanismos evolutivos (teoría sintética)

Todos cambian las frecuencias de alelos:

• Mutación: cambio al azar en el ADN. Es la fuente original de toda variación nueva. No aparece «porque se necesita».
• Recombinación genética: mezcla de genes paternos y maternos en la reproducción sexual.
• Selección natural: favorece los alelos ventajosos. Es el único mecanismo que produce adaptaciones.
• Deriva génica: cambios por azar, más intensos en poblaciones pequeñas.
  • Efecto fundador: pocos individuos colonizan un lugar nuevo y llevan solo parte de la variación.
  • Cuello de botella: una catástrofe reduce drásticamente la población.
• Flujo génico (migración): entrada o salida de alelos entre poblaciones.

Principio de Hardy-Weinberg

Describe una población ideal que no evoluciona. Si un gen tiene dos alelos con frecuencias $p$ y $q$:

$$p + q = 1$$ $$p^2 + 2pq + q^2 = 1$$

• $p^2$ y $q^2$ son las frecuencias de los homocigotos; $2pq$ es la de los heterocigotos.
• Las frecuencias solo se mantienen estables si no hay mutación, selección, migración ni deriva (población muy grande) y el apareamiento es al azar.
• En la naturaleza casi nunca se cumplen todas estas condiciones, así que las poblaciones reales sí evolucionan.

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5. Ejemplo: polillas Biston betularia

En la Revolución Industrial, el hollín oscureció los troncos de los árboles. En una población de 1000 polillas (900 claras y 100 oscuras), los pájaros se comen el 50 % de las claras y el 10 % de las oscuras.

✅ Es evolución porque cambió la frecuencia de un rasgo hereditario en la población. Ninguna polilla cambió de color.

Cuando se redujo la contaminación, las claras volvieron a ser mayoría: la selección cambia de dirección si cambia el ambiente.

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6. Evidencias de la evolución

Tipos de órganos

• Homólogos: mismo origen, funciones distintas (brazo humano, aleta de ballena, ala de murciélago). Indican un antepasado común → evolución divergente.
• Análogos: misma función, origen distinto (ala de insecto y ala de ave) → evolución convergente.
• Vestigiales: restos reducidos con poca o ninguna función (coxis humano, pelvis de ballena).

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7. Especiación

Especiación: formación de especies nuevas cuando dos poblaciones quedan aisladas reproductivamente.

• Alopátrica: hay una barrera geográfica (río, montaña, mar). Es la más común.
• Simpátrica: ocurre sin barrera geográfica, por cambios en el número de cromosomas (frecuente en plantas) o por preferencias de pareja distintas.
• Radiación adaptativa: un ancestro origina muchas especies adaptadas a ambientes distintos (picos de los pinzones de Darwin).

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8. Errores frecuentes

• ❌ «El humano viene del mono». ✅ Humanos y chimpancés comparten un antepasado común.
• ❌ «Cambian porque lo necesitan». ✅ Las mutaciones son al azar; la selección solo filtra.
• ❌ «La evolución busca la perfección». ✅ Favorece lo que funciona mejor en ese ambiente y en ese momento.
• ❌ «Es solo una teoría». ✅ En ciencia, una teoría es una explicación muy comprobada por muchas evidencias.

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📌 Para recordar

• Evoluciona la población, no el individuo.
• Mutación = origen de la variación. Selección natural = único origen de las adaptaciones.
• Deriva génica = azar, con más efecto en poblaciones pequeñas.
• Lamarck ❌ (caracteres adquiridos) vs. Darwin ✅ (selección de la variación existente).
• Homólogos → divergencia. Análogos → convergencia.
• Aislamiento reproductivo → especiación.