¿DE DÓNDE VENIMOS?

Selección natural y adaptación Pájaro carpintero Los seres vivos tienen algunas características que les permiten sobrevivir y reproducirse, es decir, adaptarse a diferentes ambientes de acuerdo con su forma de vida. Serpiente La forma de los huesos en los vertebrados, la forma y coloración de las hojas o la fotosíntesis en las plantas, entre otras características, están adaptadas para la vida de cada organismo. Insecto palo Tomemos un ejemplo: el pájaro carpintero posee un pico fuerte y agudo que le permite excavar huecos en los troncos de los árboles para obtener su alimento, y también posee una larga lengua con la cual puede extraer los insectos que se encuentran en la corteza. Tiene piernas cortas y dedos largos con uñas curvas que le permiten sujetarse a los troncos. Hacen con el pico huecos que sirven como nido. Se puede decir, entonces, que la forma del pico y las características del cuerpo del pájaro carpintero lo adaptan al medio donde vive. Mantis Otra forma de adaptación, que seguramente conoces, es el camuflaje. Algunas especies de animales tienen coloraciones Turipache selvático y formas que los hacen menos visibles en un ambiente determinado, como es el caso de ciertas serpientes. El camuflaje les permite sobrevivir, ocultándolos de sus enemigos naturales o de sus presas. Esta es una forma de adaptación al medio. En los seres humanos y en otros animales, casi todas las estructuras del cuerpo son adaptaciones al medio de vida. Las manos están adaptadas para tomar o sostener objetos, Rana arborícola las piernas para caminar y hacer otros movimientos, los ojos para ver y el estómago para digerir. Todas estas funciones nos permiten sobrevivir. Alacrán Coralillo Caballo En las siguientes imágenes puedes observar las extremidades de diferentes mamíferos. Observa que, aunque cada una tiene diferencias en su forma y realizan diferentes funciones, todas presentan básicamente los mismos huesos. Las diferencias son el resultado de la interacción de cada animal con el medio en el que vive. Con el tiempo, cada extremidad desarrolla una forma y lleva a cabo una función diferente, es decir, ocurre una adaptación. Chimpancé Murciélago Delfín La selección natural es un proceso que conduce a la supervivencia de los organismos mejor adaptados a su ambiente. Polilla oscura En una población, los individuos que tengan características más favorables para vivir en un ambiente determinado, serán los que obtengan más fácilmente los recursos para alimentarse, evadir a los depredadores y hacer frente a situaciones adversas como inundaciones y heladas. Como resultado de la selección natural sólo algunos individuos de la población llegarán a la etapa adulta y se reproducirán. Polilla Clara Como resultado de este proceso natural, después de muchas generaciones se observarán cambios tanto en los individuos como en las poblaciones y si el tiempo es mucho más largo, por ejemplo, millones de años, como vimos en la lección 5, sería evidente el origen de nuevas especies y la evolución. ¿Cómo lo explicaríamos? El color es una característica que puede favorecer la supervivencia de los organismos por selección natural. Del lado izquierdo puedes observar una escena sin contaminación, mientras que del lado derecho, al producirse contaminantes, se ennegrece la escena. Si el medio en el que vive una población se modifica, las poblaciones también cambian como resultado de la selección natural. Un caso histórico es el de una especie de polilla. En el siglo xix en Gran Bretaña, los troncos de los árboles en donde se posaban estas polillas se ennegrecieron debido a la acción contaminante de las fábricas que proliferaron durante la revolución industrial. A lo largo de múltiples generaciones, el color dominante de las alas de estas polillas fue cambiando en la población, tendiendo hacia una coloración más oscura, para adaptarse a las nuevas condiciones de vida. Antes de la contaminación, el color dominante en la población de polillas era el claro, ya que éstas se camuflaban con el color de los troncos, evitando así ser atrapadas por sus depredadores. También existían polillas de coloración oscura, pero eran menos comunes debido a que resultaban presa fácil de los pájaros. Al oscurecerse la coloración de los troncos por la contaminación, las polillas que se vieron favorecidas fueron las oscuras y éstas empezaron a aumentar su población. Las polillas de alas claras estaban en desventaja, pues ahora eran presas fáciles de los pájaros. Al ser comidas más frecuentemente, se reprodujeron menos y su número disminuyó en forma drástica. Islas Galápagos Los biólogos han estudiado muchas poblaciones naturales para entender cómo funciona el proceso de la selección natural. Por ejemplo, en los últimos 20 años han estudiado una población de aves llamadas pinzones que habitan en las islas Galápagos, un archipiélago en el Océano Pacífico, cerca del ecuador. Se ha visto que las especies de pinzones presentan una gran variedad en la forma de sus picos. Algunos picos funcionan mejor para abrir semillas duras, mientras que otros, más pequeños, lo hacen mejor para abrir semillas pequeñas y blandas. Durante la época de sequía predominan las plantas cuyas semillas son más duras y, por lo tanto, predominan también los pinzones con picos más grandes. Los animales que predominan son capaces de dejar más descendientes en las siguientes generaciones. Cuando el ambiente se vuelve más húmedo, las plantas de semillas blandas florecen y predominan los pinzones con el pico pequeño. Esto se debe precisamente a que se seleccionan los individuos con características que hacen posible estar mejor adaptados a su ambiente. En el ambiente seco, se seleccionan los pinzones de pico grande y, por el contrario, cuando el ambiente se vuelve más húmedo, lo hacen los pinzones de pico más pequeño. Se cree que las diferentes especies de pinzones se originaron a partir de una población ancestral que llegó a una isla. Al no haber competencia por los alimentos, las generaciones siguientes desarrollaron picos con formas variadas adaptadas al tipo de alimento; posteriormente se concentraron en las islas donde el ambiente les favorecía. La selección natural Para que te des una idea de cómo ocurre la selección natural en las poblaciones, organízate en parejas para realizar el siguiente juego. Necesitas por pareja: una cartulina de color azul y una blanca, un cuarto de cartoncillo rojo, tijeras, una bolsa de papel o plástico, una moneda o un objeto circular de aproximadamente 2 cm de diámetro, reloj con segundero, cuaderno y lápiz Recorta de cada cartulina y del cartoncillo una tira de 3 cm de ancho. Marca 15 círculos con la moneda en cada tira de cartulina. Recórtalos. Coloca los círculos de cartulina en la bolsa y revuélvelos. Arroja suavemente los círculos sobre la cartulina azul, evitando que caigan fuera. Pide a tu compañera o compañero que, en un lapso de medio minuto, trate de tomar la mayor cantidad de círculos posibles y los coloque en la bolsa. Anota en tu cuaderno el número de círculos de cada color que tomó tu compañero. Repite la misma acción pero ahora sobre la cartulina blanca. Compara los resultados que obtuvieron al jugar con las dos cartulinas y coméntenlo en clase. ¿Qué pasó al jugar con cada cartulina? Imagina que las fichas son una población de insectos y que durante el juego tu compañero es un pájaro que se alimenta de ellos. ¿Cómo explicas tus resultados? Vamos a mostrar cómo podemos organizar la información más importante que hemos visto acerca de la adaptación, para lo cual identificamos los principales conceptos y los relacionamos entre sí, por medio de un mapa conceptual. Aunque el mapa que elabore cada persona puede ser diferente, mostramos a continuación uno que representa lo que deseamos: Como viste en tu libro de quinto, para elaborar un mapa conceptual es necesario hacer lo siguiente: Leer la lección con cuidado, identificar el tema general y anotarlo como título del mapa. Identificar los conceptos más importantes del texto. Anotar primero los más generales y después los particulares o más específicos y encerrarlos en un óvalo. Unir los conceptos con líneas y palabras que permitan relacionarlos. Pavorreal macho Los machos de algunas especies de animales tienen características sexuales secundarias muy vistosas o atractivas, como la forma y la coloración de las plumas, el tamaño de las astas o el tono del canto. Durante la época de reproducción, los machos realizan cortejos exhibiendo esas características a las hembras. El macho que es seleccionado por las hembras puede aparearse con más frecuencia y heredar las características distintivas a sus hijos, que a su vez tendrán más posibilidades de aparearse y tener hijos y así sucesivamente. Ave del paraíso macho Con el desarrollo de la agricultura hace aproximadamente 10 000 años, el ser humano comenzó a seleccionar el tipo y la forma de muchas especies de plantas y animales que le eran útiles. Por ejemplo, los perros posiblemente se originaron de una especie parecida a los lobos que rondaban los primeros asentamientos humanos en busca de comida; posteriormente fueron domesticados por nuestros antepasados y formaron parte de sus comunidades. Las siguientes generaciones de lobos domesticados presentaron características diferentes a las de los lobos de las poblaciones originales, hasta que formaron una nueva especie, la de los perros. El ser humano seleccionó a los perros que le eran útiles en ciertas tareas. Aquellos que obedecían órdenes fácilmente fueron entrenados para cuidar a las reses. Otros, que podían correr muy rápido y que tenían un olfato privilegiado, fueron domesticados para perseguir presas durante las cacerías. Teozintle, maíz prehispánico Los seres humanos hemos cambiado deliberadamente muchas especies al cruzarlas de manera especial. Como resultado del desarrollo de la agricultura, el hombre ha modificado muchas especies de plantas para su consumo, en un proceso de selección artificial. El maíz, por ejemplo, que es de origen mexicano, no era como lo conocemos ahora. Era una planta más pequeña, con mazorcas que apenas llegaban a medir 6 cm. Los antiguos pobladores de México empezaron a sembrar solamente semillas de las mazorcas que contenían más granos y eran más grandes. Con el paso del tiempo las plantas cuyas mazorcas fueron más grandes y más alimenticias predominaron, y aquellas con las mazorcas más pequeñas desaparecieron. En el siglo xix existieron varias teorías que trataron de explicar cómo evolucionaban las especies en el tiempo. Lamarck, un científico francés, decía que los organismos, plantas o animales, cambiaban por necesidad. Si un animal como la jirafa necesitaba alcanzar la copa de los árboles más altos, al usar su cuello continuamente, éste se iba a ir alargando, y por lo tanto sus hijos iban a nacer con el cuello más largo. Ahora sabemos que no es así. Teoría de la evolución de Lamarck: a) Las jirafas no alcanzan el follaje de los árboles. b) Las jirafas estiran el cuello constantemente para alcanzar el follaje. c) Por lo mismo, el cuello se alarga. d) Las jirafas de las siguientes generaciones heredan esta característica. La ciencia explica hoy la evolución de las jirafas, a partir de la teoría de Darwin: en la población de los ancestros de las jirafas existía una gran diversidad no sólo en el largo del cuello sino en otras características como el tamaño y el peso. Al volverse extremoso el clima y desaparecer los arbustos de que se alimentaban, sólo aquellos individuos cuyo cuello les permitía alcanzar la copa de los árboles sobrevivieron, los demás individuos al no alimentarse debidamente murieron sin dejar descendientes. Las jirafas que sobrevivieron tuvieron descendientes de cuello largo y así sucesivamente durante múltiples generaciones. Teoría de la evolución de Darwin: a) Existe gran variabilidad en el tamaño del cuello de las jirafas. b) Unas alcanzan el follaje y otras no. c) Las jirafas que alcanzan el follaje sobreviven y dejan descendientes parecidos a ellas. d) Con el paso de las generaciones dominan las jirafas de cuello largo.

Hace aproximadamente 15 000 millones de años se originó el Universo probablemente como producto de una gran explosión. La materia del universo se formó de inmediato. Durante millones de años el Universo se fue expandiendo. Dentro de las galaxias siguen naciendo nuevas estrellas a partir de nubes de gas y polvo. El polvo y los gases se van agregando para formar estrellas dentro de las galaxias. Hace 13 000 millones de años se formaron las primeras galaxias.

La galaxia de Andrómeda se formó hace unos 12 000 millones de años. La galaxia de la que forma parte el Sol, junto con otros 400 000 millones de estrellas, se conoce como Vía Láctea. El sistema solar se empezó a formar hace 4 600 millones de años. En el centro de una nube se formó el Sol y a partir del material que sobró se formaron los planetas y los satélites o lunas. Los planetas se formaron por choques de sustancias que se fueron agregando, e integraron esferas que crecieron más y más. Sistema solar: Sol, Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.

Hace 4 600 millones de años, al formarse el sistema solar, se formó nuestro planeta, la Tierra, a partir de una masa incandescente. La Tierra incandescente La Tierra en la actualidad Cuatro momentos antes y después de la gran colisión que dio origen a la Luna. Objeto aproximándose a la Tierra Momento de la colisión Material disperso después de la colisión Formación de la Luna Los gases de la actividad volcánica dieron lugar a la primera atmósfera, hace 3 800 millones de años. El vapor de agua produjo las primeras lluvias. La acumulación de agua formó los primeros océanos, hace 3 800 millones de años. La formación de la atmósfera y de los océanos fue muy importante para el surgimiento de la vida en la Tierra.

Hace 3 500 millones de años se originó la vida en el agua. Los primeros seres vivos fueron unicelulares. Los primeros animales fueron invertebrados, entre ellos medusas, gusanos y esponjas. Se originaron hace 600 millones de años. Se desarrollaron también algunos moluscos con concha. Hace 570 millones de años, los trilobites y las algas eran los organismos que abundaban en los océanos. Los primeros peces aparecieron hace 500 millones de años y tenían un esqueleto cartilaginoso. Aunque no tenían huesos, algunos de los primeros peces desarrollaron corazas para protegerse. Hace 440 millones de años aparecieron las primeras plantas terrestres, como los musgos. Los peces desarrollaron mandíbulas y esqueleto óseo hace 400 millones de años.

Los peces con esqueleto desarrollaron una variedad de formas y tamaños. Los insectos habitan la Tierra desde hace 395 millones de años. Algunos insectos, como las libélulas, no han cambiado desde su origen. Hace 380 millones de años, los peces dieron lugar a los anfibios. Los helechos se originaron hace 360 millones de años. Los anfibios dieron lugar a los reptiles hace 345 millones de años.

Los ictiosaurios fueron reptiles parecidos a los delfines actuales. También existieron plesiosaurios enormes. Hace 280 millones de años se originaron los pinos y los primeros bosques de coníferas. Los dinosaurios surgieron hace 250 millones de años. Algunos eran del tamaño de un pollo o un pavo. Otros dinosaurios alcanzaron tamaños enormes. Dominaron durante la era Mesozoica. Los primeros mamíferos se originaron de un grupo de reptiles hace 200 millones de años.

Después de que los dinosaurios se extinguieron, los mamíferos se diversificaron aún más. Las plantas con flores surgieron hace 136 millones de años. Los reptiles también dieron lugar a las aves, hace 130 millones de años. Muchas aves antiguas tuvieron tamaños enormes. Los primates iniciaron su evolución hace 65 millones de años. Entre los antiguos primates se encontraban los ancestros de los monos actuales y también los del ser humano. Se tienen indicios de que los primeros ancestros del ser humano aparecieron aproximadamente hace 4.4 millones de años. Posteriormente otros ancestros del ser humano empezaron a utilizar elementos del entorno como utensilios.