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La evolución puede ocurrir en dos frentes: la evolución rápida y adaptativa ocurre en períodos de tiempo más cortos, desde unos pocos miles de años hasta incluso unas pocas décadas, mientras que la macroevolución que conduce a la formación de diferentes especies a menudo ocurre en períodos de tiempo más largos, generalmente unos cientos de miles. a millones de años. También hay casos de nuevas especies que se forman en tan solo unos pocos años, como el caso de los pinzones de las Islas Galápagos.
La Tierra existe desde hace aproximadamente 4.500 millones de años. Durante este tiempo, numerosos organismos, desde peces antiguos y humanos modernos hasta bacterias y dinosaurios, evolucionaron, prosperaron y, en ocasiones, se extinguieron.
Los humanos, tal como los conocemos, existen desde hace sólo unos pocos cientos de miles de años: una pequeña fracción de la historia de nuestro planeta. Se cree que la evolución de los organismos ocurre en una escala de tiempo geológico de millones de años, sin embargo, podemos observar cómo los organismos que nos rodean evolucionan hacia formas modificadas durante nuestra corta historia humana. ¿Cómo es posible que las plantas y los animales tardaran millones de años en evolucionar, pero que podamos ser testigos de la evolución de nuevas especies de aves en unas pocas décadas y de nuevas cepas bacterianas en unas semanas?
Numerosos organismos han evolucionado, prosperado y se han extinguido en la Tierra durante los últimos 4.500 millones de años (Créditos: alionaprof/Shutterstock)
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Dos tipos de evolución
Los biólogos han propuesto que existen dos tipos de evolución: evolución adaptativa ocurre en períodos de tiempo cortos, mientras que macroevolución ocurre durante millones de años. Esto significa que es posible que los cambios rápidos en las poblaciones no siempre produzcan un cambio duradero en la especie. Se necesitan millones de años para establecer un cambio duradero.
Los científicos explican esto con el ejemplo de los humanos. Hoy en día, los humanos somos unos cuantos centímetros más altos que hace 200 años, pero eso no significa que seguiremos creciendo cada año y terminaremos siendo unos pocos pies más altos en promedio después de miles de años. Es posible que sigamos creciendo o no, y es posible que comencemos a acortarnos.
Otro ejemplo proviene de los caballos. Cuando se compararon caballos separados por algunas generaciones, se observaron muchos pequeños cambios en sus huesos. Cuando se compararon caballos separados por unos pocos millones de años, en realidad hubo menos cambios.
Cuando se compararon caballos separados por unas pocas generaciones, se observaron muchos pequeños cambios en sus huesos, pero cuando se compararon caballos separados por unos pocos millones de años, hubo menos cambios observables. (Créditos: Aldona Griskeviciene/Shutterstock)
La evolución rápida puede ocurrir en unas pocas generaciones, generalmente en respuesta a ciertos cambios en el medio ambiente, pero este cambio rápido puede no persistir. Los cambios importantes tardan millones de años. Cuando un cambio persiste, las condiciones que lo provocan (medio ambiente, depredadores o causas antropogénicas) también deben persistir y estar presentes en amplias regiones durante millones de años.
Este fenómeno se ha comparado con el mercado de valores. Si observamos las fluctuaciones diarias del precio de las acciones, el sistema parece bastante inestable. Ahora, si nos alejamos y comparamos el precio durante un período de tiempo más largo, el mercado parece mucho más estable.
Por lo tanto, si calculamos las mutaciones del ADN en unos pocos miles de años, veremos más mutaciones que si calculamos la misma métrica en unos pocos millones de años. Muchas mutaciones ocurren en un corto período de tiempo, pero durante un período más largo, estas mutaciones se enmascaran entre sí y/o la selección natural elimina las mutaciones nocivas y desventajosas.
Los ciclos reproductivos determinan la velocidad evolutiva
Cada vez que un organismo se reproduce, se introducen algunos cambios aleatorios (mutaciones) en su constitución genética. Los organismos que tienen ADN bicatenario tienen un corrector para corregir errores, pero no todos los errores se corrigen. Los virus no tienen correctores, por lo que acumulan mutaciones a un ritmo mucho más rápido. En consecuencia, cada pocos meses tenemos nuevas cepas del virus de la gripe y del COVID-19.
Si estos cambios aleatorios dan como resultado un cambio en la función que hace que el organismo se adapte mejor a su entorno, entonces es probable que este cambio persista. La evolución ocurre cuando la selección natural favorece ciertos cambios genéticos que resultan en algún tipo de supervivencia o ventaja reproductiva.
Los organismos que se reproducen cada pocas horas (como las bacterias) evolucionan a un ritmo mucho más rápido que los organismos que tardan meses (o incluso años) en reproducirse.
A veces pueden evolucionar nuevas especies en unos pocos años
Se estima que hay un billón de especies (la mayor parte de las cuales, al parecer, está formada por vida microbiana) en la Tierra. Los científicos estiman que la especiación, en promedio, ocurre cuando las mutaciones se acumulan durante dos millones de años, pero existen algunas excepciones. La velocidad a la que se pueden formar nuevas especies varía según el tipo de organismo y el medio ambiente.
Una de las características definitorias de las especies es el aislamiento reproductivo, lo que significa que los individuos de dos especies diferentes no pueden aparearse en condiciones naturales. Sin embargo, este criterio no puede aplicarse a las bacterias, ya que no se reproducen sexualmente.
Para que se produzca la evolución, necesitamos cambios heredados, por lo que el tiempo de generación o la velocidad a la que se reproduce una especie es un factor crucial para determinar su consiguiente velocidad de evolución.
Un estudio sobre pinzones observó que un tipo de pinzón que vivía en la isla Galápagos se mudó a otra isla donde se apareó con otra ave nativa. ¡Esto resultó en la formación de una nueva especie en tan solo tres generaciones!
Un tipo de pinzón que vive en la isla Galápagos se mudó a otra isla donde se apareó con otra ave nativa y dio lugar a la formación de una nueva especie (Créditos: wirestock/Envato Elements)
Las plantas pueden duplicar su genoma en una semilla (lo que se conoce como poliploidía) y formar una nueva especie porque es posible que este poliploide no pueda cruzarse y reproducirse sexualmente con la forma diploide original de la planta.
Las bacterias pueden reproducirse en cuestión de horas y, por tanto, formar nuevas especies en días o años.
La evolución adaptativa puede ocurrir en un período de tiempo relativamente corto
Un ejemplo de evolución adaptativa a través de la selección natural es la evolución del pez bacalao del río Hudson, que se volvió resistente a las sustancias químicas tóxicas. General Electric liberó contaminantes tóxicos en el río Hudson entre 1947 y 1976, y estos contaminantes se depositaron entre los sedimentos en el fondo del río. Normalmente, estos contaminantes tóxicos matan a los peces en el río, pero el bacalao del Atlántico evolucionó para sobrevivir en presencia de este contaminante tóxico durante un corto lapso de sólo 60 años.
Este tipo de evolución adaptativa ocurrió cuando una mutación aleatoria hizo que un pez individual con una variante genética fuera más capaz de sobrevivir en un entorno desafiante mientras los demás estaban desapareciendo. La variante superviviente reprodujo y produjo más variantes. En el transcurso de unas pocas generaciones, las variantes se convirtieron en la población dominante, ya que tenían una genética ventajosa.
La evolución humana se ha acelerado en los últimos años (Créditos: Freepik)
Los seres humanos también están en continua evolución. Un estudio reciente concluyó que la evolución humana, “[…] Se aceleró en los últimos 40.000 años y se ha vuelto 100 veces más rápido en los últimos 5.000 años”. Los investigadores observaron que el 7% del genoma humano, que representa alrededor de 1.800 genes, ha mostrado signos de evolución acelerada. Se propuso que muchos de estos cambios evolutivos son en respuesta a la dieta (como la capacidad de digerir mejor el almidón, los ácidos grasos y la lactosa) o a enfermedades (como la malaria, el SIDA y la tolerancia a la fiebre amarilla en los africanos).
Conclusión
La velocidad de la evolución varía según la especie y la fuerza evolutiva que se aplica. Es probable que los cambios que ocurren en respuesta a un entorno determinado y hacen que la variante se adapte más a la supervivencia en el entorno se hereden y se establezcan en la población. Sin embargo, estos cambios a corto plazo pueden persistir o no en una escala de tiempo geológica más larga.
Referencias (haga clic para ampliar)
- ¿Cuánto tiempo lleva la evolución? Sucede en dos diferentes….
- Un cambio evolutivo duradero tarda alrededor de un millón de años.
- La evolución es más lenta de lo que parece y más rápida de lo que piensas.
- ¿Cuánto tardan las nuevas especies en evolucionar?
- Lamichhaney, S., Han, F., Webster, MT, Andersson, L., Grant, BR y Grant, PR (12 de enero de 2018). Rápida especiación híbrida en los pinzones de Darwin. Ciencia. Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS).
- Un río tóxico significa una rápida evolución para una especie de pez.
- La evolución humana se está acelerando.