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La evolución puede ocurrir en dos frentes: la evolución rápida y adaptativa ocurre en marcos de tiempo más cortos, desde unos pocos miles de años hasta solo unas pocas décadas, mientras que la macroevolución que conduce a la formación de diferentes especies a menudo ocurre en tramos de tiempo más largos, generalmente unos pocos cientos de miles de miles a millones de años. También hay casos de nuevas especies que se forman en el lapso de solo unos pocos años, como el caso de los pinzones en las Islas Galápagos.
La tierra ha existido durante aproximadamente 4,5 mil millones de años. Durante este tiempo, numerosos organismos, desde peces antiguos y humanos modernos hasta bacterias y dinosaurios, han evolucionado, prosperado y, a veces, se han extinguido.
Los humanos, como los conocemos, han existido durante solo unos cientos de miles de años, una pequeña fracción de la historia de nuestro planeta. Se cree que la evolución de los organismos ocurre en la escala de tiempo geológico de millones de años, sin embargo, podemos observar organismos que nos rodean evolucionando hacia formas modificadas durante nuestra corta historia humana. ¿Cómo es posible que las plantas y los animales tardaron millones de años en evolucionar, pero podemos presenciar nuevas especies de aves que evolucionan en unas pocas décadas y nuevas cepas bacterianas que evolucionan en semanas?
Numerosos organismos han evolucionado, prosperado y se han extendido en la Tierra en los últimos 4.500 millones de años (créditos: Alionaprof/Shutterstock)
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Dos tipos de evolución
Los biólogos han propuesto que hay dos tipos de evolución: evolución adaptativa ocurre dentro de los cortos períodos de tiempo, mientras que macroevolución ocurre más de millones de años. Esto significa que los cambios rápidos en las poblaciones pueden no siempre provocar un cambio duradero en la especie. El cambio duradero tarda millones de años en establecerse.
Los científicos explican esto con el ejemplo de los humanos. Hoy, los humanos son unos centímetros más altos que hace 200 años, pero eso no significa que continuaremos creciendo cada año y terminaremos siendo unos pocos pies más altos en promedio después de miles de años. Podemos o no continuar creciendo más altos, y podemos comenzar a acortarnos.
Otro ejemplo proviene de caballos. Cuando se compararon los caballos separados por unas pocas generaciones, se observaron muchos pequeños cambios en sus huesos. Cuando se compararon los caballos separados por unos pocos millones de años, en realidad hubo menos cambios.
Cuando se compararon los caballos separados por unas pocas generaciones, se observaron muchos pequeños cambios en sus huesos, pero cuando se compararon los caballos separados por unos pocos millones de años, hubo menos cambios observables. (Créditos: Aldona Griskeviciene/Shutterstock)
La rápida evolución 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 persiste un cambio, las condiciones que provocan ese cambio (entorno, depredadores o causas antropogénicas) también deben persistir y estar presentes durante amplias regiones durante millones de años.
Este fenómeno se ha comparado con el mercado de valores. Si observamos las fluctuaciones diarias en el precio de las acciones, el sistema parece ser 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 de ADN durante unos pocos miles de años, veremos más mutaciones que si calculamos la misma métrica durante unos pocos millones de años. Muchas mutaciones ocurren durante 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 perjudiciales y desventajosas.
Los ciclos reproductivos determinan la velocidad evolutiva
Cada vez que un organismo se reproduce, algunos cambios aleatorios (mutaciones) se introducen en su constitución genética. Los organismos que tienen ADN de doble cadena tienen un corrector de pruebas para corregir errores, pero no todos los errores se corrigen. Los virus no tienen revisores, por lo que acumulan mutaciones a una velocidad mucho más rápida. En consecuencia, tenemos nuevas cepas del virus de la gripe y Covid-19 cada pocos meses.
Si estos cambios aleatorios dan como resultado un cambio en la función que hace que el organismo sea más adecuado para 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.
Las nuevas especies a veces pueden evolucionar en unos años
Hay un estimado de 1 billón de especies (la mayor parte de las cuales, al parecer, está hecha de vida microbiana) en la Tierra. Los científicos estiman que la especiación, en promedio, ocurre cuando las mutaciones se acumulan más de dos millones de años, pero hay algunas excepciones a esto. La tasa 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 usarse para bacterias, ya que no se reproducen sexualmente.
Para que la evolución suceda, 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 señaló que un tipo de pinzón que vive en la isla de Galápagos se mudó a otra isla donde se apartó con otro ave nativa. ¡Esto dio como resultado la formación de una nueva especie en solo tres generaciones!
Un tipo de pinzón que vive en la isla de Galápagos se mudó a otra isla donde se apareó con otro ave nativa y condujo a la formación de una nueva especie (créditos: elementos de wirestock/envato)
Las plantas pueden duplicar su genoma en una semilla (conocida como poliploidía) y formar una nueva especie porque este poliploide puede no ser capaz de cruzar y reproducirse sexualmente con la forma original de la planta diploide.
Las bacterias pueden reproducirse en cuestión de horas y, por lo tanto, pueden formar nuevas especies en días o años.
La evolución adaptativa puede ocurrir durante un período de tiempo relativamente corto
Un ejemplo de evolución adaptativa a través de la selección natural es la evolución del pez Tomcod del río Hudson, que se volvió resistente a los productos químicos tóxicos. General Electric liberó contaminantes tóxicos al río Hudson entre 1947 y 1976, y estos contaminantes se asentaron entre los sedimentos en el fondo del río. Normalmente, estos contaminantes tóxicos matan a los peces en el río, pero el Atlantic Tomcod evolucionó para sobrevivir en presencia de este contaminante tóxico durante un corto lapso de solo 60 años.
Este tipo de evolución adaptativa ocurrió cuando una mutación aleatoria hizo un pez individual con una variante genética más capaz de sobrevivir en el entorno desafiante mientras los otros se estaban muriendo. La variante sobreviviente reprodujo y produjo más variantes. En el transcurso de algunas 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 humanos también están evolucionando continuamente. Un estudio reciente concluyó que la evolución humana «,[…] Aceleró en los últimos 40,000 años y se ha convertido en 100 veces más rápido en los últimos 5000 años «. Los investigadores señalaron que el 7% del genoma humano, que representa alrededor de 1800 genes, han mostrado signos de evolución acelerada. Se propuso que muchos de estos cambios evolutivos son en respuesta a la dieta (como la capacidad de digerir el almidón, los ácidos grasos y la lactosa mejor) o la enfermedad (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. Los cambios que ocurren en respuesta a un determinado entorno y hacen que la variante sea más adaptada a la supervivencia en el medio ambiente, es probable que se hereden y establezcan en la población. Sin embargo, estos cambios a corto plazo pueden o no persistir en la escala de tiempo geológica más larga.
Referencias (haga clic para expandir)
- ¿Cuánto tiempo lleva la evolución? Sucede en dos diferentes …
- El cambio evolutivo duradero toma alrededor de un millón de años.
- La evolución es más lenta de lo que parece y más rápido de lo que piensas.
- ¿Cuánto tiempo tardan las nuevas especies para evolucionar?
- Lamichhaney, S., Han, F., Webster, MT, Andersson, L., Grant, BR, & Grant, PR (2018, 12 de enero). Especiación híbrida rápida en los pinzones de Darwin. Ciencia. Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS).
- El río tóxico significa una rápida evolución para una especie de peces.
- La evolución humana se está acelerando.