EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN

Los fósiles como evidencia de evolución

Los fósiles son restos estructurales de seres vivos, huellas y otros restos orgánicos (como los excrementos), que se mineralizan durante el proceso de formación de la roca sedentaria donde se encuentran incluidos.

Los restos fósiles encontrados de seres vivos que habitaron el planeta en la antigüedad, en conjunto con la información aportada por la estratigrafía, revelaron mucha evidencia a favor del proceso evolutivo. Por ejemplo, fósiles con rasgos parecidos a las especies actuales se han encontrado en estratos más superficiales, pero ausentes en capas más profundas; y, en estos últimos, se han descubierto formas fósiles distintas a las especies encontradas en estratos más superficiales. Los hallazgos de fósiles en estratos de diferente profundidad, así como las diferencias entre ellos, constituyen evidencias de la evolución, y de que en el pasado pudieron existir formas vivas que no están presentes hoy.

Además, el descubrimiento de fósiles entrega información respecto de la historia evolutiva de diferentes grupos taxonómicos, así como de los cambios sufridos en la corteza terrestre. Por ejemplo, fósiles del mismo tipo en distintos lugares, pero en los mismos estratos, indicaría que en ciertos períodos geológicos predominaron especies pertenecientes a determinados grupos taxonómicos. Asimismo, los restos de organismos marinos, descubiertos a alturas lejanas del mar, evidencian que esos lugares habrían estado, antiguamente, cubiertos por el océano.

Fósiles e historia evolutiva

Cuando el registro fósil de un grupo de organismos de especies cercanas o estrechamente emparentadas es lo suficientemente completo, los fósiles pueden ser utilizados para deducir la historia evolutiva de las especies actuales, utilizando especies extintas de diferentes períodos geológicos. De esta manera, a veces, los fósiles aportan pruebas sobre el origen de una especie, a partir de otra preexistente o “ancestral”.

Por otra parte, ciertos estudios comparativos de fósiles pertenecientes a un mismo grupo taxonómico, indicarían una tendencia a la complejidad morfológica, es decir, fósiles más antiguos corresponden a seres vivos con características morfológicas más “simples”, mientras que los más recientes exhiben estructuras más complejas. Sin embargo, el registro fósil de muchos grupos taxonómicos es escaso, de manera que no se pueden efectuar dichos estudios comparativos.

Evidencias de la evolución aportadas por la anatomía comparada

Divergencia evolutiva y homologías

La anatomía comparada es un área de la biología que estudia las semejanzas y diferencias de las estructuras morfológicas entre los organismos. Esta disciplina permitió inferir el parentesco entre especies y también la relación entre el ambiente y las adaptaciones de los organismos. Así, especies adaptadas a diferentes ambientes y, en consecuencia, morfológicamente muy diferentes, muestran semejanzas que sugieren un ancestro común.

Por ejemplo, las extremidades superiores de anfibios, reptiles, aves y mamíferos presentan variaciones morfológicas que reflejan sus diferentes modos de vida. Sin embargo, sus estructuras internas revelan grandes semejanzas: los huesos húmero, radio y cúbito están presentes en las extremidades de dichos organismos y han sido identificados también en fósiles. Esta evidencia sugiere un ancestro común para estos grupos de animales.

A los órganos o estructuras morfológicas de origen evolutivo común, es decir, compartidos por diferentes especies y heredados desde un ancestro en común, se les denominó órganos homólogos. La similitud de las homologías se explica, en consecuencia, por evolución divergente o divergencia desde un ancestro común.

Las homologías no solamente son morfológicas. Muchos investigadores han enfocado sus estudios en determinar homologías genéticas, metabólicas, fisiológicas y conductuales.

Convergencia evolutiva y analogías

La anatomía comparada además ha sido capaz de identificar semejanzas estructurales al comparar especies que habitan lugares muy distantes, pero en ambientes similares, reconociendo la estrecha relación entre el ambiente y las adaptaciones de los organismos.

Especies no relacionadas (o lejanamente emparentadas), pero que habitan ambientes similares, pueden evolucionar de manera convergente alcanzando apariencias físicas similares, como respuesta a los mismos requerimientos o presiones ambientales.

Tales estructuras de apariencia y función similar, aunque de origen diferente, se conocen como órganos análogos o analogías. Dichas estructuras se explican por convergencia evolutiva, es decir, han evolucionado de manera independiente, dado que las especies que las presentan no comparten una especie ancestral común.

Ejemplos clásicos de estructuras análogas son las alas de los insectos y las alas de las aves. También las analogías pueden ser conductuales, fisiológicas, metabólicas y genéticas. Por ejemplo, el vuelo en aves y murciélagos es una analogía conductual, pues evolucionó de manera independiente en dichos grupos taxonómicos.

Evidencias de la evolución aportadas por la biología del desarrollo

Los estudios del desarrollo embrionario proveen claves sobre la evolución de las especies actuales, ya que durante algunos estados del desarrollo embrionario, los organismos exhiben total o parcialmente rasgos ancestrales.

Al comparar las etapas del desarrollo embrionario entre algunos grupos de especies se observa gran similitud, especialmente durante los estados tempranos, exhibiendo estructuras comunes que en algunas especies posteriormente desaparecen. Por ejemplo, las fases embrionarias tempranas de un reptil, un ave, o un mamífero son muy parecidas. Para algunos investigadores el desarrollo embrionario constituye toda una recapitulación de la historia evolutiva de la especie. Especies más emparentadas manifestarán una recapitulación embrionaria más coincidente, en tanto que, especies menos emparentadas, solo coincidirán durante etapas tempranas de su desarrollo.

Evidencias de la evolución aportadas por la biogeografía

La biogeografía estudia la distribución geográfica de los seres vivos en el planeta, considerando aspectos ecológicos y geográficos actuales y pasados. Sus observaciones sugieren que ciertos grupos de especies que habitan territorios relacionados por su cercanía o porque alguna vez estuvieron próximos, se originaron y diversificaron a partir de un antepasado común. Por ejemplo, tanto en la fauna de mamíferos de Australia como en la de América del Sur se encuentran marsupiales. Se cree que hace aproximadamente 65 millones de años atrás especies de este grupo de animales que habitaban Sudamérica habrían llegado a Australia a través de la Antártida, que en esa época aún se encontraban conectadas. De esta manera, las especies actuales de marsupiales americanos y australianos se habrían originado y evolucionado a partir de los mismos antepasados.

Evidencias de la evolución aportadas por la biología molecular

La biología molecular ha entregado los aportes más recientes a la teoría de la evolución. Su importancia radica en que permite detectar el grado de parentesco entre las especies realizando estudios comparativos sobre la composición química de caracteres moleculares (proteínas y ADN, por ejemplo). Estos han demostrado que mientras más cercanas son las relaciones de parentesco entre las especies, mayor es la proporción de caracteres moleculares compartidos entre tales especies.