¿Qué nos hizo
específicamente
humanos?
El largo camino hacia el evolucionismo
• ¿Cuándo se separó nuestra rama evolutiva de la de los
chimpacés?
• ¿Podían hablar los neandertanles?
• ¿Cuál fue el primer homínido?
• ¿Hubo alguna relación entre caminar erguido y el desarrollo
cerebral o han sido procesos independientes?
Estas son las preguntas que hoy nos hacemos. En todas ellas está
implícita la idea de cambio evolutivo. Todas parten del
convencimiento de que los organismos actuales son diferentes a
los que hubo en el pasado y a los que habrá en el futuro. Se
integran en el modo de interpretar la naturaleza actualmente
vigente, que se apoya en una de las teorías científicas más
sólidamente fundadas, la teoría de la evolución.
El fijismo
• Hasta el siglo XIX, la mayoría de las personas,
incluidos los científicos, pensaban que todas
las especies habían sido creadas tal y como
son ahora.
• Las especies eran pues especies inmutables.
La perspectiva fijista se caracterizaba por:
• La visión antropocéntrica del mundo.
• La idea de una Tierra de apenas 6000 años de
antigüedad.
• Algunas falsas evidencias del sentido común.
Observaciones que se presentaban como
pruebas irrefutables, pero que sin embargo
son erróneas.
Uno de los más ilustres defensores del fijismo fue
George Cuvier.
• Su trabajo como paleontólogo permitió conocer los
fósiles y comprobar que entre ellos había especies
muy diferentes a las actuales.
• Fue el primer científico en hablar de la extinción de
las especies.
• Para admitir la existencia de especies extintas,
propuso una historia de la Tierra, en la que se
producían grandes catástrofres que suprimían la
mayor parte de los seres vivos.
• Algunos filósofos griegos ya admitían que las
especies biológicas cambiaban, pero hasta el
siglo XIX no se formuló una teoría más
estructurada sobre la teoría de la evolución.
• Fue Jean Baptiste de Monet, cabellero de
Lamarck.
• Consideraba que los seres vivos tenían una
tendencia natural hacia la complejidad y el
progreso. La consecuencia de esta tendencia
seria la transformación de las especies, por
eso su teoría se llamó transformismo o
lamarckismo.
Lamarckismo
Las ideas básicas son:
• Los organismos cambian necesariamente a los
largo del tiempo.
• Los cambios de las condiciones ambientales
hacen que las especies cambien sus hábitos y
sus necesidades.
• Los hábitos de los organismos determinan los
cambios. De manera que si un órgano se utiliza
mucho se desarrolla, mientras que se atrofiará
si no se usa. La necesidad podría originar un
nuevo órgano.
Los cambios así adquiridos serán transmitidos a
la descendencia. La acumulación de estos
cambios originaría un especie nueva.
El lamarckismo se denomina también teoría de
los caracteres adquiridos.
El error de esta teoría es que: las
modificaciones corporales adquiridas por un
individuo a lo largo de su vida no se transmiten
a la descendencia.
¿Qué heredan los hijos?
• El origen de cualquier persona está en la
célula huevo que se forma por la unión de un
espermatozoide del padre y el óvulo de la
madre. Toda la información que los padres
transmiten a los hijos está encerrada en los
gametos.
• La información genética está registrada en el
ADN (ácido desoxirribonucleico)
• El ADN es una larga molécula de forma
helicoidal que se encuentra en el núcleo de
todas las células, incluidas los gametos.
• La información contenida en el ADN se llama
genotipo.
• Las características que tengamos dependerán
de la interacción entre el genotipo y las
condiciones ambientales.
• Las características observables de un individuo
es el fenotipo.
La revolución darwiniana
• A los 22 años, Darwin se enroló como
naturalista en el Beagle, un barco de la
armada británica en el que durante 5 años
daría la vuelta al mundo.
• La recepción de una carta del naturalista
americano Alfred Wallace, en la que le
comentaba unas ideas evolucionistas similares
a las suyas, fue lo que le empujó a escribir El
origen de las especies por selección natural.
Las ideas básicas de la teoría evolutiva de Darwin
son:
• Nacen más individuos de cualquier especie de
los que pueden sobrevivir. Los recursos del
medio (alimento, refugio, etc) son siempre
limitados.
• Entre los individuos de cualquier especie existen
variaciones o diferencias heredables.
• Se produce una selección natural. Sobrevivirán
aquellos que sean más aptos.
• La población cambia gradualmente. Se
reproducen los que sobreviven, y ellos transmiten
sus variaciones ventajosas.
Selección natural y adaptación
Para Darwin, en la naturaleza, hay una
selección permanente pero quien la realiza
es la naturaleza.
Lamarck y Darwin hablaban de un proceso
de adaptación al medio, pero el procedimiento de adaptación que proponían
eran totalmente distintas.
• Para Lamarck el medio inducía en los
organismos el tipo de cambio más adecuado.
La evolución sería finalista o teleológica, es
decir la adaptación tendría un fin. El hábito
hace al órgano.
• Para Darwin, el medio solo puede “elegir” las
opciones más ventajosas. Es decir, la
adaptación no sería un acto voluntario del
organismo, ni algo inducido por el medio, sino
seleccionado por el medio.
La naturaleza tiene criterios de cambio
• El medio ambiente también se modifica. Puede
hacerlo por consecuencia de un cambio climático,
o por la entrada de un depredador, parásito o
competir que no existía antes, o por muchas
causas.
• Un cambio de este tipo supone una modificación
del criterio de selección natural.
• Ejemplo de la polilla.
• Una población muy homogénea resulta más
vulnerable a los cambios del medio que otra que
ofrezca mayor diversidad.
La evolución después de Darwin
• El padre de la genética, Gregor Mendel, fue
contemporáneo de Darwin. Pero sus trabajos tuvieron
poca difusión y se tardaría un siglo en ser reescritos.
• El desconocimiento de la genética fue una de las
dificultades con las que se encontró Darwin, y le
impidió explicar el origen de la variabilidad entre
individuos.
• A mediados del siglo XX, las propuestas de Darwin
fueron enriquecidas y actualizadas con los nuevos
conocimientos de genética y otras ramas de la ciencia.
El resultado fue la teoría sintética de la evolución.
Teoría sintética. Neodarwinismo
Entre los autores de esta teoría está Theodosius
Dobzhansky, las aportaciones más importantes son:
• La unidad evolutiva no es el individuo sino la
población.
• Población es el conjunto de individuos de la
misma especie que viven en el mismo área.
• La selección natural actúa sobre el acervo
genético de la población o conjunto de genes con
todas sus variantes que existe en la población.
• El origen de la variabilidad está en las
mutaciones.
• Se denomina mutación al cambio que se
produce en el ADN. Estos cambios hacen que
los organismos portadores muestren alguna
característica diferente (la variabilidad de
Darwin).
• Las mutaciones son heredables.
• Las mutaciones se producen al azar y pueden
ser:
– Normalmente son perjudiciales para sus
portadores, que serán eliminados por selección
natural.
– Las hay beneficiosas y proporcionan alguna
ventaja a sus portadores que sobrevivirán y la
transmitirán a sus descendientes.
– También hay mutaciones neutras, son aquellas
que no producen ventajas ni inconvenientes y
pueden mantenerse en la población.
Gradualismo vs saltacionismo
• Tanto la teoría de Darwin como la sintética son
teorías gradualistas, es decir, sostienen que los
cambios evolutivos se producen como
consecuencia de la acumulación lenta y
progresiva de pequeños cambios.
• Para los paleontólogos Stephen Gould y Niels
Eldredge los datos que proporciona el registro
fósil no encajan con el modelo gradualista. Ellos
señalan que si l evolución fuera gradual, el
registro fósil estaría lleno de especies en
permanente cambio y encontraríamos numerosas
formas intermedias entre una especie y la que se
ha originado a partir de ella.
• Por el contrario, lo que muestra el registro
fósil es que las especies suelen tener largos
periodos de estabilidad interrumpidos por
períodos cortos en los que ocurren
numerosos cambios.
• Desde este modelo, la evolución parece seguir
un ritmo muy irregular, con fuertes acelerones
y paradas bruscas. Es lo que se conoce como
teoría de los equilibrios interrumpidos o
saltacionismo.
• Los árboles genealógicos se utilizan para
representar el grado de parentesco de las
personas.
• Los árboles filogenéticos se emplean
para representar la procedencia y el
grado de parentesco entre especies o
grupos de ellas.
Evo-devo
• Entre los miles de genes que forman el
genoma de un individuo existen jerarquías. Así
mientras que unos genes regulan pequeños
detalles, hay otros que controlan grandes
decisiones.
• Una mutación en un gen de la máxima
jerarquía tendrá unos efectos muy
importantes.
• Estas ideas forman parte de una teoría
evolutiva emergente que se conoce como evodevo (evolución y desarrollo).
• Esta teoría vendría a explicar los grandes
saltos evolutivos de los que se habla en la
teoría de los equilibrios interrumpidos.
• Tanto la teoría de los equilibrios interrumpidos como la evo-devo explican la evolución
haciendo intervenir la variabilidad entre
individuos y la selección natural. Son
darwinistas, pero no proponen un modelo
gradualista, sino otro que además de
pequeños cambios graduales, puede explicar
los grandes saltos evolutivos.
Cómo se originan nuevas especies
El proceso por el que a partir de una especie se
forman dos o más se denomina especiación.
• Dos poblaciones de la misma especie quedan
separadas por una barrera geográfica, como
el mar o una alta cordillera, aislamiento
geográfico.
• Las dos poblaciones siguen una evolución
independiente. En cada una de ellas se
producirán mutaciones.
• La acumulación de diferencias entre ambas
poblaciones y la selección natural terminarán
por originar dos especies distintas.
• Entendemos que dos poblaciones pertenecen
a especies diferentes si no son interfecundas,
de manera que los cruces entre individuos de
una y otra población no tienen descendencia
o esta es estéril. Se dice, entonces, que entre
ambas
poblaciones
hay
aislamiento
reproductivo.
• El aislamiento geográfico no es única causa de
especiación.
• Cualquier proceso que interrumpa de manera
continua el cruce individuos de una población
y los de otras especies puede ser la causa de
especiación.
• El aislamiento reproductivo es el criterio que
se utiliza para saber si dos poblaciones son o
no de la misma especie. Aunque este criterio
ofrece dificultades de aplicación para las
especies fósiles e imposible para aquellas que
solo se reproducen asexualmente.
¿Es la evolución un hecho o una teoría?
• “En biología nada tiene sentido si no es a la
luz de la evolución”, señaló es padre de la
teoría sintética T Dobzhansky.
• Un hecho es algo que está confirmado.
• Un hecho es explicado por una teoría, puede
hacerlo mejor o peor, pero no puede negar el
hecho.
• Es decir, aunque una teoría no explique bien
un hecho, no anula ese hecho.
• Los datos y los argumentos que se han
aportado a favor de la evolución son tantos y
tan concluyentes que la evolución se
considera un hecho histórico.
• No hay debate sobre la existencia de la
evolución.
• Lo que se debate es el cómo se ha producido
la evolución.
Datos y argumentos a favor de la evolución
• El registro fósil. Los fósiles hallados permiten
comprobar que a lo largo de la historia de la
Tierra las especies han aparecido y se han
extinguido.
• La anatomía comparada. Así sabemos si los
órganos son homólogos o análogos.
– Órganos homólogos: órganos con el mismo origen,
p ej.: extremidades de los vertebrados terrestres.
– Órganos análogos: órganos con distinto origen,
pero la misma función.
• El desarrollo embrionario. Los embriones de
un pez, un reptil, un ave y un mamífero son
muy parecidos en sus fases tempranas.
• La biología molecular. Todos los seres vivos,
desde las bacterias a la especie humana, están
constituidos por los mismo elementos
químicos.
Hijos de África
• En 1974 un grupo d paleontólogos encontraban en Afar (Etiopía) el esqueleto de un
homínido muy antiguo.
• Lucy es el fósil de homínido más conocido.
• Su nombre científico es Austroloputhecus
afarensis, su edad es 3,2 m.a.
• De sexo femenino, un poco más de 1 metro,
caminaba erguida y un volumen cerebral de
400 cm3, similar al de los chimpancé.
¿Dónde encajan los humanos en la evolución?
• Poco después de la desaparición de los
dinosaurios, ocurrida hace 65 m.a., se
produjo, una gran diversificación de los
mamíferos, entre los que aparecen los
primates.
• Primates: mamíferos caracterizados por tener
sus extremidades acabadas en 5 dedos
provistos de uñas planas y los ojos situados en
posición frontal.
• Hominoideos: grupo de primates que incluye a
los simios antropomorfos (del griego, ántrophos,
persona, y morphé, forma), por ejemplo el
orangután, los chimpancés, así como a los
homínidos, representados en la actualidad por
una sola especie, Homo sapiens.
• Entre los homínidos se incluyen también formas
fósiles como Homo neandrthalensis o
Australopithechus afarensis.
• Los linajes de humanos y chimpancés se
separaron hace unos 11 m.a., aunque la
separación definitiva fue hace 6,5 m.a.
Antepasados y parientes colaterales
• La única especie de homínido viviente es Homo
sapiens, a ella pertenecemos todos los
humanos actuales.
• Existen solapamientos entre edades de las
diversas especies de homínidos, es decir, que la
evolución de los homínidos no es una cadena
lineal que empieza en Australopithecus y
termina en Homo sapiens, sino que constituye
un árbol con muchas ramas laterales.
• Las especies más relacionadas con la actual
son:
• Homo habilis (“hombre diestro”): A esta especie
pertenecer los primeros fósiles, vivió en África.
Capacidad craneal de 600 cm3, capaz d fabricar y
utilizar herramientas talladas por un solo lado.
• Homo
ergaster
(“hombre
trabajador”):
Capacidad craneana entre 800 y 1000 cm3,
fabricaba herramientas de piedra talladas por
ambas caras. A partir de ella, probablemente, se
originaron dos de las primeras especies de
homínidos que se extendieron fuera de África.
H. erectus y H. antecesor.
• Homo erectus (“hombre erguido”): era fuerte y
robusto con una capacidad craneana entre 800 y
1100 cm3. Fue un homínido explorador, salió de
África y ocupó Asia y Europa central.
• Homo antecesor (“hombre pionero”): capacidad
craneana entre 1000 y 1100 cm3. se le considera
el primer europeo. En la sierra de Atapuerca
(Burgos) se ha hallado el yacimiento de
homínidos más importante de Europa.
Para los investigadores de Atapuerca, H. antecesor sería
el antepasado común de las dos últimas especies de
homínidos, H. sapiens y H. neanderthalensis.
• Homo neanderthalensis: tenía una capacidad
craneana de 1500 cm3, superior a la de H.
sapiens. Carecía de mentón, su frente era
huidiza, y el hueso frontal se prolongaba sobre
los ojos formando un arco supraciliar
prominente (como en los anteriores homínidos).
Tenía gran fortaleza física, era buen cazador y las
herramientas que fabricaba eran ya avanzadas
(cultura musteriense), conocía el fuego, cuidaba
de los ancianos y enterraba a sus muertos.
Cambios que nos hicieron humanos
• Los fósiles más antiguos de Homo sapiens tienen
195000 años.
• Los homínidos han evolucionado desde formas
similares a los chimpancés hasta el humano
moderno; es el proceso que se denomina
proceso de hominización.
• Los cambios han afectado a diversas
características anatómicas y funcionales, desde la
bipedestación hasta la adquisición del lenguaje
articulado pasando por el incremento del
volumen craneal.
Caminar erguido
• La bipedestación es el primer criterio que se
utiliza para diferenciar entre los homínidos y
los simios antropomorfos. Probablemente fue
el primer cambio importante ocurrido en el
proceso de hominización. Los cambios
ocurridos para la marcha erguida son:
– Posición de foramen magnum.
– Disposición de la cadera.
– Cambios en el pie.
• Posición del foramen magnum. El foramen
magnum es el orificio del cráneo por donde pasa
la médula espinal y señala el lugar en el que se
inserta la columna vertebral en el cráneo. En los
homínidos el foramen se orienta hacia abajo,
mientras que en los simios lo hace hacia atrás.
• Disposición de las caderas. En los homínidos los
fémures se dirigen oblicuamente desde las
caderas hasta converger en las rodillas. En los
simios, se disponen verticalmente, manteniendo
separadas las rodillas.
• Cambios en los pies. El pie se alargó y el pulgar se
alineó con los demás dedos.
• Los simios antropomorfos al igual que los
homínidos tienen el pulgar de la mano
oponible y eso les permite coger bien los
objetos, esta característica se conoce como
pinza de precisión, lo que permitió fabricar
herramientas de piedra.
• Caminar erguido dio comienzo a la
hominización y seguramente afectó más al
cuidado de las crías que a cualquier otra
facultad. También dejó las manos libres para
transportar comida y herramientas.
Encefalización y ciclo vital
• El humano moderno tiene un volumen
cerebral entre 1300 y 1400 cm3. Pero el este
aumento generó una serie de problemas.
• Durante el parto la cría debe atravesar la parte
inferior de la pelvis, denominada canal del
parto. La adaptación al bipedismo implicó un
estrechamiento de la pelvis y el incremento
del tamaño cerebral vino a aumentar la
dificultad del parto.
• La especie humana tiene al nacer un volumen
cerebral de 350 cm3, similar al del chimpancé;
pero se incrementa a lo largo de su vida un
400%. Si los homínidos pudieron incrementar
el tamaño de su cerebro fue a costa de
adelantar el parto y tener unas crías
prematuras, más dependientes de la madre
durante mayor tiempo.
Aprender a hablar
• Solo los seres humanos disponemos de un lenguaje
articulado.
• Para hablar hace falta tener la capacidad mental para
ello y disponer del instrumento adecuado, el aparato
fonador.
• Dos áreas del cerebro están relacionadas con esta
capacidad. Ambas se encuentran en la corteza cerebral
del hemisferio izquierdo.
• Hay evidencias de que H. habilis y H. ergaster ya tenía
esas áreas cerebrales desarrolladas, se discute si su
aparato fonador estaba ya preparado, por lo que se
piensa que tendrían un lenguaje rudimentario.
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