El estudio de los restos fósiles no só1o ofrece argumentos a favor del cambio y modificación sufrida por antecesores de las especies actuales, sino que indica también que el proceso ha sido muy lento.
Un aspecto importante es la dataci6n de los restos fósiles. Los métodos actualmente disponibles son los del C14 (carbono 14), is6topo radiactivo del carbono, utilizado para datar sustancias orgánicas relativamente recientes (de menos de 50 000 años de antigüedad), y los de otros isótopos radiactivos, K40, U235, etc., que sirven para datar fósiles con millones de años de antigüedad.
El método se basa en estimar la proporción del isótopo radiactivo existente en los restos fósiles o en los sedimentos en que se encuentran, respecto del is6topo no radiactivo. Como consecuencia del proceso de desintegración radiactiva, las proporciones variarán en funci6n del tiempo transcurrido.
Los paleontó1ogos dividen la historia de nuestro planeta en eras, períodos y épocas, con una duraci6n de millones de años. Si el origen de nuestro planeta, en lugar de haberse producido hace unos 4 500 millones de años, lo situásemos a las cero horas del 1 de enero de un año cualquiera y el momento presente a las 24 horas del último día del año, la aparici6n de la vida tendría lugar a primeros de abril, los primeros vertebrados marinos a finales de noviembre y los primeros primates el día de Navidad.
Los animales y vegetales que vivieron en épocas pasadas, sedimentados en condiciones adecuadas, se fosilizaron, y así se han conservado hasta nuestros días. El estudio de los fósiles permite establecer un registro fósil que, aunque no es completo, permite reconstruir las filogenias, es decir, las historias evolutivas de muchos grupos vegetales y animales.
Quizás los restos f6siles más interesantes, y también más escasos, son los que nos permiten comprender la aparici6n de los grandes grupos taxon6micos. En pizarras de la región alemana de Solenhofen se encontraron en 1861 restos del Archeopteryx. Con características reptilianas indudables, hubiera sido clasificado como un dinosaurio primitivo a no ser por las plumas, que lo convierten
En el género de aves más antiguo que se conoce: esto aclara el origen reptiliano de las aves.
Los f6siles no son siempre restos conservados en sedimentos. A veces podemos considerar a formas actuales como f6siles vivientes, que aparentemente no han evolucionado, conservando las características de animales que vivieron hace millones de años.
Un aspecto muy importante a tener en cuenta, cuando se estudian las formas fósiles, es la deriva continental. La corteza terrestre es semifluida y sobre ella «flotan» grandes masas continentales, que se reúnen y se separan en el transcurso del tiempo. Hace 250 millones de años existía un único continente llamado Pangea. Su fraccionamiento y separación en masas continentales independientes dio lugar a la distribución actual.
La deriva continental ha provocado en el transcurso de la evoluci6n cambios importantes de clima (por España pasó el ecuador durante el Devónico), emersión o inmersión de grandes áreas y conexión y desconexión de continentes. Norteamérica estuvo conectada con Eurasia hasta hace pocos millones de años, lo que explica las migraciones de los équidos. Australia se separó de las grandes masas continentales antes de la aparición de los vertebrados placentarios, quedando como un reducto de monotremas y marsupiales.
Cuvier, crítico de Lamarck y partidario a ultranza del creacionismo, es el fundador de una de las pruebas clásicas de la evoluci6n, la anatomía comparada. Los conceptos básicos en anatomía comparada son la homología y la analogía. Dos órganos son homó1ogos si su origen embrio1ógico es común, aunque su funci6n sea distinta, mientras que serán análogos si, desempeñando la misma funci6n, su origen embrio1ógico es distinto.
Ejemplos de órganos homó1ogos los tenemos en las extremidades superiores de muchos mamíferos, con una estructura anat6mica similar, que se ha ido adaptando para desempeñar funciones distintas natatorias (cetáceo), prensiles (mono), voladoras (murciélago), andadoras (caballo), excavadoras (topo), etc., debido a un proceso de evoluci6n divergente llamado también irradiación adaptativa
Ejemplos de órganos análogos son aquellos que desempeñan la función de volar en organismos tan distintos como un petrodáctilo (reptil volador de la era secundaria), un ave, un murciélago y un insecto. El origen del ala en cada uno de ellos es distinto: en los insectos es una membrana sostenida por venas quitinosas, en las aves son las plumas que nacen de toda la extremidad anterior, en el murciélago es un pliegue de la piel que se sustenta, fundamentalmente, por el alargamiento de cuatro de los dedos, mientras que en el petrodáctilo el pliegue cutáneo se sustenta por el alargamiento de un solo dedo.
El proceso mediante el cual dos grupos de animales distintos dan lugar, a lo largo de la evolución, a formas parecidas se denomina convergencia evolutiva.
La anatomía comparada permite comprobar la existencia de órganos vestigiales. Cuando tienes frío o te dan un gran susto, se te pone la piel de gallina. Ello se debe a la presencia de músculos que ponen erectos cada uno de los pelos. Para un mamífero con pelo abundante, esa respuesta crea una cámara de aire que le protege del frío o le da un aspecto amenazador (con mayor volumen aparente), lo que puede disuadir a un agresor.
En la especie humana se pueden citar más de un centenar de caracteres vestigiales, siendo los más conocidos el apéndice (recordatorio de nuestro pasado herbívoro), el tercer molar (o muela del juicio), los músculos que mueven el pabellón de la oreja y el pliegue semilunar, situado en el ángulo interno de cada ojo (degeneración de la membrana nictitante, que actúa de tercer párpado en muchos vertebrados)
Linneo estableció un sistema de clasificación binomial. El primer nombre, el genérico, es compartido por otras especies muy similares, mientras que el segundo, el específico, diferencia a la especie de otras del mismo género.
Para este sistema es básico el concepto de especie. Una especie está formada por un grupo de plantas o de animales, que comparten características similares y que son fértiles entre sí. De acuerdo con esto, si al cruzar dos grupos de animales no obtuviésemos descendencia o ésta fuera estéril, diríamos que pertenecen a dos especies distintas.
Una vez agrupados los individuos en especies y las especies en géneros, Linneo sigui6 agrupándolos en categorías taxonómicas de orden superior. Reunió los géneros parecidos en familias, las familias en órdenes, los órdenes en clases y las clases en reinos. Posteriormente E. Haeckel creó la categoría phylum, que reúne varias clases.
Por debajo de la categoría especie, los individuos se pueden agrupar en subespecies, variedades y razas, lo que no implica ningún tipo de aislamiento reproductor, como ocurre entre especies distintas.
Linneo clasifica los seres vivos basándose en semejanzas y diferencias. Lamarck habla de un arquetipo común, a partir del que evolucionarían todas las demás formas. Para Darwin la clasificaci6n de los seres vivos tendría un sentido claramente evolutivo. Las categorías taxon6micas representarían grados de parentesco: las especies agrupadas en un género tienen antecesores comunes más recientes que diversos 6rdenes agrupados en una clase, que los tendrán también, pero más remotos. El sistema taxon6mico se puede representar como un árbol. Las raíces serían los orígenes de la vida. Los organismos más antiguos se van diversificando en ramas, que engloban las distintas categorías taxon6micas, hasta llegar a su máxima diversificaci6n en la copa del árbol, las especies.
Si representásemos el árbol con todos los grupos taxon6micos que existen o han existido, muy pocas ramas llegarían al final. La historia evolutiva es en realidad un proceso de extinciones y sustituciones, a veces masivas. Probablemente, más del 98 por 100 de los grupos que han existido alguna vez se extinguieron en un pasado más o menos remoto.
Cuando se comparan los procesos metabólicos y bioquímicos de organismos diferentes, sorprende la universalidad de las soluciones adoptadas. Por ejemplo, todos los organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en la respiración celular. De una de estas proteínas, el citocromo c, que se encuentra en las mitocondrias, se ha estudiado la secuencia de aminoácidos en diversos grupos.
Teniendo en cuenta las semejanzas y diferencias de dichas secuencias pueden establecerse unas relaciones filogenéticas, que coinciden con las obtenidas por criterios morfológicos, taxonómicos, paleontológicos, embriológicos, etc. Entre el ser humano y el chimpancé hay un solo aminoácido diferente, el que ocupa la posición 66, que en el ser humano es isoleucina y en el chimpancé treonina. Entre el ser humano y el caballo hay 12 djferencias y entre el mono y el caballo 11.
Teniendo en cuenta el código genético, se puede calcular el número mínimo de mutaciones (sustituciones de nucleótidos) necesario para cambiar el codón de un aminoácido por el codón de otro y establecer así una filogenia en el ámbito molecular. Estas filogenias coinciden básicamente con las establecidas por otros métodos. Si, de acuerdo con Kimura, la mayoría de las sustituciones de aminoácidos de una proteína se considerasen neutras, por no cambiar su función, y el ritmo de sustituciones de aminoácidos fuera constante a lo largo del tiempo, la comparación de las secuencias de aminoácidos de una misma proteína entre diversos grupos permitiría establecer un reloj evolutivo.
Determinando por métodos paleontológicos y de datación radiactiva el origen de la diversificación de dos grupos, el reloj evolutivo permitiría establecer una cronología para medir el tiempo de aparición de todas las ramificaciones de la filogenia de dichos grupos.
Cuando se comparan los procesos metabólicos y bioquímicos de organismos diferentes, sorprende la universalidad de las soluciones adoptadas. Por ejemplo, todos los organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en la respiración celular. De una de estas proteínas, el citocromo c, que se encuentra en las mitocondrias, se ha estudiado la secuencia de aminoácidos en diversos grupos.
Teniendo en cuenta las semejanzas y diferencias de dichas secuencias pueden establecerse unas relaciones filogenéticas, que coinciden con las obtenidas por criterios morfológicos, taxonómicos, paleontológicos, embriológicos, etc. Entre el ser humano y el chimpancé hay un solo aminoácido diferente, el que ocupa la posición 66, que en el ser humano es isoleucina y en el chimpancé treonina. Entre el ser humano y el caballo hay 12 djferencias y entre el mono y el caballo 11.
Teniendo en cuenta el código genético, se puede calcular el número mínimo de mutaciones (sustituciones de nucleótidos) necesario para cambiar el codón de un aminoácido por el codón de otro y establecer así una filogenia en el ámbito molecular. Estas filogenias coinciden básicamente con las establecidas por otros métodos. Si, de acuerdo con Kimura, la mayoría de las sustituciones de aminoácidos de una proteína se considerasen neutras, por no cambiar su función, y el ritmo de sustituciones de aminoácidos fuera constante a lo largo del tiempo, la comparación de las secuencias de aminoácidos de una misma proteína entre diversos grupos permitiría establecer un reloj evolutivo.
Determinando por métodos paleontológicos y de datación radiactiva el origen de la diversificación de dos grupos, el reloj evolutivo permitiría establecer una cronología para medir el tiempo de aparición de todas las ramificaciones de la filogenia de dichos grupos.
Como aparece en el epígrafe dedicado a las pruebas clásicas de la evolución, una de las que han aportado las nuevas ciencias (ya no tan nuevas) son las correspondientes a las semejanzas bioquímicas. Se pueden mencionar muchos ejemplos de proteínas, como la hemoglobina o los citocromos, con los que se trazan árboles genealógicos entre especies, y entre individuos de una especie, comparando proteínas que desempeñen la misma función. También se pueden comparar, con mayor fiabilidad, los mensajes que codifican a estas proteínas, es decir, sus genes. Sin ir más lejos, cuando ocurren epidemias bacterianas o víricas, se recurre a estudios de este tipo para conocer la filogenia que relaciona las difentes cepas infectivas y conocer cuál ha sido la primera cepa y dónde ocurrió la primera infección.
La antropología molecular fue prácticamente fundada por el investigador Luigi luca Cavalli-Sforza, en los años cincuenta, cuando se trabajaba con polimorfismos de proteínas, los llamados isoenzimas, diferentes formas moleculares de una enzima, en lugar de con los polimorfismos de ADN. Fue uno de los fundadores del Human Genome Diversity Project para coordinar la recogida y análisis de muestras de ADN procedentes de diversos grupos étnicos del globo. Pero su idea cayó en embrollos éticos y políticos, y algunos grupos manifestaron su oposición a esta recogida, como la declaración de los Pueblos Indígenas del Hemisferio Oeste. Los participantes de HGDP han hecho un Propuesta de Protocolo Ético Modelo para la Recolección de Muestras de ADN, que te puedes leer en español, aunque no he podido saber si ese protocolo está en uso o no.
