Síntesis evolutiva moderna

La teoría

La síntesis moderna actualizó la idea de Darwin. Salvó las distancias entre los distintos tipos de biólogos: genetistas, naturalistas y paleontólogos.

En él se indica que:

1. La evolución puede explicarse por lo que sabemos de la genética y por lo que vemos de los animales y las plantas que viven en la naturaleza.
2. La variedad de genes (alelos) que llevan las poblaciones naturales es un factor clave en la evolución.
3. La selección natural es el principal mecanismo de cambio. Incluso una ventaja muy leve puede ser importante, continuada generación tras generación. La lucha por la existencia de animales y plantas en la naturaleza provoca la selección natural. Sólo los que sobreviven y se reproducen transmiten sus genes a la siguiente generación.
   Comprobamos que la fuerza de la selección natural en la naturaleza es mayor de lo que incluso Darwin esperaba.
4. La evolución es gradual: se produce una selección natural y se acumulan pequeños cambios genéticos. Las especies cambian poco de una generación a otra. De vez en cuando se producen grandes cambios, pero son muy raros. La deriva genética suele ser menos importante que la selección natural. Puede ser importante en poblaciones pequeñas.
5. En la paleontología, intentamos comprender los cambios en los fósiles a través del tiempo. Pensamos que los mismos factores que actúan hoy en día también actuaron en el pasado.
6. A medida que cambian las circunstancias, el ritmo de evolución puede ser más rápido o más lento, pero las causas son las mismas.

La idea de que se producen nuevas especies tras la división de las poblaciones ha sido muy debatida. El aislamiento geográfico suele conducir a la especiación. En las plantas, la poliploidía debe incluirse en cualquier visión de la especiación.

"La evolución consiste principalmente en cambios en las frecuencias de los alelos entre una generación y otra".

Esto muestra cómo algunos biólogos ven la síntesis.

Casi todos los aspectos de la síntesis han sido cuestionados en ocasiones, con distintos grados de éxito. Sin embargo, no cabe duda de que la síntesis fue un gran hito en la biología evolutiva. Aclaró muchas confusiones y fue directamente responsable de estimular una gran cantidad de investigaciones después de la Segunda Guerra Mundial.

Después de la síntesis

Desde la síntesis han surgido varios descubrimientos en las ciencias de la tierra y la biología. Aquí se enumeran algunos de esos temas que son relevantes para la síntesis evolutiva, y que parecen tener una base sólida.

Comprensión de la historia de la Tierra

La Tierra es el escenario en el que se representa la obra evolutiva. Darwin estudió la evolución en el contexto de la geología de Charles Lyell, pero ahora conocemos más la geología histórica.

• La edad de la Tierra ha sido revisada al alza. Ahora se estima en 4.560 millones de años, aproximadamente un tercio de la edad del universo. El Fanerozoico sólo ocupa el último 1/9 de este tiempo.

• La idea de Alfred Wegener sobre la deriva continental se aceptó alrededor de 1960. El principio clave de la tectónica de placas es que la litosfera existe como placas tectónicas separadas y distintas. Estas placas se desplazan lentamente sobre la astenosfera subyacente. Este descubrimiento vincula fenómenos como los volcanes, los terremotos y la orogenia, y proporciona datos para muchas cuestiones paleogeográficas. Hay una cuestión importante que aún no está clara: ¿cuándo empezó la tectónica de placas?

• Nuestra comprensión de la evolución de la atmósfera terrestre ha progresado. La sustitución del oxígeno por el dióxido de carbono en la atmósfera se produjo en el Proterozoico. Probablemente fue causada por cianobacterias, cuyas colonias se fosilizaron como estromatolitos. Este Gran Evento de Oxigenación condujo a la evolución de los organismos aeróbicos. También condujo a las primeras grandes glaciaciones.

• Los geólogos han encontrado y estudiado fósiles de vida microbiana. Estas rocas se han datado en unos 3.465 millones de años. Walcott fue el primer geólogo que identificó bacterias fósiles precámbricas, a partir del examen microscópico de finas láminas de roca. También pensaba que los estromatolitos eran de origen orgánico. Sus ideas no fueron aceptadas en su momento, pero ahora pueden apreciarse como grandes descubrimientos.

• La información sobre los paleoclimas está cada vez más disponible y se utiliza en paleontología. Un ejemplo: en el Proterozoico se produjeron glaciaciones masivas, tras la gran reducción de CO₂ en la atmósfera. Estas edades de hielo fueron inmensamente largas y provocaron una caída de la microflora. Véase también Período criogénico y Tierra bola de nieve.

• Catastrofismo y extinciones masivas. Se ha producido una reintegración parcial del catastrofismo, y la importancia de las extinciones masivas en la evolución a gran escala es ahora evidente. Los sucesos de extinción perturban las relaciones entre muchas formas de vida y pueden eliminar las formas dominantes y liberar un flujo de radiación adaptativa entre los grupos que permanecen. Entre las causas se encuentran las colisiones de meteoritos (cruce K-T; eventos de extinción de finales del Ordovícico); provincias de basalto de inundación (Trampas de Decán en el cruce K/T; Trampas de Siberia en el cruce P-T); y otros procesos menos dramáticos.

Conclusión: Nuestros conocimientos actuales sobre la historia de la Tierra sugieren firmemente que los acontecimientos geofísicos a gran escala influyeron en la macroevolución y la megaevolución. Estos términos se refieren a la evolución por encima del nivel de las especies, incluyendo eventos como la extinción masiva, la radiación adaptativa y las principales transiciones en la evolución.

Descubrimientos de fósiles

A partir de finales del siglo XX, los científicos realizaron excavaciones en partes del mundo que apenas se habían investigado antes. Además, se han revalorizado fósiles descubiertos en el siglo XIX, pero que no se apreciaron en su momento. Se han hecho muchos descubrimientos destacados, y algunos de ellos tienen implicaciones para la teoría evolutiva.

• El descubrimiento de la biota de Jehol: dinosaurios y aves primitivas del Cretácico inferior de Liaoning, en el noreste de China. Esto demuestra que las aves evolucionaron a partir de dinosaurios terópodos coelurosaurios.
• Estudios sobre tetrápodos de tallo del Devónico superior.
• Las primeras etapas de la evolución de las ballenas.
• La evolución de los peces planos (pleuronectiformes), como la solla, el lenguado, el rodaballo y el fletán. Sus crías son perfectamente simétricas, pero la cabeza se remodela durante la metamorfosis. Un ojo se desplaza hacia el otro lado, cerca del otro ojo. Algunas especies tienen ambos ojos a la izquierda (rodaballo), otras a la derecha (fletán, lenguado); todos los peces planos vivos y fósiles hasta la fecha muestran un lado "con ojos" y otro "ciego". Darwin predijo una migración gradual del ojo en la evolución, reflejando la metamorfosis de las formas vivas.
  Un examen reciente de dos especies fósiles del Eoceno muestra que "el ensamblaje del plan corporal de los peces planos se produjo de forma gradual y escalonada". Los estadios intermedios fueron plenamente viables: estas formas se extendieron a lo largo de dos etapas geológicas, y se encuentran en yacimientos que también arrojan peces planos con la asimetría craneal completa. La evolución de los peces planos entra de lleno en la síntesis evolutiva.

Evo-devo

Los importantes trabajos sobre genética han dado lugar a un nuevo enfoque del desarrollo animal. El campo se llama biología evolutiva del desarrollo, o evo-devo para abreviar.

Hay pruebas claras de que gran parte del desarrollo está estrechamente controlado por sistemas genéticos especiales en los que intervienen los genes hox. En su conferencia del Premio Nobel, E.B. Lewis dijo: "En última instancia, las comparaciones de los [complejos de control] en todo el reino animal deberían proporcionar una imagen de cómo han evolucionado los organismos, así como los [genes de control]".

En 2000, una sección especial de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) se dedicó a la evo-devo, y un número entero de 2005 del Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution se dedicó a los temas clave de la evo-devo: la innovación evolutiva y la novedad morfológica.

Un estudio del campo para el lector general ofrece ejemplos.

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