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Teoría de la evolución: Lamarck, Darwin y la selección natural

Las especies cambian a lo largo de las generaciones. Darwin y Wallace lo explicaron por selección natural: sobreviven y se reproducen más los mejor adaptados.

Biología y Geología · 4.º de ESOBiología · Secundaria en México

Lamarck: el uso y el desuso

Jean-Baptiste de Lamarck fue de los primeros en defender, en su Filosofía zoológica de 1809, que las especies cambian. Lo explicaba con dos ideas: los órganos que se usan mucho se desarrollan y los que no se usan se atrofian (uso y desuso), y esos cambios que un individuo adquiere en vida pasan a sus hijos (herencia de los caracteres adquiridos). Según él, las jirafas habrían alargado el cuello de tanto estirarlo. La primera idea tiene algo de cierto dentro de una vida, pero la segunda es falsa: lo que se adquiere entrenando o usando un órgano no cambia los genes de los gametos y no se hereda.

Darwin y Wallace: la selección natural

Charles Darwin y Alfred Russel Wallace llegaron por separado a la misma explicación, que se leyó en la Sociedad Linneana de Londres el 1 de julio de 1858; al año siguiente Darwin publicó El origen de las especies. Su razonamiento tiene cuatro pasos: los individuos de una población varían entre sí; nacen más de los que pueden sobrevivir, así que hay lucha por la existencia; los que tienen variaciones ventajosas en ese ambiente sobreviven y se reproducen más (selección natural), y como esas variaciones se heredan, la población cambia generación tras generación.

La polilla del abedul (Biston betularia) es el ejemplo más estudiado. Había polillas claras, que se confundían con los troncos cubiertos de líquenes, y unas pocas oscuras. Cuando el hollín de las fábricas inglesas ennegreció los troncos en el siglo XIX, los pájaros encontraban antes a las claras y las oscuras se hicieron mayoría cerca de las ciudades; al limpiarse el aire en la segunda mitad del siglo XX, volvieron a dominar las claras. Ninguna polilla cambió de color: cambió qué forma sobrevivía más.

Dos troncos: uno claro con manchas de líquenes, donde una polilla clara y moteada, del mismo tono que la corteza, pasa más desapercibida que una negra, que destaca mucho; y otro ennegrecido por el hollín, donde la clara destaca y la negra casi no se ve. Un pájaro mira desde una rama en cada tronco.

  1. Tronco claro, con líquenes
  2. Polilla clara: camuflada
  3. Polilla oscura: se ve
  4. Tronco ennegrecido por el hollín
  5. Polilla clara: se ve
  6. Polilla oscura: camuflada
  7. Pájaro que caza polillas
Selección natural en la polilla del abedul. Los experimentos de Kettlewell en los años cincuenta y los de Majerus, publicados en 2012, confirmaron que los pájaros comen más polillas de las que destacan sobre el tronco.

La teoría sintética o neodarwinismo

Darwin no sabía de dónde salía la variación ni cómo se heredaba. En los años treinta y cuarenta del siglo XX, la genética de Mendel y la de poblaciones se unieron a sus ideas en la teoría sintética de la evolución o neodarwinismo (Fisher, Haldane, Wright, Dobzhansky y otros). Según ella, la variación nace de las mutaciones y de la recombinación de los genes en la meiosis y la fecundación; la selección natural cambia la frecuencia de los alelos en la población, y cuando dos poblaciones quedan aisladas y acumulan diferencias pueden formar especies distintas.

Las pruebas de la evolución

Muchas observaciones independientes encajan con la evolución. Los fósiles muestran seres que ya no existen y formas de transición, como Archaeopteryx, con plumas de ave y dientes y cola de reptil. Los órganos homólogos, como el brazo humano, la aleta de la ballena y el ala del murciélago, tienen los mismos huesos porque vienen de un antepasado común, y los vestigiales, como el coxis, son restos de órganos que fueron útiles. Los embriones de los vertebrados se parecen mucho al principio de su desarrollo; todos los seres vivos usan casi el mismo código genético, y cuanto más cercano es el parentesco, más se parecen su ADN y sus proteínas.

La distribución geográfica también habla: en las islas Galápagos viven especies de pinzones distintas, todas parecidas a una del continente, cada una con el pico adaptado a lo que come. Peter y Rosemary Grant midieron allí cómo, tras la sequía de 1977, dentro de una misma especie (Geospiza fortis) sobrevivieron más los pinzones de pico más grande y profundo, capaces de partir las semillas duras que quedaban.

Cuatro pinzones iguales salvo en el pico: uno grueso que parte una semilla dura, uno fino con un insecto, uno largo y curvo metido en la flor de un cactus y uno recto que usa una espina para sacar una larva de un tronco.

  1. Pico grueso: parte semillas duras
  2. Pico fino: caza insectos
  3. Pico largo y curvo: néctar y flores de cactus
  4. Pico recto: usa una espina como herramienta
Pinzones de las Galápagos: el pico de cada especie está adaptado a su alimento. Plumaje simplificado.

Ejemplos resueltos paso a paso

  1. Ejemplo 1: ¿De quién es esta explicación, de Lamarck o de Darwin? «Las jirafas antiguas estiraban el cuello para alcanzar las hojas altas; de tanto estirarlo se les alargó un poco y transmitieron ese cuello más largo a sus crías.»

    1. El rasgo aparece porque el animal usa un órgano durante su vida («de tanto estirarlo»): es la idea del uso y el desuso.
    2. Y ese cambio adquirido pasa a las crías: es la herencia de los caracteres adquiridos.
    3. Darwin lo explicaría así: «Entre las jirafas antiguas había unas de cuello más largo y otras de cuello más corto; en épocas de escasez, las de cuello largo comían más, sobrevivían más y tenían más crías, que heredaban ese rasgo.»

    Solución Es de Lamarck. Hoy se sabe que lo que se adquiere en vida no cambia los genes y no se hereda.

  2. Ejemplo 2: En un bosque contaminado, el 10 % de las polillas son oscuras. Hasta reproducirse sobreviven el 80 % de las oscuras y el 40 % de las claras. Si cada superviviente deja el mismo número de crías, todas de su color, ¿qué porcentaje de oscuras habrá en la generación siguiente? ¿Y en la generación siguiente a esa?

    1. De cada 100 polillas sobreviven 10 · 0,8 = 8 oscuras y 90 · 0,4 = 36 claras.
    2. Oscuras entre las supervivientes, y entre sus crías: 8 / (8 + 36) · 100 = 18,2 %.
    3. En la generación siguiente, las crías de esas 8 oscuras y 36 claras pasan por la misma selección: sobreviven 8 · 0,8 = 6,4 y 36 · 0,4 = 14,4; 6,4 / (6,4 + 14,4) · 100 = 30,8 %.

    Solución 18,2 % y después 30,8 %: la selección natural cambia la población sin que cambie ninguna polilla.

Errores frecuentes

  • Decir que un ser vivo «se adapta» cambiando sus genes porque lo necesita: la variación aparece al azar y la selección la filtra.
  • Confundir la evolución de la población con cambios en un individuo: evolucionan las poblaciones, no los individuos.
  • Mezclar órganos homólogos (mismo origen) y análogos (misma función, distinto origen).
  • Explicar la resistencia a los antibióticos con «se acostumbran»: es selección de bacterias que ya eran resistentes.

Ponte a prueba

Cinco preguntas rápidas. Al elegir una respuesta ves si es correcta y por qué.

  1. 1. ¿Qué idea de Lamarck se ha demostrado falsa?
  2. 2. Según Darwin, ¿qué tiene que existir antes de que actúe la selección natural?
  3. 3. El ala de un murciélago y el brazo humano tienen los mismos huesos. ¿Qué son?
  4. 4. ¿Qué aportó la teoría sintética a las ideas de Darwin?
  5. 5. Unas bacterias se hacen resistentes a un antibiótico. ¿Cómo lo explica la selección natural?

Ejercicios de la teoría de la evolución para imprimir

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Los cursos de este tema son los de la secuencia de referencia del Ministerio (Orden EFP/754/2022). Tu comunidad autónoma puede ordenarlo de otra forma: consulta la programación de tu centro.

Qué trabaja según el currículo

Elementos del currículo que se trabajan en este tema, con el texto literal de la norma.

Biología y Geología · Educación Secundaria Obligatoria, 4.º

Ver competencias, criterios y saberes · Biología y Geología, Educación Secundaria Obligatoria, 4.º

Saberes básicos

D. Genética y evolución

  • Relación entre las mutaciones, la replicación del ADN, el cáncer, la evolución y la biodiversidad.
  • El proceso evolutivo de las características de una especie determinada a la luz de la teoría neodarwinista y de otras teorías con relevancia histórica (lamarckismo y darwinismo).

Fuente: RD 217/2022, enseñanzas mínimas estatales.

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Fuentes (2)

Sigue con la Biología y Geología

  • Leyes de Mendel

    4.º de ESO

    Mendel descubrió que los caracteres se heredan en parejas de factores (alelos) que se separan al formar los gametos y se combinan al azar en la fecundación.

    Herramienta: Cuadro de Punnett

  • Meiosis

    4.º de ESO y 2.º de Bachillerato

    La meiosis son dos divisiones seguidas que forman cuatro células haploides, todas distintas: así se fabrican los gametos.

  • Síntesis de proteínas

    4.º de ESO y 2.º de Bachillerato

    Para fabricar una proteína, el gen se copia en ARN mensajero (transcripción) y el ribosoma lo lee de tres en tres bases para unir aminoácidos (traducción).

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