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¿Cuál es la ventaja biológica / evolutiva de la calvicie?

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La calvicie de patrón masculino es un rasgo genético común. Con un patrón distintivo / gradiente de densidad (en oposición al adelgazamiento general de la vejez a medida que el cuerpo envejece)

El cabello tiene la ventaja de protegerse del sol / clima. Entonces, perderlo en un patrón distintivo (y perder esa ventaja) parece tener una razón*; y como es un rasgo genético, parece que habría sido algo para lo que se seleccionó (o sería más probable que fuera seleccionado). Entonces, ¿por qué es mejor desarrollar calvicie de patrón a medida que alguien envejece?

Entonces, ¿cuál podría ser la ventaja biológica / evolutiva para desarrollar la calvicie?

Los rasgos se seleccionan por buenas y malas razones (en retrospectiva), sin embargo, estoy interesado en la razón por la que esto especial se ha seleccionado el rasgo.

*Supongamos que hay una causa específica (causas) y no es solo un artefacto evolutivo sobrante.


La pregunta relacionada: ¿Por qué algunos rasgos malos evolucionan y los buenos no? proporciona algunos antecedentes interesantes, pero no aborda específicamente el Qué causas en esta pregunta.


La calvicie parecería ser un rasgo en exhibición. Dicho esto, la pérdida de cabello se puede seleccionar frente a la condición opuesta (cabeza llena de cabello), o seleccionarse mediante un patrón preciso que se considere atractivo. Por lo tanto, la evolución de la calvicie de patrón masculino con fines de selección de pareja es probablemente un factor en juego. Pero, de cualquier manera, la caída del cabello parece tener tanto sus ventajas como sus desventajas en lo que respecta tanto al estado físico como a la selección de pareja.

Del mismo modo, en términos de aptitud física, la ventaja / desventaja que declara es la ventaja positiva inmediata del cabello como protector. Las ventajas inmediatas del cabello disminuyen a medida que uno envejece, haciendo evidente la edad. La vejez es desventajosa en sí misma (mayor puede significar menos en forma). Por lo tanto, la ventaja inmediata de una protección contra los elementos disminuye y se vuelve menos relevante para la supervivencia a medida que uno envejece. Consulte las referencias a continuación.

https://en.wikipedia.org/wiki/Mate_choice

https://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_ageing


¿Cuál es la ventaja biológica / evolutiva de la calvicie? - biología

Un largo camino conduce desde los orígenes de la "vida" primitiva, que existía hace al menos 3.500 millones de años, hasta la profusión y diversidad de vida que existe hoy. Este camino se entiende mejor como producto de la evolución.

Contrariamente a la opinión popular, ni el término ni la idea de evolución biológica comenzaron con Charles Darwin y su obra más destacada, Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural (1859). Muchos estudiosos de los filósofos griegos antiguos en adelante habían inferido que especies similares descendían de un antepasado común. La palabra "evolución" apareció por primera vez en el idioma inglés en 1647 en una conexión no biológica, y se volvió ampliamente utilizada en inglés para todo tipo de progresiones desde comienzos más simples. El término que Darwin usó con más frecuencia para referirse a la evolución biológica fue "descendencia con modificación", que sigue siendo una buena definición breve del proceso en la actualidad.

Darwin propuso que la evolución podría explicarse por la supervivencia diferencial de los organismos siguiendo su variación natural, un proceso que denominó "selección natural". Según este punto de vista, la descendencia de los organismos difiere entre sí y de sus padres en formas que son heredables, es decir, pueden transmitir las diferencias genéticamente a su propia descendencia. Además, los organismos de la naturaleza suelen producir más descendencia de la que pueden sobrevivir y reproducirse dadas las limitaciones de alimentos, espacio y otros recursos ambientales. Si una descendencia en particular tiene rasgos que le dan una ventaja en un entorno en particular, será más probable que ese organismo sobreviva y transmita esos rasgos. A medida que las diferencias se acumulan durante generaciones, las poblaciones de organismos divergen de sus ancestros.

La hipótesis original de Darwin ha sufrido una gran modificación y expansión, pero los conceptos centrales se mantienen firmes. Los estudios en genética y biología molecular, campos desconocidos en la época de Darwin, han explicado la ocurrencia de las variaciones hereditarias que son esenciales para la selección natural. Las variaciones genéticas son el resultado de cambios o mutaciones en la secuencia de nucleótidos del ADN, la molécula de la que están hechos los genes. Estos cambios en el ADN ahora se pueden detectar y describir con gran precisión.

Las mutaciones genéticas surgen por casualidad. Pueden o no equipar al organismo con mejores medios para sobrevivir en su entorno. Pero si una variante genética mejora la adaptación al medio ambiente (por ejemplo, al permitir que un organismo haga un mejor uso de un nutriente disponible o escape de los depredadores de manera más efectiva, como a través de piernas más fuertes o disfrazando la coloración), los organismos que llevan ese gen tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse que los que no lo tienen. Con el tiempo, sus descendientes tenderán a aumentar, cambiando las características medias de la población. Aunque la variación genética sobre la que trabaja la selección natural se basa en elementos aleatorios o aleatorios, la selección natural en sí misma produce un cambio "adaptativo", todo lo contrario al azar.

Los científicos también han logrado comprender los procesos mediante los cuales se originan nuevas especies. Una nueva especie es aquella en la que los individuos no pueden aparearse y producir descendientes viables con individuos de una especie preexistente. La división de una especie en dos a menudo comienza porque un grupo de individuos se separa geográficamente del resto. Esto es particularmente evidente en islas remotas lejanas, como las Galápagos y el archipiélago hawaiano, cuya gran distancia de las Américas y Asia significa que los colonizadores que llegan tendrán poca o ninguna oportunidad de aparearse con los individuos que permanecen en esos continentes. Las montañas, ríos, lagos y otras barreras naturales también explican la separación geográfica entre poblaciones que alguna vez pertenecieron a la misma especie.

Una vez aislados, los grupos de individuos separados geográficamente se diferencian genéticamente como consecuencia de la mutación y otros procesos, incluida la selección natural. El origen de una especie es a menudo un proceso gradual, de modo que al principio el aislamiento reproductivo entre grupos separados de organismos es solo parcial, pero finalmente se completa. Los científicos prestan especial atención a estas situaciones intermedias, porque ayudan a reconstruir los detalles del proceso ya identificar genes particulares o conjuntos de genes que explican el aislamiento reproductivo entre especies.

Un ejemplo particularmente convincente de especiación involucra a las 13 especies de pinzones estudiadas por Darwin en las Islas Galápagos, ahora conocidas como pinzones de Darwin. Los antepasados ​​de estos pinzones parecen haber emigrado del continente sudamericano a los Galápagos. Hoy en día, las diferentes especies de pinzones de la isla tienen hábitats, dietas y comportamientos distintos, pero los mecanismos involucrados en la especiación continúan operando. Un grupo de investigación dirigido por Peter y Rosemary Grant de la Universidad de Princeton ha demostrado que un solo año de sequía en las islas puede impulsar cambios evolutivos en los pinzones. La sequía disminuye el suministro de nueces que se rompen fácilmente, pero permite la supervivencia de las plantas que producen nueces más grandes y resistentes. Así, las sequías favorecen a las aves con picos fuertes y anchos que pueden romper estas semillas más duras, produciendo poblaciones de aves con estos rasgos. Los Grant han estimado que si las sequías ocurren aproximadamente una vez cada 10 años en las islas, podría surgir una nueva especie de pinzón en solo unos 200 años.

Las siguientes secciones consideran varios aspectos de la evolución biológica con mayor detalle, analizando la paleontología, la anatomía comparada, la biogeografía, la embriología y la biología molecular para obtener más evidencia que respalde la evolución.

El registro fósil

Aunque fue Darwin, sobre todos los demás, quien reunió por primera vez pruebas convincentes de la evolución biológica, los estudiosos anteriores habían reconocido que los organismos de la Tierra habían cambiado sistemáticamente durante largos períodos de tiempo. Por ejemplo, en 1799 un ingeniero llamado William Smith informó que, en capas ininterrumpidas de roca, los fósiles se encontraban en un orden secuencial definido, con los de apariencia más moderna más cerca de la parte superior. Debido a que las capas inferiores de roca lógicamente se colocaron antes y, por lo tanto, son más antiguas que las capas superiores, la secuencia de fósiles también podría tener una cronología de la más antigua a la más joven. Sus hallazgos fueron confirmados y ampliados en la década de 1830 por el paleontólogo William Lonsdale, quien reconoció que los restos fósiles de organismos de estratos inferiores eran más primitivos que los de arriba. Hoy en día, se han identificado muchos miles de depósitos de rocas antiguas que muestran las correspondientes sucesiones de organismos fósiles.

Por tanto, la secuencia general de fósiles ya había sido reconocida antes de que Darwin concibiera la descendencia con modificaciones. Pero los paleontólogos y geólogos anteriores a Darwin utilizaron la secuencia de fósiles en las rocas no como prueba de la evolución biológica, sino como base para elaborar la secuencia original de los estratos rocosos que habían sido alterados estructuralmente por terremotos y otras fuerzas.

En la época de Darwin, la paleontología era todavía una ciencia rudimentaria. Gran parte de la sucesión geológica de rocas estratificadas se desconocía o se estudiaba de forma inadecuada.

A Darwin, por lo tanto, le preocupaba la rareza de las formas intermedias entre algunos grupos importantes de organismos.

Hoy en día, muchas de las lagunas en el registro paleontológico se han llenado con la investigación de los paleontólogos. Cientos de miles de organismos fósiles, que se encuentran en secuencias de rocas bien fechadas, representan sucesiones de formas a lo largo del tiempo y manifiestan muchas transiciones evolutivas. Como se mencionó anteriormente, la vida microbiana del tipo más simple ya existía hace 3.500 millones de años. La evidencia más antigua de organismos más complejos (es decir, células eucarióticas, que son más complejas que las bacterias) se ha descubierto en fósiles sellados en rocas de aproximadamente 2 mil millones de años. Los organismos multicelulares, que son los hongos, las plantas y los animales familiares, se han encontrado solo en estratos geológicos más jóvenes. La siguiente lista presenta el orden en el que aparecieron formas de vida cada vez más complejas:


Forma de vida Millones de años desde
Primera aparición conocida
(Aproximado)
Microbiano (células procarióticas) 3,500
Complejo (células eucarióticas) 2,000
Primeros animales multicelulares 670
Animales con caparazón 540
Vertebrados (peces simples) 490
Anfibios 350
Reptiles 310
Mamíferos 200
Primates no humanos 60
Los primeros simios 25
Antepasados ​​australopitecinos de los humanos 4
Humanos modernos 0 .15 (150.000 años)

Se han descubierto tantas formas intermedias entre peces y anfibios, entre anfibios y reptiles, entre reptiles y mamíferos, y a lo largo de las líneas de ascendencia de los primates, que a menudo es difícil identificar categóricamente cuando se produce la transición de una especie a otra en particular. En realidad, casi todos los fósiles pueden considerarse intermedios en cierto sentido, son formas de vida que se interponen entre las formas que los precedieron y las que siguieron.

Por lo tanto, el registro fósil proporciona evidencia consistente de cambio sistemático a través del tiempo, de descendencia con modificación. A partir de este enorme conjunto de pruebas, se puede predecir que no se encontrarán reversiones en futuros estudios paleontológicos. Es decir, los anfibios no aparecerán antes que los peces, ni los mamíferos antes que los reptiles, y no habrá vida compleja en el registro geológico antes de las células eucariotas más antiguas. Esta predicción ha sido confirmada por la evidencia acumulada hasta ahora: no se han encontrado reversiones.

Estructuras comunes

Las inferencias sobre la ascendencia común derivadas de la paleontología están reforzadas por la anatomía comparada. Por ejemplo, los esqueletos de humanos, ratones y murciélagos son sorprendentemente similares, a pesar de las diferentes formas de vida de estos animales y la diversidad de entornos en los que prosperan. La correspondencia de estos animales, hueso por hueso, se puede observar en todas las partes del cuerpo, incluidas las extremidades, pero una persona escribe, un ratón corre y un murciélago vuela con estructuras construidas con huesos que son diferentes en detalle pero similares en general. estructura y relación entre sí.

Los científicos denominan homologías a estas estructuras y han llegado a la conclusión de que se explican mejor por descendencia común. Los anatomistas comparados investigan tales homologías, no solo en la estructura ósea, sino también en otras partes del cuerpo, elaborando relaciones a partir de grados de similitud. Sus conclusiones proporcionan inferencias importantes sobre los detalles de la historia evolutiva, inferencias que pueden probarse mediante comparaciones con la secuencia de formas ancestrales en el registro paleontológico.

La oreja y la mandíbula de los mamíferos son casos en los que la paleontología y la anatomía comparada se combinan para mostrar un ancestro común a través de etapas de transición. Las mandíbulas inferiores de los mamíferos contienen solo un hueso, mientras que las de los reptiles tienen varios. Los otros huesos de la mandíbula del reptil son homólogos con los huesos que ahora se encuentran en la oreja de los mamíferos. Los paleontólogos han descubierto formas intermedias de reptiles parecidos a los mamíferos (Therapsida) con una articulación de doble mandíbula: una compuesta por los huesos que persisten en las mandíbulas de los mamíferos y la otra formada por huesos que eventualmente se convirtieron en el martillo y el yunque de la oreja de los mamíferos.

La distribución de especies

La biogeografía también ha aportado pruebas de la descendencia de antepasados ​​comunes. La diversidad de la vida es estupenda. Se han descrito y nombrado aproximadamente 250.000 especies de plantas vivas, 100.000 especies de hongos y un millón de especies de animales, cada una de las cuales ocupa su propio entorno o nicho ecológico peculiar y el censo está lejos de ser completo. Algunas especies, como los seres humanos y nuestro compañero el perro, pueden vivir en una amplia gama de entornos. Otros están increíblemente especializados. Una especie de hongo (Laboulbenia) crece exclusivamente en la parte posterior de las alas que las cubren de una única especie de escarabajo (Aphaenops cronei) que se encuentra solo en algunas cuevas del sur de Francia. Las larvas de la mosca Drosophila carcinophila solo pueden desarrollarse en surcos especializados debajo de las aletas del tercer par de apéndices orales de un cangrejo terrestre que se encuentra solo en ciertas islas del Caribe.

¿Cómo podemos hacer inteligible la colosal diversidad de seres vivos y la existencia de criaturas tan extraordinarias y aparentemente caprichosas como el hongo, el escarabajo y la mosca descritos anteriormente? ¿Y por qué los grupos de islas como los Galápagos suelen estar habitados por formas similares a las del continente más cercano pero pertenecientes a especies diferentes? La teoría evolutiva explica que la diversidad biológica es el resultado de que los descendientes de predecesores locales o migrantes se adapten a sus diversos entornos. Esta explicación puede probarse examinando las especies actuales y los fósiles locales para ver si tienen estructuras similares, lo que indicaría cómo se deriva una de la otra. Además, debería haber evidencia de que especies sin un ancestro local establecido habían migrado a la localidad.

Dondequiera que se hayan realizado tales pruebas, estas condiciones se han confirmado. Un buen ejemplo son las poblaciones de mamíferos de América del Norte y del Sur, donde organismos nativos sorprendentemente diferentes evolucionaron de forma aislada hasta la aparición del istmo de Panamá hace aproximadamente 3 millones de años. A partir de entonces, el armadillo, el puercoespín y la zarigüeya, mamíferos de origen sudamericano, migraron hacia el norte, junto con muchas otras especies de plantas y animales, mientras que el puma y otras especies norteamericanas atravesaron el istmo hacia el sur.

La evidencia que encontró Darwin de la influencia de la distribución geográfica en la evolución de los organismos se ha fortalecido con el avance del conocimiento. Por ejemplo, aproximadamente 2.000 especies de moscas pertenecientes al género Drosophila se encuentran ahora en todo el mundo. Aproximadamente una cuarta parte de ellos vive solo en Hawái. Más de mil especies de caracoles y otros moluscos terrestres también se encuentran solo en Hawái. La explicación biológica de la multiplicidad de especies relacionadas en localidades remotas es que tal gran diversidad es consecuencia de su evolución a partir de unos pocos ancestros comunes que colonizaron un ambiente aislado. Las islas hawaianas están lejos de cualquier continente u otras islas, y sobre la base de la evidencia geológica nunca se han unido a otras tierras. Así, los pocos colonizadores que llegaron a las islas hawaianas encontraron muchos nichos ecológicos disponibles, donde pudieron, a lo largo de numerosas generaciones, experimentar cambios evolutivos y diversificación. Ningún otro mamífero que no sea una especie de murciélago vivía en las islas hawaianas cuando los primeros pobladores humanos llegaron de manera similar, muchos otros tipos de plantas y animales estaban ausentes.

Las islas hawaianas no son menos hospitalarias que otras partes del mundo para las especies ausentes. Por ejemplo, los cerdos y las cabras se han multiplicado en la naturaleza en Hawai, y otros animales domésticos también prosperan allí. La explicación científica de la ausencia de muchos tipos de organismos, y la gran multiplicación de unos pocos, es que muchos tipos de organismos nunca llegaron a las islas debido a su aislamiento geográfico. Aquellos que llegaron a las islas se diversificaron con el tiempo debido a la ausencia de organismos relacionados que competirían por los recursos.

Similitudes durante el desarrollo

La embriología, el estudio del desarrollo biológico desde el momento de la concepción, es otra fuente de evidencia independiente de descendencia común. Los percebes, por ejemplo, son crustáceos sedentarios con poca similitud aparente con otros
crustáceos como langostas, camarones o copépodos. Sin embargo, los percebes pasan por una etapa larvaria de natación libre en la que se parecen a otras larvas de crustáceos. La similitud de las etapas larvarias apoya la conclusión de que todos los crustáceos tienen partes homólogas y un ancestro común.

De manera similar, una amplia variedad de organismos, desde moscas de la fruta hasta gusanos, ratones y humanos, tienen secuencias de genes muy similares que están activas en las primeras etapas del desarrollo. Estos genes influyen en la segmentación u orientación corporal en todos estos grupos diversos. La presencia de genes tan similares que hacen cosas similares en una gama tan amplia de organismos se explica mejor por haber estado presentes en un ancestro común muy temprano de todos estos grupos.

Nueva evidencia de biología molecular

El principio unificador de ascendencia común que surge de todas las líneas de evidencia anteriores está siendo reforzado por los descubrimientos de la bioquímica y la biología molecular modernas.

El código utilizado para traducir secuencias de nucleótidos en secuencias de aminoácidos es esencialmente el mismo en todos los organismos. Además, las proteínas de todos los organismos se componen invariablemente del mismo conjunto de 20 aminoácidos. Esta unidad de composición y función es un poderoso argumento a favor de la ascendencia común de los más diversos organismos.

En 1959, científicos de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido determinaron las estructuras tridimensionales de dos proteínas que se encuentran en casi todos los animales multicelulares: hemoglobina y mioglobina. La hemoglobina es la proteína que transporta el oxígeno en la sangre. La mioglobina recibe oxígeno de la hemoglobina y lo almacena en los tejidos hasta que se necesita. Estas fueron las primeras estructuras de proteínas tridimensionales que se resolvieron y arrojaron algunas ideas clave. La mioglobina tiene una sola cadena de 153 aminoácidos envuelta alrededor de un grupo de hierro y otros átomos (llamados "hemo") a los que se une el oxígeno. La hemoglobina, por el contrario, está formada por cuatro cadenas: dos cadenas idénticas que constan de 141 aminoácidos y otras dos cadenas idénticas que constan de 146 aminoácidos. Sin embargo, cada cadena tiene un hemo exactamente como el de la mioglobina, y cada una de las cuatro cadenas de la molécula de hemoglobina se pliega exactamente como la mioglobina. En 1959 fue inmediatamente obvio que las dos moléculas están estrechamente relacionadas.

Durante las siguientes dos décadas, se determinaron las secuencias de mioglobina y hemoglobina de decenas de mamíferos, aves, reptiles, anfibios, peces, gusanos y moluscos. Todas estas secuencias estaban tan obviamente relacionadas que podían compararse con confianza con las estructuras tridimensionales de dos estándares seleccionados: mioglobina de ballena y hemoglobina de caballo. Aún más significativamente, las diferencias entre secuencias de diferentes organismos podrían usarse para construir un árbol genealógico de variación de hemoglobina y mioglobina entre organismos. Este árbol concuerda completamente con las observaciones derivadas de la paleontología y la anatomía sobre la descendencia común de los organismos correspondientes.

Se han obtenido historias familiares similares a partir de estructuras tridimensionales y secuencias de aminoácidos de otras proteínas, como el citocromo c (una proteína involucrada en la transferencia de energía) y las proteínas digestivas tripsina y quimotripsina. El examen de la estructura molecular ofrece una herramienta nueva y extremadamente poderosa para estudiar las relaciones evolutivas. La cantidad de información es potencialmente enorme, tan grande como las miles de proteínas diferentes contenidas en los organismos vivos, y está limitada solo por el tiempo y los recursos de los biólogos moleculares.

A medida que ha mejorado la capacidad de secuenciar los nucleótidos que componen el ADN, también se ha hecho posible utilizar genes para reconstruir la historia evolutiva de los organismos. Debido a las mutaciones, la secuencia de nucleótidos en un gen cambia gradualmente con el tiempo. Cuanto más estrechamente relacionados estén dos organismos, menos diferente será su ADN. Debido a que hay decenas de miles de genes en humanos y otros organismos, el ADN contiene una enorme cantidad de información sobre la historia evolutiva de cada organismo.

Los genes evolucionan a diferentes velocidades porque, aunque la mutación es un evento aleatorio, algunas proteínas son mucho más tolerantes a los cambios en su secuencia de aminoácidos que otras proteínas. Por esta razón, los genes que codifican estas proteínas más tolerantes y menos restringidas evolucionan más rápido. La velocidad media a la que evoluciona un tipo particular de gen o proteína da lugar al concepto de "reloj molecular". Los relojes moleculares se ejecutan rápidamente para proteínas menos restringidas y lentamente para proteínas más restringidas, aunque todos tienen los mismos eventos evolutivos.

La figura de esta página compara tres relojes moleculares: para las proteínas del citocromo c, que interactúan íntimamente con otras macromoléculas y están bastante restringidas en sus secuencias de aminoácidos, para las hemoglobinas menos rígidamente restringidas, que interactúan principalmente con el oxígeno y otras moléculas pequeñas y para los fibrinopéptidos, que son fragmentos de proteínas que se cortan de proteínas más grandes (fibrinógenos) cuando la sangre se coagula. El reloj de los fibrinopéptidos corre rápidamente el 1 por ciento de los aminoácidos cambian en poco más de 1 millón de años. En el otro extremo, el reloj molecular funciona lentamente para el citocromo c: un cambio del 1 por ciento en la secuencia de aminoácidos requiere 20 millones de años. El reloj de hemoglobina es intermedio.

El concepto de reloj molecular es útil para dos propósitos. Determina las relaciones evolutivas entre los organismos e indica el momento en el pasado cuando las especies comenzaron a divergir unas de otras. Una vez que el reloj para un gen o proteína en particular ha sido calibrado por referencia a algún evento cuyo tiempo se conoce, el tiempo cronológico real en el que ocurrieron todos los demás eventos se puede determinar examinando la proteína o el árbol genético.

Una interesante línea adicional de evidencia que apoya la evolución involucra secuencias de ADN conocidas como "pseudogenes". Los pseudogenes son remanentes de genes que ya no funcionan pero que continúan siendo transportados en el ADN como exceso de equipaje. Los pseudogenes también cambian a lo largo del tiempo, ya que se transmiten de antepasados ​​a descendientes, y ofrecen una forma especialmente útil de reconstruir las relaciones evolutivas.

Con genes funcionales, una posible explicación de la similitud relativa entre genes de diferentes organismos es que sus formas de vida son similares; por ejemplo, los genes de un caballo y una cebra podrían ser más similares debido a sus hábitats y comportamientos similares que los de los genes. genes de un caballo y un tigre. Pero esta posible explicación no funciona para los pseudogenes, ya que no realizan ninguna función. Más bien, el grado de similitud entre pseudogenes debe simplemente reflejar su relación evolutiva. Cuanto más remoto sea el último ancestro común de dos organismos, más diferentes serán sus pseudogenes.

La evidencia de la evolución de la biología molecular es abrumadora y está creciendo rápidamente. En algunos casos, esta evidencia molecular permite ir más allá de la evidencia paleontológica. Por ejemplo, se ha postulado durante mucho tiempo que las ballenas descienden de mamíferos terrestres que habían regresado al mar. A partir de la evidencia anatómica y paleontológica, los parientes terrestres vivos más cercanos de las ballenas parecían ser los mamíferos de pezuña uniforme (bovinos, ovejas, camellos, cabras, etc.). Comparaciones recientes de algunos genes de proteínas de la leche (beta-caseína y kappa-caseína) han confirmado esta relación y han sugerido que el pariente vivo más cercano de las ballenas en tierra puede ser el hipopótamo. En este caso, la biología molecular ha aumentado el registro fósil.

Creacionismo y la evidencia de la evolución

Algunos creacionistas citan lo que dicen que es un registro fósil incompleto como evidencia del fracaso de la teoría evolutiva. El registro fósil estaba incompleto en la época de Darwin, pero muchas de las lagunas importantes que existían entonces se han llenado con investigaciones paleontológicas posteriores. Quizás la evidencia fósil más persuasiva de la evolución es la consistencia de la secuencia de fósiles desde el principio hasta el reciente. En ninguna parte

En la Tierra encontramos, por ejemplo, mamíferos en estratos devónicos (la edad de los peces), o fósiles humanos coexistiendo con restos de dinosaurios. Los estratos inalterados con organismos unicelulares simples preceden a los que tienen organismos multicelulares, y los invertebrados preceden a los vertebrados en ninguna parte se ha encontrado esta secuencia invertida. Los fósiles de estratos adyacentes son más similares que los fósiles de estratos temporalmente distantes. La conclusión científica más razonable que puede extraerse del registro fósil es que el descenso con modificación ha tenido lugar como se establece en la teoría de la evolución.

Los creacionistas especiales sostienen que "nadie ha visto ocurrir la evolución". Esto pierde el sentido de cómo la ciencia prueba las hipótesis. No vemos a la Tierra girando alrededor del sol o los átomos que forman la materia. "Vemos" sus consecuencias. Los científicos infieren que los átomos existen y la Tierra gira porque han probado las predicciones derivadas de estos conceptos mediante una extensa observación y experimentación.

Además, en una escala menor, "experimentamos" la evolución que ocurre todos los días. Los cambios anuales en los virus de la influenza y la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos son ambos productos de fuerzas evolutivas. De hecho, la rapidez con la que los organismos con tiempos de generación cortos, como las bacterias y los virus, pueden evolucionar bajo la influencia de sus entornos es de gran importancia médica. Muchos experimentos de laboratorio han demostrado que, debido a la mutación y la selección natural, tales microorganismos pueden cambiar de formas específicas de los de las generaciones inmediatamente precedentes.

A mayor escala, la evolución de mosquitos resistentes a los insecticidas es otro ejemplo de la tenacidad y adaptabilidad de los organismos bajo estrés ambiental. Del mismo modo, los parásitos de la malaria se han vuelto resistentes a los medicamentos que se utilizaron ampliamente para combatirlos durante muchos años. Como consecuencia, la malaria va en aumento, con más de 300 millones de casos clínicos de malaria cada año.

Los datos de la evolución molecular contrarrestan una propuesta reciente llamada "teoría del diseño inteligente". Los defensores de esta idea argumentan que la complejidad estructural es una prueba de la mano directa de Dios en la creación especial de organismos como lo son hoy. Estos argumentos se hacen eco de los del clérigo del siglo XVIII William Paley, quien sostenía que el ojo de los vertebrados, debido a su intrincada organización, había sido diseñado especialmente en su forma actual por un Creador omnipotente. Los defensores del diseño inteligente de hoy en día argumentan que las estructuras moleculares como el ADN, o los procesos moleculares como los muchos pasos por los que pasa la sangre cuando se coagula, son tan irreductiblemente complejos que solo pueden funcionar si todos los componentes están operativos a la vez. Por lo tanto, los defensores del diseño inteligente dicen que estas estructuras y procesos no podrían haber evolucionado en el modo escalonado característico de la selección natural.

Sin embargo, las estructuras y los procesos que se dice que son "irreductiblemente" complejos, por lo general, no se examinan más de cerca. Por ejemplo, es incorrecto suponer que una estructura compleja o un proceso bioquímico puede funcionar solo si todos sus componentes están presentes y funcionando como los vemos hoy. Se pueden construir sistemas bioquímicos complejos a partir de sistemas más simples mediante la selección natural. Por lo tanto, la "historia" de una proteína se puede rastrear a través de organismos más simples. Los peces sin mandíbula tienen una hemoglobina más simple que los peces con mandíbula, que a su vez tienen una hemoglobina más simple que los mamíferos.

La evolución de sistemas moleculares complejos puede ocurrir de varias formas. La selección natural puede unir partes de un sistema para una función a la vez y luego, en un momento posterior, recombinar esas partes con otros sistemas de componentes para producir un sistema que tiene una función diferente. Los genes se pueden duplicar, alterar y luego amplificar mediante selección natural. La compleja cascada bioquímica que da como resultado la coagulación de la sangre se ha explicado de esta manera.


Holland, J. H. Esquema de una teoría lógica de sistemas adaptativos. J. ACM 9, 297–314 (1962).

Holanda, J. H. Adaptación en sistemas naturales y artificiales: un análisis introductorio con aplicaciones a la biología, el control y la inteligencia artificial (Univ. Michigan Press, 1975).

Forrest, S. Algoritmos genéticos: principios de selección natural aplicados a la computación. Ciencias 261, 872–878 (1993).

Koza, J. R. Programación genética (Prensa del MIT, 1992).

Beyer, H.-G. & amp Schwefel, H.-P. Estrategias de evolución: una introducción completa. Nat. Computación. 1, 3–52 (2002).

Dasgupta, D. y Michalewicz, Z. (eds). Algoritmos evolutivos en aplicaciones de ingeniería (Springer, 1997).

Greiner, D., Periaux, J., Quagliarella, D., Magalhaes-Mendes, J. & amp Galván, B. Algoritmos evolutivos y metaheurísticas: aplicaciones en ingeniería de diseño y optimización. Matemáticas. Probl. Ing. 2018, 2793762 (2018).

Miettinen, K. y Neittaanmaki, P. Algoritmos evolutivos en ingeniería e informática: avances recientes en algoritmos genéticos, estrategias de evolución, programación evolutiva, GE (Wiley, 1999).

Parmee, I. C. Computación evolutiva y adaptativa en el diseño de ingeniería (Springer, 2001).

Johnson, A. J. y col. Sabor-ciber-agricultura: optimización de metabolitos de plantas en un entorno de control de código abierto a través de modelos sustitutos. Más uno 14, e0213918 (2019).

Ling, S. H. & amp Lam, H. K. Algoritmos evolutivos en tecnologías sanitarias. Algoritmos 12, 202 (2019).

Wang, H., Jin, Y. & amp Jansen, J. Optimización evolutiva multiobjetivo asistida por sustitutos impulsada por datos de un sistema de trauma. IEEE Trans. Evol. Computación. 20, 939–952 (2016).

Bongard, J. Robótica evolutiva. Comun. ACM 56, 74–85 (2013).

Cheney, N., Bongard, J., SunSpiral, V. & amp Lipson, H. Cooptimización escalable de morfología y control en máquinas incorporadas. J. R. Soc. Interfaz 15, 20170937 (2018).

Hornby, G. S., Lohn, J. D. & amp Linden, D. S. Evolución automatizada por computadora de una antena de banda X para la misión de tecnología espacial 5 de la NASA. Evol. Computación. 19, 1–23 (2011).

van Eck Conradie, A., Miikkulainen, R. & amp Aldrich, C. Control adaptativo utilizando un enjambre neuronal. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva 60–67 (2002).

Lehman, J. y col. La sorprendente creatividad de la evolución digital: una colección de anécdotas de las comunidades de investigación de la computación evolutiva y la vida artificial. Artif. Vida 26, 274–306 (2020).

Miranda, E. R. y Biles, J. A. (eds) Música de computadora evolutiva (Springer, 2006).

Romero, J. y Machado, P. (eds) El arte de la evolución artificial: un manual sobre arte y música evolutivos (Springer, 2007).

Secretan, J. et al. Picbreeder: un estudio de caso en la exploración colaborativa evolutiva del espacio de diseño. Evol. Computación. 19, 345–371 (2011).

Le Goues, C., Nguyen, T., Forrest, S. & amp Weimer, W. GenProg: un método genérico para la reparación automatizada de software. Trans. Ing. De software 38, 54–72 (2012).

Le Goues, C., Dewey-Vogt, M., Forrest, S. & amp Weimer, W. Un estudio sistemático de reparación automatizada de programas: corrección de 55 de 105 errores por $ 8 cada uno. En Congreso Internacional de Ingeniería de Software (IEEE, 2012).

Miikkulainen, R. et al. Evolución de las redes neuronales profundas. En Inteligencia artificial en la era de las redes neuronales y la informática cerebral (eds. Morabito, C. F. et al.) Cap. 15, 293–312 (Elsevier, 2020).

Real, E., Aggarwal, A., Huang, Y. & amp Le, Q. V. Evolución regularizada para la búsqueda de arquitectura de clasificadores de imágenes. En Actas de la Conferencia AAAI sobre Inteligencia Artificial 4780–4789 (AAAI, 2019).

Stephenson, M., Amarasinghe, S., Martin, M. y O’Reilly, U.-M. Meta optimización: mejora de la heurística del compilador con aprendizaje automático. SIGPLAN No. 38, 77–90 (2003).

Schulte, E., Dorn, J., Harding, S., Forrest, S. & amp Weimer, W. Optimización de software posterior al compilador para reducir la energía. En Soporte arquitectónico para lenguajes de programación y sistemas operativos 639–652 (2014).

Banzhaf, W. y col. De la evolución artificial a la evolución computacional: una agenda de investigación. Nat. Rev. Genet. 7, 729–735 (2006).

Bedau, M. A. y col. Problemas abiertos en la vida artificial. Artif. Vida 6, 363–376 (2000).

Lynch, M. La fragilidad de las hipótesis adaptativas para los orígenes de la complejidad del organismo. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 104, 8597–8604 (2007).

Liow, L. H., Valen, L. & amp Stenseth, N. C. Reina roja: de poblaciones a taxones y comunidades. Tendencias Ecol. Evol. 26, 349–358 (2011).

Banzhaf, W. y col. Definir y simular la novedad abierta: requisitos, pautas y desafíos. Theor. Biosci. 135, 131–161 (2016).

Stanley, K. O. Por qué es importante el carácter abierto. Artif. Vida 25, 232–235 (2019).

Smith, E. & amp Morowitz, H. J. Universalidad en el metabolismo intermedio. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 101, 13168–13173 (2004).

Stanley, K. O. & amp Miikkulainen, R. Evolución de las redes neuronales mediante topologías de aumento. Evol. Computación. 10, 99–127 (2002).

Lenski, R. E., Ofria, C., Collier, T. C. & amp Adami, C. Complejidad del genoma, robustez e interacciones genéticas en organismos digitales. Naturaleza 400, 661–664 (1999).

Ray, T. S. Un acercamiento a la síntesis de la vida. En Vida artificial II (eds Langton, C. G. et al.) 371-408 (Addison-Wesley, 1991).

Spector, L., Klein, J. & amp Feinstein, M. Los bloques de división y la evolución abierta del desarrollo, la forma y el comportamiento. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva (2007).

Maynard Smith, J. y Szathmary, E. Las principales transiciones en la evolución (Oxford Univ. Press, 1997).

Szathmáry, E. Hacia las principales transiciones evolutivas teoría 2.0. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 112, 10104–10111 (2015).

West, S. A., Fisher, R. M., Gardner, A. & amp Kiers, E. T. Principales transiciones evolutivas en la individualidad. Proc. Natl Acad. Sci. Estados Unidos 112, 10112–10119 (2015).

Watson, R. A. & amp Pollack, J. B. Un modelo computacional de composición simbiótica en transiciones evolutivas. Biosistemas 69, 187–209 (2003).

Turney, P. D. Symbiosis promueve mejoras en el estado físico en el juego de la vida. Artif. Vida 26, 338–365 (2020).

Lessin, D., Fussell, D. & amp Miikkulainen, R. Complejidad conductual abierta para criaturas virtuales evolucionadas. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva (GECCO) (2013).

Bershtein, S., Segal, M., Bekerman, R., Tokuriki, N. & amp Tawfik, D. El vínculo robustez-epistasis da forma al panorama de aptitud de una proteína que se desplaza aleatoriamente. Naturaleza 444, 929–932 (2006).

Kimura, M. La teoría neutral de la evolución molecular (Cambridge Univ. Press, 1985).

Wagner, A. et al. Robustez y capacidad de evolución en sistemas vivos (Princeton Univ. Press, 2005).

Draghi, J., Parsons, T., Wagner, G. & amp Plotkin, J. La robustez mutacional puede facilitar la adaptación. Naturaleza 463, 353–355 (2010).

LaBar, T. & amp Adami, C. Diferentes caminos evolutivos hacia la complejidad para poblaciones pequeñas y grandes de organismos digitales. PLoS Comput. Biol. 12, e1005066 (2016).

Banzhaf, W. & amp Leier, A. Evolución de redes neutrales en programación genética. En Teoría y práctica de la programación genética III (eds Yu, T. et al.) 207-221 (Springer, 2006).

Milano, N. & amp Nolfi, S. La resistencia a las fallas promueve la capacidad de evolución: conocimientos de los circuitos digitales en evolución. Más uno 11, e0158627 (2016).

Smith, T., Husbands, P. & amp O’Shea, M. Redes neutrales y capacidad de evolución con mapeo complejo de genotipo-fenotipo. En Avances en la vida artificial 272–281 (2001).

Spector, L. & amp Robinson, A. Programación genética y evolución autoconstructiva con el lenguaje de programación push. Gineta. Programa. Mach evolutivo. 3, 7–40 (2002).

Yu, T. & amp Miller, J. F. A través de la interacción de mutaciones neutrales y adaptativas, la búsqueda evolutiva encuentra un camino. Artif. Vida 12, 525–551 (2006).

Stanley, K. O. y Lehman, J. Por qué no se puede planificar la grandeza: el mito del objetivo (Springer, 2015).

Varadarajan, S. y Whitley, D.El algoritmo genético de mezcla masivamente paralelo para el problema del viajante. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva, GECCO ’19 872–879 (ACM, 2019).

Harrand, N., Allier, S., Rodriguez-Cancio, M., Monperrus, M. & amp Baudry, B. Un viaje entre variantes de programas neutrales de Java. Gineta. Programa. Mach evolutivo. 20, 531–580 (2019).

Schulte, E., Fry, Z. P., Fast, E., Weimer, W. & amp Forrest, S. Software de robustez mutacional. Gineta. Programa. Mach evolutivo. 15, 281–312 (2014).

Veerapen, N., Daolio, F. & amp Ochoa, G. Modelado de paisajes de mejora genética con redes óptimas locales. En Actas del compañero de la conferencia sobre cómputo genético y evolutivo 1543–1548 (2017).

Renzullo, J., Weimer, W., Moses, M. y Forrest, S. Neutrality and epistasis in program space. En Taller de mejora genética de la ICSE (2018).

Liou, J.-Y., Wang, X., Forrest, S. y Wu, C.-J. GEVO: Optimización de código de GPU mediante computación evolutiva. ACM Trans. Archit. Código Optimiz. 17, 33 (2020).

Cowperthwaite, M. C., Bull, J. J. & amp Meyers, L. A. De lo malo a lo bueno: reversiones de la aptitud y el ascenso de mutaciones deletéreas. PLoS Comput. Biol. 2, e141 (2006).

LaBar, T. & amp Adami, C. Evolución de la robustez de la deriva en poblaciones pequeñas. Nat. Comun. 8, 1012 (2017).

Levin, B. R., Perrot, V. & amp Walker, N.Mutaciones compensatorias, resistencia a los antibióticos y genética poblacional de la evolución adaptativa en bacterias. Genética 154, 985–997 (2000).

Moore, F. B.-G., Rozen, D. E. & amp Lenski, R. E. Adaptación compensatoria generalizada en Escherichia coli. Proc. R. Soc. Lon. B 267, 515–522 (2000).

Fogel, D. B. Blondie24: Jugando al borde de la IA (Kaufmann, 2001).

Grasm, R., Golestani, A., Hendry, A. P. & amp Cristescu, M. E. Especiación sin funciones de aptitud predefinidas. Más uno 10, e0137838 (2015).

Hu, Y. et al. Aplicación de la computación evolutiva para el descubrimiento de reglas en el comercio algorítmico de acciones: una revisión de la literatura. Apl. Computación blanda. 36, 534–551 (2015).

Coello Coello, C. A., Van Veldhuizen, D. A. y Lamont, G. B. Algoritmos evolutivos para resolver problemas multiobjetivo (Springer, 2007).

Liang, J. y col. AutoML neuronal evolutivo para el aprendizaje profundo. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva (GECCO-2019) 401–409 (2019).

Schwaab, J. y col. Mejorar el rendimiento de los algoritmos genéticos para los problemas de asignación del uso de la tierra. En t. J. Geogr. Inf. Sci. 32, 907–930 (2018).

Deb, K., Pratab, A., Agrawal, S. & amp Meyarivan, T.Un algoritmo genético multiobjetivo rápido y elitista: NSGA-II. IEEE Trans. Evol. Computación. 6, 181–197 (2002).

Deb, K. & amp Jain, H. Un algoritmo evolutivo de optimización de muchos objetivos que utiliza un enfoque de clasificación no dominado basado en puntos de referencia, parte I: resolución de problemas con restricciones de caja. IEEE Trans. Evol. Computación. 18, 577–601 (2014).

LaCava, W., Helmuth, T., Spector, L. & amp Moore, J. H. Un análisis probabilístico y multiobjetivo de la selección de lexicasa y ϵ -Selección de alexicasa. Evol. Computación. 27, 377–402 (2019).

Anceschi, N. et al. Fuerzas neutrales y de nicho como impulsoras de la selección de especies. J. Theor. Biol. 483, 109969 (2019).

Dieckmann, U. & amp Doebeli, M. Sobre el origen de las especies por especiación simpátrica. Naturaleza 400, 354–357 (1999).

Mahfoud, S. W. Métodos de Niching para algoritmos genéticos. Tesis doctoral, Univ. Illinois en Urbana-Champaign (1995).

Meyerson, E., Lehman, J. & amp Miikkulainen, R. Caracterizaciones del comportamiento de aprendizaje para la búsqueda de novedades. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva (GECCO) 149–156 (2016).

Pugh, J. K., Soros, L. B., Szerlip, P. A. y Stanley, K. O. Enfrentando el desafío de la diversidad de la calidad. En Actas de la Conferencia Anual de 2015 sobre Computación Genética y Evolutiva 967–974 (2015).

Wang, Y. Redes reguladoras de genes. En Enciclopedia de biología de sistemas (eds Dubitzky, W. et al.) 801–805 (Springer, 2013).

Lind, M. & amp Spagopoulou, F. Consecuencias evolutivas de la herencia epigenética. Herencia 121, 205–209 (2018).

Muller, G. B. Evo-devo Ampliación de la síntesis evolutiva. Nat. Rev. Genet. 8, 943–949 (2007).

Bentley, P. J. Evolución de las redes reguladoras de genes fractales para el control de robots. En Avances en la vida artificial (eds Banzhaf, W. et al.) 753–762 (Springer, 2003).

Payne, J. L., Moore, J. H. y Wagner, A. Robustez, capacidad de evolución y lógica de la regulación genética. Artif. Vida 20, 111–126 (2014).

Reisinger, J. & amp Miikkulainen, R. Adquirir la capacidad de evolución a través de representaciones adaptativas. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva 1045–1052 (2007).

Wang, Q. et al. Teoría de juegos epigenéticos: cómo calcular el control epigenético de la transición materno-cigótica. Phys. Vida Rev. 20, 126–137 (2017).

Stanley, K. O., Clune, J., Lehman, J. & amp Miikkulainen, R. Diseño de redes neuronales a través de algoritmos evolutivos. Nat. Mach. Intell. 1, 24–35 (2019).

Stanley, K. O., D’Ambrosio, D. B. & amp Gauci, J. Una codificación basada en hipercubos para la evolución de redes neuronales a gran escala. Artif. Vida 15, 185–212 (2009).

Gruau, F. & amp Whitley, D. Adición del aprendizaje al desarrollo celular de las redes neuronales: evolución y efecto Baldwin. Evol. Computación. 1, 213–233 (1993).

Tal, F. P. et al. Neuroevolución profunda: los algoritmos genéticos son una alternativa competitiva para entrenar redes neuronales profundas para el aprendizaje por refuerzo. En Taller de aprendizaje de refuerzo profundo de NeurIPS (2017).

Banzhaf, W., Francone, F. D., Keller, R. E. y Nordin, P. Programación genética: una introducción: sobre la evolución automática de los programas informáticos y sus aplicaciones (Kaufmann, 1998).

Gomez, F., Schmidhuber, J. & amp Miikkulainen, R. Evolución neuronal acelerada a través de sinapsis coevolucionadas cooperativamente. J. Mach. Aprender. Res. 9, 937–965 (2008).

Helms, L. & amp Clune, J. Mejorando el híbrido: cómo combinar mejor la codificación directa e indirecta en algoritmos evolutivos. Más uno 12, e0174635 (2017).

Schrum, J., Gillespie, L. E. & amp Gonzalez, G. R. Comparación de codificaciones directas e indirectas utilizando características tanto en bruto como diseñadas a mano en tetris. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva 179–186 (ACM, 2017).

Nuismer, S. Introducción a la teoría coevolucionaria (Freeman, 2017).

Popovici, E., Bucci, A., Wiegand, P. y De Jong, E. In Manual de Computación Natural (Rozenberg, G. et al.) 987–1033 (Springer, 2010).

de Jong, E. D. & amp Pollack, J. B. Evaluación ideal de la coevolución. Evol. Computación. 12, 159–192 (2004).

Ficici, S. G. & amp Pollack, J. B. Pareto optimalidad en el aprendizaje coevolutivo. En Sexta Conferencia Europea de Vida Artificial (ed. Kelemen, J.) 316–325 (Springer, 2001).

Samuel, A. En Computadoras y pensamiento (eds Feigenbaum, E. A. & amp Feldman, J. A.) 210-229 (McGraw-Hill, 1963).

Silver, D. et al. Un algoritmo general de aprendizaje por refuerzo que domina el ajedrez, el shogi y pasa por el autojuego. Ciencias 362, 1140–1144 (2018).

Sipper, M., Moore, J. H. y Urbanowicz, R. J. In Programación genética (eds Sekanina, L. et al.) 146–161 (Springer, 2019).

Hillis, W. D. Los parásitos en evolución conjunta mejoran la evolución simulada como un procedimiento de optimización. Physica D 42, 228–234 (1990).

Wang, R., Lehman, J., Clune, J. & amp Stanley, K. O. POET: coevolución abierta de entornos y sus soluciones optimizadas. En Actas de la Conferencia de Computación Genética y Evolutiva, GECCO 2019, Praga, República Checa, 13-17 de julio de 2019 142–151 (2019).

Schmidt, M. & amp Lipson, H. Destilación de leyes naturales de forma libre a partir de datos experimentales. Ciencias 324, 81–85 (2009).

Rawal, A., Rajagopalan, P. & amp Miikkulainen, R. Construyendo el comportamiento de un agente competitivo y cooperativo usando coevolución. En Conferencia IEEE sobre juegos e inteligencia computacional (CIG 2010) (2010).

Goodfellow, I. et al. Redes generativas adversarias. En Avances en los sistemas de procesamiento de información neuronal 27 (eds Ghahramani, Z. et al.) 2672–2680. (Curran Associates, 2014).

Wang, C., Xu, C., Yao, X. & amp Tao, D. Redes adversarias generativas evolutivas. IEEE Trans. Evol. Computación. 23, 921–934 (2019).

Potter, M. A. & amp Jong, K. A. D. Coevolución cooperativa: una arquitectura para la evolución de subcomponentes coadaptados. Evol. Computación. 8, 1–29 (2000).

Gerules, G. & amp Janikow, C. Un estudio de la modularidad en la programación genética. En Congreso IEEE 2016 sobre Computación Evolutiva (CEC) 5034–5043 (2016).

Chollet, F. Sobre la medida de la inteligencia. Preimpresión en https://arxiv.org/abs/01547 (2019).

Goldberg, D. E. & amp Richardson, J. Algoritmos genéticos con uso compartido para la optimización de funciones multimodales. En Actas de la Segunda Conferencia Internacional sobre Algoritmos Genéticos (1987).

Hansen, N. La estrategia de evolución de CMA: un tutorial. Preprint en https://arxiv.org/abs/1604.00772 (2016).

Davidson, E. & amp Erwin, D. Redes reguladoras de genes y la evolución de los planes corporales de los animales. Ciencias 311, 796–800 (2006).

Hendriks-Jansen, H. Atraparnos en el acto. Actividad situada, emergencia interactiva y pensamiento humano (MIT Press, 1996).

Stanley, K. O. & amp Miikkulainen, R. Coevolución competitiva a través de la complexificación evolutiva. J. Artif. Intell. Res. 21, 63–100 (2004).


Los problemas

Algunos problemas de la biología evolutiva se deben a las características básicas de la vida. Los seres vivos evolucionaron a partir de uno o varios ancestros comunes, pero ahora se caracterizan por su enorme abundancia, variedad y complejidad. Cada uno es el resultado de procesos históricos que involucran contingencias de distintos tipos (Lenormand et al. 2009), que a veces incluyen eventos puntuales, que podrían haber sido altamente improbables, pero que tuvieron profundas consecuencias.

Algunos problemas prácticos banales son causados ​​por el mero alcance de la biología evolutiva. Nadie puede esperar leer lo suficiente de la literatura relevante, lo que significa que las ideas correctamente rechazadas en una subdisciplina pueden redescubrirse o calentarse en otras (si el Drosophila la gente no está impresionada, entonces siempre puedes probar con los virólogos clínicos, o los paleontólogos de vertebrados, o los antropólogos biológicos, etc.), y también hace que sea casi inevitable que los términos clave se usen de formas muy diferentes (como con "adaptación "," Conflicto "," medio ambiente "," epigenética "," evolución "," aptitud "," gen "," selección de grupo "," heredabilidad "," fenotipo "," parentesco "," egoísta "," especie " , etc. Dawkins 1982, 2004 Maynard Smith 2001 Griffiths y Stotz 2006 West et al.2007 Haig 2012 Rousset 2015). Al confundir estos sentidos, es fácil hacer que las afirmaciones no controvertidas suenen emocionantes. Esto puede suceder más a menudo con el término “mutación aleatoria” (Waddington 1957 Bateson 1958 Laland et al. 2011 Martincorena y Luscombe 2012). Nota al pie 3

En segundo lugar, aparecen nuevos datos a un ritmo muy rápido, en particular, en los últimos años, de la biología molecular. Esto crea la impresión engañosa de que también se deben requerir nuevos marcos conceptuales, nota al pie 4 y que los programas de investigación válidos están de alguna manera desactualizados (lo que lleva, por ejemplo, a que los ecólogos del comportamiento se sientan obligados a hacer metabolómica). En tercer lugar, el alcance significa que los autores se sienten atraídos a criticar la biología evolutiva cuando sus intereses y experiencia se encuentran en otra parte. Esto ocurre a menudo en alguna rama de la psicología humana, y se ha acusado a filósofos de muy diferentes tendencias de caracterizar erróneamente toda la biología evolutiva únicamente para reforzar una teoría del contenido semántico (Wouters 2005 Rosenberg 2013).

Las características de la vida también facilitan —demasiado fácil— recopilar datos cuyas implicaciones parecen revolucionarias. Esto es cierto de dos formas distintas. Primero, todas las generalizaciones en biología, desde el color de los cisnes hasta el mal llamado dogma central (Crick 1988), tienen excepciones (Beatty 1995 Rosenberg 2013), por lo que a menudo será sencillo hacer observaciones que contradigan cualquier generalización bien establecida. Tales observaciones pueden ser verdaderamente novedosas, sin ser "importantes" en ningún otro sentido. En segundo lugar, es sencillo identificar factores que han sido poco discutidos en la literatura de biología, pero que han tenido una gran influencia en los resultados evolutivos en algunos linajes o linajes. En la parte superior de mi cabeza, las "cosas rojas" son comunes en muchos ecosistemas y se discuten poco como clase en la literatura biológica. Sin embargo, eliminar las cosas rojas, duplicar su número o cambiar su color cambiaría los resultados de la evolución en muchos casos. En este sentido, es fácil mostrar que “las cosas rojas son un factor importante y desatendido en la evolución”. Se podrían presentar argumentos similares para "gravedad", "excavación", "daño oxidativo", "narices", "modificación de histonas", etc.

Las características de la vida también garantizan que los marcos explicativos de la biología evolutiva serán decepcionantes para algunos. La decepción se debe en parte a la enorme complejidad de los procesos dinámicos de la vida. Esto significa que nuestro poder predictivo siempre será débil en ciertos aspectos, y que nuestras descripciones de la evolución siempre serán enormes simplificaciones. Este no es un consejo desesperado: si bien todos los modelos son incorrectos, algunos son útiles (Box 1979 Strevens 2008). No obstante, las respuestas a varios tipos de preguntas sencillas siempre deben estar incompletas. Nota al pie 5 (Mozley 1884, págs. 396–7 Tinbergen 1963 Strevens 2008), y siempre será fácil para los críticos afirmar, correctamente, que “las cosas son más complicadas”. , especialmente si no especifican sus propios objetivos explicativos.

La decepción también proviene de la variedad de la vida. Cuando las afirmaciones o los métodos apuntan a una alta generalidad, deben apelar a características comunes de los seres vivos, que son pocas y, a menudo, abstractas. Por ejemplo, la genética de poblaciones alcanza una alta generalidad, ya que procesos de replicación del genoma muy similares caracterizan a todos los animales, plantas, hongos, protistas, bacterias, arqueas y virus. Pero las personas interesadas en estos organismos pueden no estar interesadas en los cambios en las frecuencias alélicas (ver Lynch 2007, cap. 13).

Una característica más apreciada de la evolución es la aparición y difusión de novedades conspicuas, “como nada que el mundo haya visto antes” (Wagner 2015 ver también Mayr 1960 Laubichler 2009 Wagner 2014). Hay formas tradicionales de estudiar las novedades individuales, utilizando varias formas de "explicación del linaje" (Mayr 1960 Calcott 2009). Pero una colección de reconstrucciones detalladas no es una teoría y no es una sorpresa, o una crítica, que las teorías más interesantes y ambiciosas de la novedad evolutiva sean ambas de alcance restringido (aplicándose, por ejemplo, a un pequeño subconjunto de rasgos en una minoría de organismos: los eucariotas multicelulares), y hacen sus afirmaciones generales con un nivel bastante alto de abstracción (por ejemplo, Wagner 2014, 2015).

Por supuesto, la biología evolutiva tiene una idea muy general y poderosa. Pero la teoría de la selección natural causa problemas adicionales. Un problema es su engañosa simplicidad (Huxley 1887, p. 197); es una idea que todos creemos comprender, pero que sigue dividiendo a los expertos (por ejemplo, Lewens 2010 Pence y Ramsey 2013). La simplicidad es engañosa en un segundo sentido: nuestras intuiciones sobre la selección natural son a menudo muy pobres. Por ejemplo, la naturaleza está llena de "rasgos cuya complejidad hace difícil ver cómo pueden ser explicados por la selección natural normal" (Papineau 2005), por lo que es tentador suponer que algún factor, descuidado por el pensamiento evolutivo actual, debe también han jugado un “papel creativo”. Este argumento de nuestra ignorancia proviene de Mivart (1871, p. Ej., Cap. 2 y 4), pero no se limita a los creacionistas (p. Ej., Waddington 1960, Cap. 9 Papineau 2005 Nagel 2012 ver también Orr 2013).

Finalmente, algo sobre nuestra actitud hacia el pasado y hacia el mundo natural (Plumb 1969 Thomas 1983), nos hace exigir de la biología evolutiva algunos tipos especiales de impacto (Maynard Smith 1988). Estas demandas son a veces bastante concretas, p. Ej. para que los hechos biológicos respalden las teorías morales (Waddington 1960 Rosenberg 1990 MacIntyre 1999 Wilson 2009), pero a menudo son demandas mucho más vagas para ayudarnos a sentirnos "como en casa en el universo", o proporcionarnos una elevación moral (Waddington 1960, Ch. 9 Saunders 1994, 2003 Kauffman 1995 Jacquet 2005). Para los autores que hacen tales demandas, la selección natural causa problemas, no solo porque es insensata y amoral, sino porque puede parecer francamente inmoral. Por ejemplo, Saunders (2003) escribe “también existe un peligro adicional. Las explicaciones darwinistas inherentemente invocan el egoísmo y la codicia como las fuerzas impulsoras más importantes ”. Esto no es cierto, e incluso el propio énfasis de Darwin en la "lucha" probablemente se basa en un error (Lewens 2010), pero hay es un sentido muy débil en el que la selección natural implica competencia, y hay mucha investigación sobre “conflictos”. Nota al pie 6


Clasificación y evolución

A medida que desciende los rangos taxonómicos del Dominio à Especie, se vuelve más difícil distinguir y separar organismos estrechamente relacionados entre sí y ubicarlos con precisión.

Razones para el sistema de nomenclatura binomial:

  • El mismo organismo puede tener un nombre común completamente diferente en diferentes partes de un país.
  • Se utilizan diferentes nombres comunes en diferentes países
  • La traducción de idiomas y dialectos puede dar nombres diferentes.
  • El mismo nombre común puede usarse para una especie diferente en una parte diferente del mundo.

Usar características observables para la clasificación

Especies - un grupo de organismos que pueden cruzarse libremente para producir descendencia fértil

Esta definición no funciona para organismos que se reproducen asexualmente y es muy difícil de aplicar a organismos conocidos solo por registros fósiles y similares.

Definición filogenética de especie - un grupo de organismos individuales que son muy similares en apariencia, anatomía, fisiología, bioquímica y genética

Los primeros sistemas de clasificación de Linneo y Aristóteles se basaban únicamente en la apariencia y las características que limitaban la clasificación a las características observables únicamente.

Los cinco reinos

Evidencia utilizada en la clasificación

Algunas moléculas biológicas, como las que se utilizan para la replicación del ADN y la respiración, son esenciales para la vida y, por lo tanto, todos los seres vivos tienen una variante que se puede comparar para mostrar cuán estrechamente relacionados están. Si asumimos que los ancestros comunes vivos más antiguos de los seres vivos tenían la misma versión de estas moléculas, entonces cualquier cambio es un resultado directo de la evolución.

La proteína citocromo C es esencial en la respiración pero no es idéntica en todas las especies debido a la evolución. Las secuencias de aminoácidos en la proteína pueden ayudar a sacar conclusiones sobre cuán estrechamente relacionados están. Si las secuencias son las mismas, entonces las dos especies deben estar estrechamente relacionadas y si son diferentes, no están tan estrechamente relacionadas. Cuantas más diferencias se encuentran entre las secuencias, las dos especies están menos relacionadas.

La ARN polimerasa también se utiliza como indicador de la evolución debido a su papel esencial en la síntesis de proteínas.

Los avances en la secuenciación del genoma han significado que se puede determinar la secuencia de bases completa del ADN de un organismo. La secuencia de ADN de un organismo se puede comparar con la secuencia de ADN de otro organismo. Esto le mostrará cuán estrechamente relacionados están entre sí.

Las proteínas están hechas de aminoácidos. La secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada por una secuencia de bases en el ADN. Los organismos relacionados tienen secuencias de ADN similares y secuencias de aminoácidos similares en sus proteínas.

3. Comparaciones inmunológicas

Proteínas similares se unirán a los mismos anticuerpos. Entonces, si se agregaron anticuerpos a una versión humana de una proteína a muestras aisladas de otras especies, entonces cualquier proteína similar a la versión humana será reconocida y se unirá al anticuerpo.

Clasificación artificial - clasificación por conveniencia, p. Ej. en los libros de identificación de plantas, clasificando por color de flor

Clasificación natural - Clasificación biológica que implica un estudio detallado de los individuos de una especie, utiliza muchas características, refleja relaciones evolutivas y puede cambiar con el avance del conocimiento.

Filogenia& # 8211 el estudio de las relaciones evolutivas entre organismos

La evolución divergente es donde otra especie ha evolucionado a partir del ancestro común original y las dos especies se vuelven cada vez menos similares.

La evolución convergente es donde dos especies, que pueden compartir el mismo entorno y, por tanto, los mismos factores que afectan la supervivencia, desarrollan características similares.

Seleccion natural

Seleccion natural - el término utilizado para explicar cómo las características del medio ambiente aplican una fuerza selectiva sobre la reproducción del individuo en una población

Charles Darwin no inventó la teoría de la evolución, pero propuso la selección natural como un mecanismo hacia la teoría. Fue controvertido en ese momento ya que contrarrestaba las creencias religiosas populares.

Darwin desarrolló sus ideas a partir de la expedición que navegó con el HMS Beagle por las Islas Galápagos. Wallace fue otro naturalista que llegó a la misma conclusión que Darwin.

  1. La descendencia generalmente parece similar a sus padres.
  2. No hay dos individuos idénticos
  3. Los organismos tienen la capacidad de producir una gran cantidad de descendientes.
  4. Las poblaciones en la naturaleza tienden a permanecer bastante estables en tamaño.
  5. Hay una lucha por sobrevivir
  6. Los individuos mejor adaptados sobreviven y transmiten sus características.
  7. Con el tiempo, una serie de cambios pueden dar lugar a una nueva especie.

Evidencia fósil

En el pasado, el mundo estaba habitado por especies diferentes a las actuales.

Las especies antiguas se han extinguido y han surgido especies nuevas.

Las nuevas especies que han aparecido suelen ser similares a las más antiguas que se encuentran en el mismo lugar.

Uno de los registros fósiles más completos es el del caballo.

Variación - la presencia de variedad & # 8211 las diferencias entre individuos

Variación intraespecífica - variación entre miembros de la misma especie

Variación interespecífica - las diferencias entre especies

Variación continua - variación en la que hay dos extremos y un rango completo de valores intermedios

Variación discontinua - variación donde hay categorías distintas y nada intermedio

Causas de variación

Esto incluye la combinación de alelos que se hereda de nuestros padres, que es completamente única para nosotros (a menos que haya un gemelo idéntico).

Muchas características se destacan por los cambios ambientales. Por ejemplo, una mascota sobrealimentada puede volverse obesa y el tono de piel de una persona puede cambiar debido a la exposición al sol.

Los seres humanos se han vuelto más altos como resultado de una mejor dieta en general, pero por muy buena que sea su dieta, es poco probable que crezca tan alto como otras personas si su familia es baja.

No todos los genes están activos al mismo tiempo, p. Ej. La pubertad es una época en la que se activan muchos genes diferentes.

Los cambios en el medio ambiente también pueden afectar directamente qué genes están activos.

ESTADÍSTICAS D:

  1. Muestra una población - esto tiene que ser aleatorio
  1. Significar - para mostrar variación entre muestras

3. Desviación Estándar - para mostrar la dispersión de valores sobre la media

4. Coeficiente de correlación de rango de Spearman - considerar la relación de los datos

5. Prueba t de Student - usado para comparar dos medias

Adaptación - una característica que mejora la supervivencia en el hábitat

Adaptaciones anatómicas - características estructurales

Adaptaciones de comportamiento - las formas en que se modifica el comportamiento para sobrevivir

Adaptaciones fisiológicas - afectar la forma en que funcionan los procesos (también llamado bioquímico)

Marram Grass (ejemplo)

Seleccion natural

  1. La mutación crea una versión alternativa de un gen (alelos)
  2. Esto crea una variación genética entre los individuos de una especie (variación intraespecífica)
  3. Cuando los recursos escasean, el entorno seleccionará aquellas variaciones (características) que den ventaja. Hay una presión de selección.
  4. Los individuos con una característica ventajosa sobrevivirán y se reproducirán.
  5. Por tanto, transmiten sus características ventajosas (herencia)
  6. La próxima generación tendrá una mayor proporción de individuos con las características de éxito. Con el tiempo, el grupo de organismos se adapta bien a su entorno.

Resistencia a pesticidas en insectos

Un insecticida aplica una presión de selección muy fuerte. Si el insecto individual es susceptible, morirá, pero si tiene resistencia, sobrevivirá y se reproducirá, extendiendo la resistencia a toda la población.

p.ej. Los mosquitos han desarrollado una enzima que puede descomponer los piretroides utilizados para tratar los mosquiteros.

p.ej. Las poblaciones de insectos se han vuelto resistentes al insecticida DDT que se une a un receptor en la membrana plasmática de ciertas células de los insectos. Esto se debe a mutaciones en los genes que codifican los receptores de la superficie celular.

Cuando los insectos se vuelven resistentes, los pesticidas se acumulan en la cadena alimentaria. Cuando los depredadores se comen el insecto, pueden recibir una gran dosis del insecticida. Es por eso que el DDT está prohibido en muchas áreas.

Microorganismos

El uso de antibióticos ejerce una fuerte presión de selección sobre las bacterias. MRSA es una bacteria muy resistente que ha surgido debido a la prescripción excesiva de antibióticos. Los investigadores médicos están luchando por desarrollar fármacos nuevos y eficaces a medida que las poblaciones bacterianas rápidamente se vuelven resistentes a ellos.


Por qué es importante un buen cabello: el primer modelo animal de la evolución humana reciente revela que la mutación para el cabello grueso hace mucho más

El primer modelo animal de la evolución humana reciente revela que una sola mutación produjo varios rasgos comunes en los pueblos del este de Asia, desde el pelo más grueso hasta las glándulas sudoríparas más densas, informa un equipo internacional de investigadores.

El equipo, dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard, la Universidad de Harvard, el Instituto Broad del MIT y Harvard, el Hospital General de Massachusetts, la Universidad de Fudan y el University College de Londres, también modeló la propagación de la mutación genética en Asia y América del Norte, concluyendo que muy probablemente surgió hace unos 30.000 años en lo que hoy es el centro de China. Los hallazgos aparecen en el artículo de portada de la edición del 14 de febrero de Celda.

"Este enfoque interdisciplinario produce una visión única de la generación de variación adaptativa entre los humanos modernos", dijo Pardis Sabeti, profesor asociado en el Centro de Biología de Sistemas y Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de la Universidad de Harvard, y uno de los autores principales del artículo.

"Este artículo cuenta una historia sobre la evolución humana en tres partes", dijo Cliff Tabin, jefe del Departamento de Genética de HMS y coautor principal. "El modelo de ratón vincula múltiples rasgos a una sola mutación, el estudio de asociación relacionado encuentra estos rasgos en humanos y los modelos informáticos nos dicen dónde y cuándo probablemente surgió y se propagó la mutación".

Investigaciones anteriores en el laboratorio de Sabeti habían identificado la mutación como un fuerte candidato para la selección positiva. Es decir, la evidencia dentro del código genético sugirió que el gen mutante confería una ventaja evolutiva, aunque no estaba claro qué ventaja.

La mutación se encontró en un gen para el receptor de ectodisplasina, o EDAR, que forma parte de una vía de señalización conocida por desempeñar un papel clave en el desarrollo del cabello, las glándulas sudoríparas y otras características de la piel. Si bien las poblaciones humanas en África y Europa tenían una versión ancestral del gen, la mayoría de los asiáticos orientales tenían una variante derivada, EDARV370A, que los estudios habían relacionado con un cuero cabelludo más grueso y una forma de diente alterada en los humanos.

La vía de la ectodisplasina está altamente conservada en los vertebrados: los mismos genes hacen lo mismo en humanos, ratones y peces cebra. Por eso, y porque sus efectos sobre la piel, el cabello y las escamas se pueden observar directamente, está ampliamente estudiado.

Esta conservación evolutiva llevó a Yana Kamberov, una de las dos primeras autoras del artículo, a razonar que EDARV370A ejercería efectos biológicos similares en un modelo animal como en humanos. El investigador en genética del HMS desarrolló un modelo de ratón con la mutación exacta de EDARV370A, una diferencia de una letra de ADN de la población original o de tipo salvaje. Ese ratón manifestaba un pelo más grueso, glándulas mamarias más densamente ramificadas y un mayor número de glándulas ecrinas o sudoríparas.

"Esto no solo nos señaló directamente el subconjunto de órganos y tejidos que eran sensibles a la mutación, sino que también nos dio la evidencia biológica clave de que EDARV370A podría haber sido afectado por selección natural", dijo Kamberov.

Los hallazgos llevaron al equipo a buscar rasgos similares en poblaciones humanas. Cuando la coautora principal, Sijia Wang y el equipo, incluidos los colaboradores de Fudan, examinaron las yemas de los dedos de voluntarios chinos en universidades y aldeas agrícolas, descubrieron que las glándulas sudoríparas de los chinos han, que portan la variante derivada del gen, estaban empaquetadas alrededor del 15 por ciento. más densamente que los de una población de control con la variante ancestral.

Al mismo tiempo, Wang y el equipo, incluidos los colaboradores del University College de Londres, estaban trabajando para determinar cuándo y dónde surgió la mutación. Los modelos informáticos sugirieron que la variante derivada del gen surgió en el centro de China hace entre 13,175 y 39,575 años, con una mediana estimada de 30,925 años. Los investigadores concluyeron que la variante derivada tiene al menos 15.000 años, anterior a la migración desde Asia de los nativos americanos, que también son portadores de la mutación.

Ese lapso de tiempo sugiere que diferentes rasgos podrían haber estado bajo selección en diferentes momentos. Los muchos efectos de la mutación, conocidos como pleiotropía, solo complican la pregunta. Si los cambios en las glándulas sudoríparas conferían una ventaja en los nuevos climas, una de las teorías que los investigadores planean explorar más a fondo, los cambios en el cabello y las glándulas mamarias podrían haber conferido otras ventajas en otros momentos.

No todas estas ventajas tienen por qué ser efectos directos sobre el estado físico. "Cuando Pardis comenzó este trabajo, no hubiera predicho que un gen que produce un buen cabello encabezaría una lista de mutaciones que confieren una ventaja evolutiva entre los humanos", dijo Bruce Morgan, profesor asociado de dermatología de HMS en el Hospital General de Massachusetts y co- autor principal del artículo. "Sin embargo, en este caso, 'buen cabello' puede tener un significado biológico porque está genéticamente vinculado a un rasgo fisiológicamente adaptativo como una mayor capacidad de sudoración. Una preferencia cultural por un rasgo físicamente obvio como el tipo de cabello podría haber surgido porque las personas con él eran más exitoso, y esto ayudaría a aumentar la selección en la nueva variante ".

"Eso (pleiotropía) hace que sea más difícil para nosotros adivinar", dijo Wang. "Si solo hubiera un rasgo asociado, podríamos decir con confianza que de ahí proviene la ventaja selectiva. Pero con muchos rasgos, no sabemos cuál es el objetivo de la selección y cuáles simplemente son autostop". Wang tiene la intención de enfocarse en esa pregunta en su nuevo rol, como líder del grupo de investigación independiente Max Planck en dermatogenómica en la Academia China de Ciencias - Instituto Socio Max Planck de Biología Computacional en Shanghai.

Al aprovechar el poder de diversos campos, el equipo está reuniendo las bases para comprender cómo mutaciones seleccionadas como EDARV370A han impactado la diversidad humana. Pero, dicen, esto es solo el comienzo.

"Estos hallazgos apuntan a qué mutaciones, cuándo, dónde y cómo", dijo Daniel Lieberman, profesor de biología evolutiva humana en la Universidad de Harvard y coautor principal del estudio. "Todavía queremos saber por qué".


La selección natural y el linaje humano

En las dos últimas publicaciones de esta serie, examinamos cómo la selección natural y artificial moldeó el genoma del perro a lo largo del tiempo. Un ejemplo que discutimos fue la duplicación del gen de la enzima amilasa en perros. Recuerde que la amilasa es una enzima proteica producida en el páncreas que descompone el almidón. Esta duplicación aumenta la cantidad de enzima amilasa secretada en el sistema digestivo del perro y, a su vez, permite que los perros con la duplicación obtengan más nutrición de la dieta alta en almidón que estaban recolectando (o recibiendo) de los humanos. Dado que proporcionó un beneficio nutricional a los perros que lo portaban, estos perros se reproducirían a una tasa promedio ligeramente más alta que los perros sin él.

El evento de duplicación original habría ocurrido en un perro como un error durante la replicación cromosómica. A lo largo de muchas generaciones, la variante del "gen de la amilasa duplicado" se volvería cada vez más común en la población, ya que los perros con él dejarían más descendencia, en promedio, que los perros sin él. Más tarde, surgirían duplicaciones adicionales de la duplicación original, dando a algunos perros una cantidad aún mayor de amilasa. Finalmente, la variante original no duplicada desaparecería por completo de la población de perros, aunque persistiría sin cambios en los lobos. Ahora, tenga en cuenta que hay una probabilidad razonable de que se haya producido una duplicación similar en un lobo en algún momento, pero no se seleccionó para ello, ya que los lobos no obtendrían ningún beneficio de una mayor capacidad para descomponer el almidón. Tal duplicación, si hubiera ocurrido, se habría perdido de la población de lobos en la que surgió.

En resumen, el proceso general tiene una serie de pasos que se pueden generalizar:

Mutación aleatoria: "Aleatorio" puede ser una palabra teológicamente cargada, pero para nuestros propósitos, usaremos la definición biológica de "aleatorio": que el evento de mutación (la duplicación) fue "aleatorio con respecto a la aptitud". Lo que esto significa es que el evento de mutación no estaba conectado ni preveía el beneficio que proporcionaría. Fue simplemente una de las muchas mutaciones que ocurrieron en perros ancestrales. Lo sabemos porque se ha transmitido a los perros en la actualidad (dada su ventaja selectiva). También se produjeron muchas otras mutaciones que no tuvieron ningún efecto (o un efecto negativo), pero no se han seleccionado. A menudo me he encontrado con la idea errónea entre los no biólogos de que las mutaciones siempre son dañinas o siempre eliminan funciones e información. Sin embargo, como ilustra este ejemplo, en muchos casos las mutaciones pueden ser beneficiosas, agregar copias de genes y también nuevas funciones e información al organismo. En una publicación posterior de esta serie, exploraremos una amplia gama de mutaciones diferentes y examinaremos cómo pueden agregar o eliminar funciones, pero para nuestros propósitos actuales, es suficiente subrayar que no todas las mutaciones son dañinas, y algunas son decididamente beneficioso.

Seleccion natural: una vez que surgió la nueva variante duplicada, proporcionó una ventaja reproductiva en comparación con la versión no duplicada. Cada vez que una variante se reproduce a mayor velocidad que otra, se produce la selección natural. La variante duplicada se volvió más común en la población (ya que los perros con ella se reproducían, en promedio, más a menudo que los perros sin ella). A menudo, la selección natural se ve como una matanza repentina y dramática de los "no aptos" y sólo los nuevos individuos "muy mejorados" sobreviven. Esta es una comprensión popular, pero inexacta: la selección natural puede ser tan simple como una tasa de reproducción ligeramente aumentada durante muchas generaciones. En este caso, los perros sin los genes de amilasa duplicados continuaron reproduciéndose, pero con un poco menos de frecuencia que los perros con la duplicación.

Cambio en las características promedio dentro de la población a lo largo del tiempo: al comienzo del proceso, solo un perro tenía una mayor capacidad para producir amilasa. Al final del proceso, muchas, muchas generaciones después, todos los perros tenían esta capacidad, porque todos habían heredado la versión duplicada (es decir, había reemplazado la variante no duplicada en la población). Con el tiempo, mejoró la capacidad media de la población para digerir el almidón. Una vez más, un concepto erróneo común de la evolución es que se trata de un proceso repentino y dramático, con descendientes que difieren mucho de sus padres. No es así: la evolución es un proceso gradual, con características promedio que cambian lentamente con el tiempo dentro de una población reproductora.

En resumen, las mutaciones introducen variación y no todas las variantes se reproducen con la misma frecuencia en un entorno determinado (es decir, el entorno actúa como un filtro selectivo). Durante muchas generaciones, estos efectos pueden cambiar las características promedio de una población.

Fuente: Scott Bauer, USDA ARS

¿Ha dado forma la selección natural al genoma humano?

A veces, los estudiantes, habiendo aprendido acerca de la selección natural en otros organismos, se resisten a la idea de que este proceso estuvo involucrado en nuestros propios orígenes. A pesar de esta vacilación, existe una fuerte evidencia de que nuestro propio linaje ha estado sujeto a la selección natural durante su larga historia que conduce a nuestra especie. Un ejemplo de esta evidencia proviene de la historia de nuestros propios genes de amilasa. La historia comparte similitudes con lo que hemos visto para el linaje del perro, pero también tiene algunas diferencias interesantes.

A diferencia de los perros, los humanos tienen dos tipos distintos de genes de amilasa. Ambos tipos tienen la misma función enzimática (descomposición del almidón), pero se producen en diferentes lugares del cuerpo. Uno de los tipos se produce en el páncreas, al igual que la enzima equivalente en los perros. Sin embargo, a diferencia de los perros, los humanos también tenemos amilasa en nuestra saliva. Esta amilasa “salival” funciona lo suficientemente rápido como para que percibamos los alimentos con almidón como dulces cuando los masticamos; la enzima amilasa actúa sobre el almidón, descomponiéndolo en glucosa lo suficientemente rápido como para que podamos saborearlo. Los estudios también han demostrado que la amilasa salival continúa descomponiendo el almidón a través del estómago y hasta los intestinos, lo que aumenta la cantidad de glucosa que podemos extraer de los alimentos ricos en almidón.

Como era de esperar, los genes de amilasa pancreática y salival humana se encuentran uno al lado del otro en nuestros genomas y muestran signos claros de ser duplicados entre sí. * Todos los mamíferos tienen genes de amilasa pancreática, pero solo algunos, como los humanos, tienen genes de amilasa salival. Esto significa que el estado ancestral era un solo gen de amilasa pancreática, y el primer evento de duplicación produjo una segunda copia, al igual que lo que hemos visto para los perros. Esta duplicación de la amilasa pancreática probablemente habría sido una ventaja y estaría sometida a la selección natural de una manera similar a lo que hemos visto para los perros. El hecho de que los humanos y otros grandes simios compartan el mismo evento de duplicación indica que este evento tuvo lugar en el antepasado común de estas especies y, por lo tanto, del orden de hace 16-20 millones de años.

Una vez que los dos genes de amilasa pancreática estuvieron presentes en nuestro linaje ancestral, ocurrió un segundo evento que alteró una de las copias: una retrovirus endógeno insertado en el genoma junto a una de las copias. (Retrovirus son virus que insertan su propio genoma en el genoma de sus huéspedes como parte de su ciclo de infección. Endógeno Los retrovirus se insertan en el genoma de las células reproductoras, como los óvulos o los espermatozoides, y una vez insertados, pueden persistir en un lugar específico del genoma del huésped y transmitirse de generación en generación). Este evento de inserción de retrovirus alteró la secuencia de ADN que controlaba cuándo y dónde se produjo la proteína amilasa, y en lugar de producirse en el páncreas, la copia alterada comenzó a producirse en las glándulas salivales. ** Con el tiempo, esta nueva combinación (una copia pancreática y una copia salival) pasó a ser natural selección y sustituyó a la versión anterior que le dio origen (dos copias pancreáticas).

Resumiendo

Entonces, la historia del grupo de genes de amilasa humana hasta ahora muestra signos claros de mutaciones repetidas (como duplicaciones) junto con la selección natural para producir los genes que vemos en los humanos hoy. Por supuesto, si los humanos fueran creados directamente sin un ancestro común, no habría necesidad de crear estos genes directamente y luego incrustar en ellos la evidencia de una historia complicada; sin embargo, lo que vemos, una y otra vez, es la clara evidencia de la mutación. y selección natural. Parece que a Dios le agradó crear este aspecto de nuestra biología lentamente, a través de lo que percibimos como un proceso "natural", pero por supuesto, lo que percibimos como "natural" es simplemente el resultado constante de la providencia ordenada y sostenida de Dios que es susceptible de investigación científica. A medida que nos convertimos en humanos y cambiamos nuestra dieta hacia la agricultura y los alimentos con almidón, este mecanismo dado por Dios nos permitió aprovechar el cambio en nuestro medio ambiente.

Anteriormente, describimos algunos de los primeros pasos en el camino hacia el grupo de genes de la amilasa humana actual y el papel que desempeñó la selección natural en el proceso. Habiendo preparado el escenario, ahora estamos listos para continuar la historia y, como veremos, fue un camino largo y sinuoso desde este punto de partida para llegar a lo que vemos en la actualidad.

Como recordará, los primeros pasos evolutivos de este proceso (a) duplicaron el gen de la amilasa pancreática humana original, y (b) luego cambiaron la actividad de una de las copias, de modo que ya no se producía en el páncreas, sino más bien en saliva. Además, notamos que esta nueva variante (que podemos abreviar como "1 páncreas / 1 salival") entró en la selección y reemplazó a la variante "2 páncreas / 0 salival" de la que surgió. Habiendo llegado a este punto, nuestros antepasados ​​habrían tenido la enzima amilasa secretada en el intestino delgado por el páncreas, pero también una nueva función, la secreción de amilasa de la glándula parótida a la saliva. Esta amilasa salival habría proporcionado una ventaja en un entorno con acceso a alimentos ricos en almidón, ya que la amilasa puede descomponer más almidón en glucosa con enzimas producidas en ambos lugares que con solo dos copias producidas en el páncreas.

Sin embargo, este no fue el final de la historia: el escenario ahora estaba listo para más pasos mutacionales que también serían seleccionados.

Lo que sucede a continuación son eventos de duplicación más sencillos, similares a los eventos de duplicación que hemos visto antes. Esta vez, sin embargo, la duplicación copia el gen de la amilasa salival más nuevo. Esta duplicación da como resultado otra nueva variante (1 páncreas / 2 salivales) que también se selecciona, ya que es una mejora con respecto a la variante (1 páncreas / 1 salival) de la que surgió. Más adelante, hay otra duplicación que abarca ambas copias salivales para dar una combinación de 1 páncreas / 4 copias salivales. En este punto, hay cinco copias de genes distintas, todas una al lado de la otra en el genoma, y ​​esta variante también reemplaza a la versión anterior debido a la selección.

La siguiente etapa, sin embargo, tiene un giro. Recuerde que fue la inserción de una secuencia de ADN retroviral lo que originalmente convirtió la segunda copia del gen de la amilasa de una enzima del páncreas a una enzima salival. Esta secuencia de retrovirus se copió junto con el resto de este gen cuando se duplicó, y en este punto todavía está presente en cada una de las cuatro copias del gen salival. Más tarde, el retrovirus se escinde a sí mismo de una de las cuatro copias salivales (dejando sólo una pequeña "huella"), revirtiéndola a la producción en el páncreas. Esto da como resultado una nueva variante (2 páncreas / 3 salivales). Esta nueva variante también se selecciona y reemplaza a la variante (1 páncreas + 4 salivares) de la que surgió, ya que la duplicación de la enzima del páncreas ofrece una ventaja en este punto, incluso si se produce a expensas de uno de los genes salivales. . La copia salival que se convirtió de nuevo en un gen pancreático conserva una "cicatriz" de haber sido un gen salival, con una historia genética de "ida y vuelta" que contar.

Si todo esto parece un poco complicado, no te culpo, es complicado. Pero ese es el punto: esta es la intrincada historia que está escrita en esta región de nuestros genomas. Demuestra hábilmente que hemos sido moldeados por mutación y selección natural. Estos son los mismos tipos de eventos de mutación y selección que los científicos han observado en tiempo real en organismos experimentales, y demuestran que la mutación aleatoria (nuevamente, aleatorio en el biológico sentido, como comentamos ayer) es bastante capaz de producir nuevos genes con nuevas propiedades, y que la selección natural es capaz de trasladar una población a variantes nuevas y ventajosas que surjan.

Y así sigue, incluso hasta el día de hoy

En este punto, podría pensar que la historia había terminado y que todos los seres humanos ahora tienen la versión "2 páncreas / 3 salivales" del grupo de genes de amilasa. Lo interesante es que este no es realmente el caso. Algunos humanos tienen incluso más copias de los genes de la amilasa salival: individuos con hasta un asombroso 10 copias salivales uno al lado del otro se han identificado. En el otro extremo de la escala, algunos humanos tienen menos de las 3 copias “estándar”, quizás solo dos o incluso solo una. Estas variantes surgieron como deleciones de la disposición “estándar” 2 páncreas / 3 salivales. En otras palabras, los humanos somos enormemente variable para el número de genes de amilasa salival, como población, no somos uniformes. Algunos de nosotros tenemos más amilasa en la saliva que otros.

La variación, por supuesto, es solo una parte de la receta para el cambio evolutivo. Para cambiar las características promedio de una población a lo largo del tiempo, la selección natural debe actuar sobre esa variación. Para probar la hipótesis de que la selección natural actúa sobre la variación del número de copias de la amilasa salival humana, los investigadores han analizado si las poblaciones humanas que utilizan una dieta alta en almidón tienen un número de copias diferente, en promedio, que las poblaciones humanas que utilizan una dieta baja en almidón.

Los resultados son sorprendentes y apoyan la hipótesis de que la selección natural actúa sobre la variación del número de copias en los humanos modernos. En las poblaciones que históricamente han usado una dieta alta en almidón, el número promedio de copias de amilasa salival es significativamente más alto que en las poblaciones que históricamente usan una dieta baja en almidón. El análisis molecular detallado de la región genómica que contiene el grupo de genes de amilasa en poblaciones que utilizan una dieta rica en almidón también mostró signos de selección, ya que tenían una variabilidad muy reducida (como cabría esperar si la selección actuara). Esta variabilidad reducida no se observó en estas mismas poblaciones para otras regiones del genoma con números de copia variables. En conjunto, estos resultados apoyan la hipótesis de que la selección natural actúa en la región del grupo de genes de amilasa en poblaciones humanas. Entonces, parece que esta historia todavía se está desarrollando y que podemos observar una instantánea del proceso en nuestro momento histórico.

Completando el círculo: de hombre a perro

Otras dos lecciones que podemos extraer de este ejemplo nos obligan a pensar en el proceso similar que ocurrió durante la domesticación del perro. En los perros, existen numerosas copias de los genes de la amilasa pancreática, y los perros son actualmente variables por la cantidad de copias que tienen. Estos eventos de duplicación en el linaje del perro deben su ventaja selectiva a los eventos de duplicación de amilasa previos en el linaje humano. Las duplicaciones humanas fueron parte de la mejora de nuestro éxito reproductivo a medida que pasamos a una dieta con mayor contenido de almidón. Mientras que los humanos hicieron el cambio, las poblaciones de perros asociadas con los humanos experimentaron un cambio similar en el medio ambiente; ellos también tuvieron acceso a mayores cantidades de almidón.

Este entorno alterado proporcionó una ventaja selectiva a las variantes dentro de la población de perros que, al igual que sus compañeros humanos, podrían beneficiarse de un mayor consumo de almidón. El cambio en la primera especie (humanos) tiene un vínculo directo con el cambio en una segunda especie (perro). Este es un ejemplo de lo que se conoce como coevolución: donde dos especies en estrecho contacto actúan como características principales del entorno de la otra especie, y los cambios selectivos en una especie cambian lo que es ventajoso para la otra especie. Esta historia de amilasa humano / perro es también un ejemplo de evolución que se “repite” en dos linajes independientes; en este caso, eventos similares de duplicación de genes que aumentaron la cantidad de amilasa pancreática de forma independiente en perros y humanos. El término técnico para esto es evolución convergente—Rutas evolutivas que llegan independientemente a la misma “solución” en dos linajes.

Si bien veremos la coevolución y la evolución convergente con más detalle en publicaciones posteriores, vale la pena señalar estas características ahora, mientras que este ejemplo está fresco en nuestras mentes. El mensaje para llevar a casa aquí es simple: la evolución no es solo un proceso basado en el azar, sino también uno que es, al menos hasta cierto punto, repetible. En parte, esta repetibilidad se basa en organismos que se encuentran con entornos similares, y estos entornos se seleccionan para obtener resultados similares en ambas especies. En el caso de especies en estrecho contacto, un cambio en una especie puede abrir una nueva oportunidad para la segunda especie.

En la próxima publicación de esta serie, examinaremos más detalles sobre cómo surge la variación genética en las poblaciones y cómo la selección puede o no actuar sobre ella.

Notas y referencias de amplificador

* El espacio no permite una discusión detallada de las características de las diversas copias del gen de la amilasa que revelan su historial de duplicaciones y / o mutaciones. Los lectores interesados ​​en los detalles pueden encontrarlos en los siguientes artículos publicados:

Samuelson, L.C. et al., (1996). Estructuras del gen de la amilasa en primates: inserciones de retroposones y evolución del promotor. Biología molecular y evolución 13767-779. (Enlace)

Meisler, M.H. y Ting, C.N. (1993). La notable historia evolutiva de los genes de amilasa humana. Crit Rev Oral Biol Med 4503-509. (Enlace)

** Para los lectores que siguen de cerca la literatura sobre diseño inteligente, la producción de la secuencia promotora específica de la saliva es lo que el proponente de la ID Michael Behe ​​describiría como una mutación de “ganancia de elemento codificado funcional” (FCT). La secuencia promotora se deriva parcialmente de la secuencia de retrovirus y parcialmente de la secuencia de ADN próxima al sitio de inserción. Como tal, ni el virus ni el ADN del hospedador contienen un FCT que pueda producir expresión en la glándula salival. Sus secuencias combinadas crean el FCT de novo, y este FCT se pierde cuando el virus se escinde de una copia, revirtiendo su expresión en el páncreas. Los lectores recordarán que he criticado los argumentos de Behe ​​basados ​​en FCT en una serie anterior de cinco partes.


¿Por qué los humanos tienen vello corporal?

Arreglar el vello corporal puede parecer como cortar el césped en verano. Dedicas una tarde a la tarea, y lo siguiente que sabes es que el césped se ha disparado y estás arrastrando la cortadora de césped afuera de nuevo. Al diseñar el paisaje de su cuerpo, hay cejas que depilar, bigotes que recortar y peinados que acondicionar a diario. El hombre promedio pasa más de un mes de su vida afeitándose la barba [fuente: The Economist]. Las mujeres se encorvan sobre sus piernas con una navaja en la mano durante cientos de horas para quitar meticulosamente miles de pelos no deseados.

Si bien el vello que vemos en el exterior de nuestro cuerpo puede parecer estar creciendo activamente, la acción real tiene lugar debajo de la superficie de nuestra piel, o epidermis. Las células dentro de nuestros folículos pilosos se dividen y multiplican, y a medida que el espacio se llena dentro del folículo, empuja las células más viejas hacia afuera. Después de que esas células más viejas se endurecen y salen del folículo, forman el tallo del cabello. El eje se compone principalmente de tejido muerto y una proteína llamada bordillo.

Pero el vello del cuerpo humano no crece indefinidamente; si ese fuera el caso, probablemente te parecerías mucho más a Cousin Itt de "La familia Addams". En cambio, los pelos individuales pasan por fases activas y de reposo. El proceso de división celular que aumenta la longitud del tallo del cabello es el activo, o anágeno, fase. La fase anágena continúa por un período dependiendo del tipo de vello corporal, luego se ralentiza para el reposo, o telógeno, fase. Dado que su cabello está compuesto de materia muerta, se cae durante la fase telógena. Estas diferentes duraciones de crecimiento explican por qué el vello de la cabeza crece más que el vello de los brazos. La fase anágena de su vello corporal generalmente dura solo unos meses, mientras que la fase de su cuero cabelludo dura algunos años.

Las diferencias en las fases de crecimiento, el tamaño del folículo piloso y la densidad del tallo también definen los diferentes tipos de vello corporal humano. En el útero, los fetos están cubiertos de pequeños pelos llamados lanugo. Poco después del nacimiento, los bebés crecen vellus, o pelos finos, sin pigmentos, en todo el cuerpo. Cuando llega la pubertad, el vello se vuelve más grueso. Terminal pelos en lugares como las axilas y los genitales. Los pelos más largos y gruesos del cuero cabelludo, las cejas y las pestañas también son terminales.

Cuente esas categorías de vello corporal en una persona promedio, y suman alrededor de 5 millones de pelos individuales. ¿No sería la vida más simple si estuvieras desnudo en todas partes?

Patrones de cabello del cuerpo humano: por qué los humanos se quedaron calvos

En comparación con la mayoría de los mamíferos, los humanos son relativamente calvos. Sin duda, somos los primates más lampiños. Solo un puñado de otros mamíferos están tan escasamente cubiertos de vello corporal, incluidos elefantes y rinocerontes. Dado que los elefantes y los rinocerontes pasan mucho tiempo sumergidos en agua para mantenerse frescos, tener poco pelo tiene sentido. A cambio, tienen la piel más gruesa para evitar que se escape demasiado calor de sus cuerpos.

Ponga a un hombre al lado de un chimpancé, nuestro pariente genético más cercano, y el cuerpo del hombre parece mucho más expuesto [fuente: Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano]. Pero más que tener menos pelos, el factor distintivo es el tamaño de los mismos. De hecho, los humanos tienen aproximadamente la misma densidad de folículos pilosos en todo el cuerpo que otros primates [fuente: Barlow]. Las dos especies también comparten las mismas partes del cuerpo sin pelo: los labios, las palmas de las manos y las plantas de los pies. Sin embargo, el vello del cuerpo humano es más fino y más corto que el de los chimpancés.

Entonces, ¿por qué, durante el curso de la evolución humana, los humanos se despojaron de sus abrigos más gruesos de primates? En algún momento, el cabello grueso debe haberse convertido más en una carga que en un activo, y los científicos han determinado una serie de posibles respuestas sobre cómo se produjo. Una teoría propone que el hombre primitivo era un simio que habitaba en el agua y que menos pelo se adaptaba mejor a su entorno acuoso. Otro lo explica como una adaptación para prevenir la propagación de parásitos, ya que prosperan en pelajes más gruesos. Otros señalan el hito de bipedalismo que ocurrió hace unos dos millones de años. Al pararse erguidos en lugar de a cuatro patas, los humanos exponen solo un tercio de sus cuerpos a la luz solar directa [fuente: Barlow]. Con esa postura, no sería necesario un abrigo de piel completo para protegerse del sol.

Cualquiera que sea el desencadenante evolutivo, la suma de esas adaptaciones ha dejado a los humanos con patrones esporádicos de vello corporal. Nuestras cabezas, axilas y genitales tienen parches más gruesos, mientras que lugares como la espalda generalmente tienen escasa cobertura. Aunque pueda parecer aleatorio al principio, hay un método para esta locura de melena.

Si se cansa de tener que afeitarse con regularidad, considere cuánto mantenimiento tendría que realizar si tuviera hipertricosis. También conocida como síndrome del hombre lobo, la hipertricosis se caracteriza por un exceso de vello corporal en lugares anormales.

Las mujeres también pueden desarrollar hirsutismo, o crecimiento de vello corporal en lugares donde los hombres generalmente lo crecen. Por ejemplo, una mujer con hirsutismo podría dejarse crecer la barba o el pelo en el pecho. La afección generalmente es causada por una mujer que tiene una cantidad anormal de hormonas masculinas.

Imagínese llevar una parka al aire libre en un día soleado de julio. Mientras camina, su cuerpo se calienta rápidamente. Te sientes incómodo y empiezas a sudar. Después de 30 minutos de hervir el interior del abrigo, lo abres y sientes que el aire fresco del exterior llega a tu piel. Si los humanos tuvieran un pelaje grueso como los chimpancés, probablemente se sentiría como estar atrapado dentro de una parka permanente, especialmente cuando el mercurio sube.

Los mamíferos tienen un mecanismo interno llamado termorregulación que le permite al cerebro ajustar la temperatura dentro de sus cuerpos. Pero hay límites para ese rango, y para los humanos, ese rango es más restrictivo en el extremo más cálido de la escala. Si su temperatura interna aumenta más de una docena de grados, probablemente muera. Para evitar que tu cuerpo se sobrecaliente, sudas.Pero para que el sudor haga su trabajo y te enfríe a través de la evaporación, no puede haber mucho pelo grueso alrededor que se interponga en tu camino. La mayoría de los adultos tienen alrededor de 5 millones de pelos en todo el cuerpo. Ese es un número elevado, pero la estructura fina y corta del cabello facilita nuestra respuesta de enfriamiento del sudor. Esa capacidad para resistir el calor permitió a los humanos migrar hace alrededor de 1,7 millones de años desde áreas cubiertas de árboles a sabanas abiertas en África y en adelante [fuente: Rogers et al].

Los humanos conservaban abundantes cabellos en la parte superior de la cabeza para protegerse. Esto tiene sentido ya que la cabeza es una de las partes principales de su cuerpo que está constantemente expuesta al sol. Eso significa que hay una mayor cantidad de calor y radiación que le llega directamente.

Viajando desde la cabeza hasta la cara, se encuentra la primera gran diferencia en la cobertura del cabello entre los géneros. Los hombres tienen vello facial y en el pecho más grueso, gracias a las hormonas en sus cuerpos llamadas andógenos. La raíz de esta disparidad de género tiene que ver con la selección natural. A medida que los humanos evolucionaron, la cantidad total de vello corporal humano disminuyó. Mientras eso sucedía, los humanos con menos vello corporal probablemente se volvieron más capaces de sobrevivir, lo que, a su vez, lo convirtió en un rasgo deseable. Los hombres tenían más poder en la selección de parejas que las mujeres, lo que puede haber provocado un aumento de la falta de pelo en las mujeres [fuente: The Economist].

Hablando de apareamiento, el vello corporal también puede desempeñar un papel en la atracción sexual. En un nivel superficial, algunas personas pueden preferir parejas con mechones largos, cortos o rizados. Biológicamente, las áreas de vello más grueso en las axilas y los genitales de los humanos probablemente estén relacionadas con la selección sexual. Ambas áreas son sitios de órganos liberadores de olores llamados glándulas apocrinas. Los químicos olorosos que emiten las glándulas son únicos para cada persona y pueden ayudar a atraer a miembros del sexo opuesto, como las feromonas en otros animales. El cabello en esas áreas atrapa y amplifica esos olores, como altavoces que amplifican el canto de atracción de sirena química de su cuerpo [fuente: The Economist].

Pero si esos productos químicos no son suficientes para enganchar una miel, tal vez pueda sorprender a la niña de sus ojos con un nuevo corte, color, permanente o rizado. Cuando se trata de vello corporal, donde la evolución se detuvo, tenemos maquinillas de afeitar de seguridad, cremas depilatorias y electrólisis para eliminar tan pocos o tantos bigotes no deseados como queramos.


Pokémon Evolution (algo de ciencia real)

La crítica más común contra Pokéciencia es lamentablemente poco creativo. Dejemos las cosas claras.

Esta falacia parece resonar en todos los rincones de Internet, o al menos en los rincones que se sienten obligados a discutir la ciencia matizada detrás Pokémon, el fenómeno de los monstruos de bolsillo que ha recaudado sobre $ 55 mil millones desde 1996 en juegos de cartas, multimedia y microtransacciones. Para poner eso en contexto, Pokémon es reconocida como la franquicia más taquillera de todos los tiempos, empequeñeciendo propiedades como Guerra de las Galaxias y Harry Potter por decenas de miles de millones.

Entonces, ¿estos rincones matizados de Internet? Son populares y todos están tachando de faltas cuando se trata de una mecánica simple que ha sido fundamental para la franquicia durante más de 21 años: evolución.

No me siento necesariamente obligado a detallar la mecánica en funcionamiento aquí, probablemente ya sepas lo que pasa.

¡¿Pero sabes quién se siente obligado ?! Revista Forbes quien en 2016 explicó que "el juego también podría tener un efecto negativo en la educación científica" debido al mal uso de esa palabra de oro, "evolución". Y este no es un problema aislado. Podría citar a Inverse Entertainment o este artículo científico o publicación de blog tras publicación de blog que profundiza en una crítica detallada del término. evolución ser utilizado indebidamente en el contexto de PokémonNarrativa.

Y, sinceramente, esta crítica es aburrida. Estos escritores miran un juego para niños y argumentan que no se adhiere a la ciencia real, que es un juego fácil y técnicamente correcto afirmación para hacer.

Pero, ¿y si se adhiriera a la ciencia? ¿Y si en Pokémon, "Evolución" era en realidad solo eso, en el verdadero sentido de la palabra.

Las cosas se ponen geniales. ¡Y aprendemos algunas cosas!

En el grado más simple, es importante reconocer que la mecánica en Pokémon parecerse más de cerca metamorfosis sobre una malaprop como “evolución”, aunque desde una perspectiva lingüística los dos son prácticamente sinónimos. Y si lo comparamos con la biología real, a veces este fenómeno se comprueba. Pensar en un Pokémon como Beedrill (arriba) como el ejemplo perfecto, uno extraído directamente de la biología observable. De larvas a pupa a adulto. Pan comido.

Pero no buscamos lagunas etimológicas; queremos definir estos ciclos de vida como evolución genuina como aparece en las ciencias biológicas. Estoy hablando de diccionario, no de tesauro:

En esencia, la evolución se puede resumir como un cambio a lo largo del tiempo en una especie determinada. Es tan simple como eso. Por supuesto, ese cambio no tiene por qué ser enorme. Demonios, ni siquiera necesita ser visible. Homo sapiens están "evolucionando" ahora mismo de mil millones de formas diferentes, pero la mayoría de estos cambios no importan, incluso si pudieran medirse. Sin embargo, con el tiempo, cuando se compilan suficientes de estos pequeños cambios en un acervo genético dado, una especie se vuelve lo suficientemente diferente de la versión "anterior" como para ser considerada ... nueva.

¿Frio? Frio. Hay una última pieza de terminología que quiero agregar a la mezcla antes de llegar a los detalles carnosos.

Sobre la narrativa evolutiva de una especie, este largo linaje de diferentes iteraciones aumentará en complejidad - un término con el que muchos biólogos están de acuerdo, pero que se ha vuelto muy difícil de definir. A medida que se agregan mutaciones pequeñas e impredecibles, el menú genético de una especie se volverá más y más desordenado. Exactamente cómo se manifiesta eso al ojo visible es menos claro:

“Las características de los organismos vivos como los órganos locomotoras, los órganos internos como el corazón y los riñones, los órganos de los sentidos, la capacidad de reaccionar ante los estímulos externos, el comportamiento social, la comprensión de los símbolos, el uso del lenguaje y la inteligencia son ejemplos de características que muestran complejidad de acuerdo con el significado sugerido. La variación natural de tales capacidades en una población es sobre lo que actúa y actúa la selección natural. Es razonable pensar que una capacidad mejorada de tales características en muchos casos le da al organismo una ventaja reproductiva, lo que implica que el aumento de la complejidad es impulsado por la selección natural..” Ekstig, 2015

Es exactamente lo que vemos en Pokémon. La evolución real no convierte a los animales de aspecto "lindo" en luchadores feroces (como parece sugerir la plantilla del videojuego), pero sí da como resultado una mayor complejidad y aleatoriedad en el ADN. Muchos Pokémon Los linajes no encajan en nuestra definición típica de biología de la Tierra, pero a decir verdad, no son imposibles.

Un blastoise podría han evolucionado de Squirtle. Nada descarta eso. De hecho, como se indicó anteriormente, es de esperar un aumento de la complejidad.

Esto incluye hidrocañones.

Pero hay un gran inconveniente que no podemos ignorar: el momento. Cuando un entrenador ve un Pokémon evolucionan, no están sentados y esperando miles de años, observando cambios incrementales en el ADN a lo largo de cientos de generaciones hasta que esa especie se haya alterado fisiológicamente. Alcanza el nivel 20 y maricón, cuerpo nuevo. ¿Cómo?

La evolución, como vimos antes, se define simplemente como cambios en el ADN; estamos acostumbrados a que esto suceda a través de un ciclo de nacimiento, reproducción y mutación ... pero ese no es el único caso.

Piense en virus como el VIH, que mutan y "evolucionan" cada vez que se copia un virus debido a la recombinación de material genético. O bacterias que pueden compartir ADN sin la necesidad de reproducirse, un proceso conocido como transferencia de genes horizontal.

Y si está al día con las noticias, es posible que también haya oído hablar de CRISPR, un mecanismo que puede modificar el material genético dentro de un huésped humano. No es un corolario exacto de Pokémon, pero sigue siendo relevante, así que lo mantendré en el artículo.

El hecho es que la evolución no requiere cientos de generaciones, como a menudo se nos enseña. A veces es más divertido.

Así que cuando Pokémon evolucionan, tal vez estén liberando algún mecanismo biológico, tal vez un virus, tal vez una enzima, que va a la ciudad en su ADN. NOM Nom Nom. Esto podría liberarse en un período de maduración "similar a la pubertad" y, durante unos breves momentos durante este cambio, el código genético del organismo se procesa, modifica y reconstruye en una "evolución" rápida que toma solo unos minutos en lugar de miles de años. ¿Qué sale del otro lado? Una especie diferente. Quizás esta rápida serie de mutaciones termine aproximándose a un antepasado futuro que habría surgido naturalmente con el tiempo suficiente. No podemos decirlo con certeza.

Y vale la pena señalar que este mecanismo es claramente diferente a una metamorfosis. Incluso en los insectos que sufren cambios fisiológicos significativos, su ADN siempre permanece intacto. Lo que estamos describiendo es un fenómeno evolutivo milagroso. ¿Poco realista? Seguro. ¿Imposible? No exactamente.

Sin embargo, si esta "enzima" teórica existiera ... ¿realmente veríamos resultados consistentes? Por definición, la evolución es aleatoria e impredecible: no tiene previsión, aunque cuando se mira hacia atrás en el árbol de la vida, a veces es difícil verlo de esa manera.

Por lo tanto, un Wartortle de evolución rápida inducido por enzimas sería ciertamente diferente de su predecesor, pero no hay garantía de que dos individuos que se someten a este proceso resulten iguales en el otro lado. De hecho, es casi seguro que las "evoluciones" resultantes producirían resultados diferentes. El mecanismo es científico, pero el resultado no resuelve del todo nuestra Pokémystery.

Una segunda teoría es más técnica y un poco menos emocionante, pero tiene más base en el mito de la Pokéverse. Casi estámos allí.

En algún lugar entre el pasado, el presente y el futuro de este universo, todas las criaturas han existido y existirán. Hay un árbol genealógico de Pokémon que conecta todas las iteraciones de estas especies, a lo largo de todo el tiempo. Eso no es imposible de imaginar que también tenemos uno para especies reales, solo que va hasta el año 2017 y tiene algunas brechas esparcidas en el pasado distante.

Esto existe en Pokémon biología también, excepto que en su universo, lo han pirateado. Y naturalmente Pokémon son datos. O, al menos, se pueden almacenar como datos. Eso es canon.

Entonces cuando un Pokémon está "listo para evolucionar", sus datos son reemplazados por los datos de ADN de su futuro antepasado. Uno que evolucionó de la especie anterior a algo diferente. Estas criaturas se vuelven menos orgánicas y más parecidas a… trofeos. Son juguetes que se pueden descargar y actualizar con solo tocar un interruptor. Es un juego.

¿Alguna de estas teorías es correcta? Probablemente no. Pero si alguna vez ves a alguien quejarse de que Pokémon la evolución "no es una evolución real", dígales que se sienten. Por lo que sabemos, nuestra percepción moderna de la selección natural es solo una subclase estrecha de la evolución en una amplia e ilimitada gama de biologías.

Ninguno es oblicuamente "correcto" o "incorrecto", uno simplemente es "real" y los otros ... simplemente es divertido pensar en ellos. Considérelos todavía inexplorados. Y si recibe aún más rechazo, simplemente ríndase. Es el juguete de un niño, no hay mucho que discutir antes de salir.


Osteología humana

La osteología humana es un componente importante de la antropología biológica, con aplicaciones en arqueología, paleontología, medicina forense y medicina. Este curso está diseñado para familiarizar a los estudiantes con la anatomía normal del esqueleto humano. Nuestro enfoque es la identificación de restos óseos aislados y fragmentarios. Se presenta a los estudiantes los principios de crecimiento y remodelación ósea, biomecánica, variación morfológica dentro y entre poblaciones, patología, ADN antiguo, tafonomía y medicina forense. Las técnicas prácticas se desarrollan en sesiones regulares de laboratorio. Requisito previo: Antropología 6 o permiso del instructor.


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