Las evidencias de la evolución

¿Para qué sirve esto?

En la lección anterior viste dos ideas: la selección natural y el ancestro común. En ciencias una idea no se acepta porque suene bien, sino porque muchas evidencias independientes apuntan a lo mismo. Es lo que hace un investigador que reúne huellas, testigos y pruebas de laboratorio: si todas cuentan la misma historia, la explicación es fuerte.

Hoy vas a revisar cuatro clases de evidencia: las rocas con fósiles, el parecido entre los huesos de animales distintos, el lugar del planeta donde vive cada especie y las secuencias de ADN. Con las secuencias harás cuentas para decidir qué especies son parientes más cercanos.

Antes de empezar recuerda que el ADN tiene cuatro bases (A, T, C y G) y que una mutación puede cambiar una base por otra.

Los restos fósiles

Un fósil es un resto o una huella de un ser vivo del pasado: un hueso, una concha, una hoja aplastada, una pisada. Casi todos se forman cuando el organismo queda cubierto por sedimentos (arena, barro, ceniza) que con el tiempo se vuelven roca.

Los sedimentos se acumulan en capas o estratos. Si nadie ha volteado las rocas, las capas de abajo se depositaron primero, así que los fósiles más profundos son los más antiguos. Es el principio de superposición, y permite ordenar los fósiles en el tiempo aunque no se sepa su edad exacta.

Al ordenar los fósiles aparecen tres hechos. Las rocas más antiguas tienen formas de vida más sencillas y muy distintas de las actuales. Muchas especies del pasado ya no existen: se extinguieron. Y hay formas de transición, con rasgos de dos grupos a la vez, como peces con aletas que tienen huesos parecidos a los de una pata. Todo eso es lo que espera la teoría del ancestro común: los seres vivos han cambiado de manera gradual a lo largo del tiempo.

Las homologías

Compara el brazo de una persona, el ala de un murciélago, la aleta de una ballena y la pata delantera de un perro. Sirven para cosas distintas (agarrar, volar, nadar, correr), pero por dentro tienen los mismos huesos en el mismo orden: un hueso largo arriba, dos en el antebrazo, un grupo de huesos pequeños en la muñeca y los dedos al final. Son estructuras homólogas.

¿Por qué un murciélago tendría «dedos» dentro del ala si no los usa para agarrar? La explicación es que estas especies heredaron ese plan de un antepasado común, y la selección natural lo fue modificando en cada linaje según su modo de vida.

No hay que confundirlas con las estructuras análogas: el ala de una mariposa y el ala de un ave sirven para volar, pero su estructura y su origen son distintos. Las análogas muestran que ambientes parecidos favorecen soluciones parecidas; no indican un pariente cercano.

La distribución geográfica

Las especies no están repartidas al azar en el planeta. Las de una isla oceánica se parecen más a las del continente más cercano que a las de otra isla lejana con un clima igual. Y en las islas aisladas hay muchas especies que no existen en ningún otro lugar. La explicación es que las especies aparecen donde vivían sus antepasados: unos pocos individuos llegaron desde el continente y, aislados, sus descendientes cambiaron por selección natural hasta formar especies nuevas. Una cordillera, un río grande o un mar cumplen el mismo papel de barrera: a los dos lados quedan especies emparentadas, pero distintas.

La comparación entre secuencias de ADN

Cuando una población se separa en dos linajes, cada linaje acumula sus propias mutaciones. Cuanto más tiempo hace que se separaron, más diferencias hay entre su ADN. Por eso, comparar un mismo gen en varias especies permite medir el parentesco: a más bases iguales, más reciente es el ancestro común.

Para comparar, se alinean las dos secuencias y se cuenta, posición por posición, cuántas bases coinciden. El porcentaje de bases iguales es

$$\text{porcentaje} = \frac{\text{bases iguales}}{\text{bases comparadas}} \cdot 100$$

Como hay cuatro bases, dos secuencias sin ningún parentesco coincidirían por azar, en promedio, en una de cada cuatro posiciones: más o menos el 25 %. Un parecido mucho mayor que ese no se explica por casualidad.

Esta tabla trae un tramo inventado de un mismo gen en cuatro especies ficticias, en grupos de cinco bases para que sea fácil leerlo:

Lo poderoso de esta evidencia es que coincide con las otras: las especies que el ADN muestra como parientes cercanos suelen ser las mismas que se parecen en sus homologías y que aparecen emparentadas en el registro fósil.

Qué apoya cada evidencia

Los fósiles muestran que las especies cambiaron con el tiempo; las homologías y el ADN muestran que están emparentadas; la distribución geográfica muestra que las especies nuevas se forman a partir de poblaciones que quedaron aisladas. Y el cambio de una población en su ambiente, como una plaga que se vuelve resistente a un insecticida, se puede observar en pocos años: es la selección natural en acción.

En resumen

• Los fósiles, ordenados por el principio de superposición, muestran que los seres vivos cambiaron de forma gradual y que muchas especies se extinguieron.

• Las estructuras homólogas tienen el mismo plan aunque cumplan funciones distintas, porque se heredaron de un antepasado común; las análogas solo comparten la función.

• La distribución geográfica muestra que las especies nuevas se forman donde vivían sus antepasados, a partir de poblaciones aisladas.

• Cuanto mayor es el porcentaje de bases iguales en un gen, más reciente es el ancestro común de dos especies.

• Las cuatro evidencias son independientes y cuentan la misma historia; por eso la evolución es la explicación científica aceptada.

Vocabulario

Fósil

Resto o huella de un ser vivo del pasado que quedó conservado, casi siempre en rocas sedimentarias.

Estrato

Capa de roca formada por sedimentos que se depositaron durante un tiempo.

Estructuras homólogas

Órganos de especies distintas con el mismo plan y el mismo origen, aunque cumplan funciones diferentes.

Estructuras análogas

Órganos que cumplen la misma función en especies distintas, pero tienen un plan y un origen diferentes.

Secuencia de ADN

Orden en que aparecen las bases A, T, C y G a lo largo de un tramo de ADN.