EL MUNDO: DARWIN INTERACTIVO

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DARWIN. AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY

Intenta cazar el mayor número de mariposas, usando el cazamariposas con el ratón y botón izquierdo, en cada uno de los ambientes que se presentan. ¿Qué te sugiere el resultado final?

martes, 24 de junio de 2008

EVOLUCIÓN DEL OJO

Con relativa frecuencia los creacionistas se preguntan: ¿Cómo podría formarse gradualmente el ojo humano? ¿Para que serviría el 50% de un ojo? He aquí la objeción tomada del texto antievolucionista de los Testigos de Jehová:
"Considere órganos corporales como el ojo, el oído, el cerebro. Todos son tremendamente complejos, mucho más que las más intrincadas invenciones del hombre. Un problema para la evolución ha sido el hecho de que todas las partes de tales órganos tienen que trabajar juntas para que haya vista, oído y pensamiento. Tales órganos habrían sido inútiles hasta que todas las partes individuales estuvieran completas. De modo que surge la pregunta: ¿Es posible que el elemento no guiado del azar, del cual se piensa que es una fuerza impulsora de la evolución, pudiera haber juntado todas estas partes al tiempo apropiado para producir mecanismos tan elaborados?"
El problema de los creacionistas es suponer que la evolución trabaja juntando los órganos de manera similar a una ensambladora de autos. Cuando una persona sin conocimiento en biología lee argumentos como los anteriores es engañada, pues se describe la evolución de la manera como no ocurre.
Los orígenes del ojo hay que buscarla en la capacidad fotosensible de algunas células. Muchos unicelulares pueden ubicarse espacialmente, es decir nadar hacía arriba o hacía abajo, gracias a que son sensibles a la luz. Esta sencilla distinción entre luz y oscuridad fue el primer paso en la evolución del ojo.
Para este primer paso puede considerarse posible al ver el fotorreceptor que existe en Euglena, un protista fotosintético que tiene un organelo sensible a la luz conectado con el flagelo que le permite la locomoción. No se afirma que los ojos de los humanos se remonten al fotorreceptor (eyespot en inglés) de Euglena, solo se muestra que este primer paso es posible en la naturaleza.
El siguiente paso involucraría a un animal pluricelular. Tendríamos una capa de células sensibles a la luz. Esto lo podemos encontrar en las lombrices de tierra actuales y en anélidos acuáticos que ya presentan una capa ordenada de células fotosensibles.


Luego, la selección natural favoreció a aquellos organismos que tuviesen capacidad fotosensible ya que le permitiría a su poseedor nadar hacía a la superficie, conseguir alimento u ocultarse cuando una sombra se presentaba el organismo y así salvarse de un predador. Ahora si ésta capa de células se invaginase podría dar cabida a una mayor cantidad de células, y esto constituiría una ventaja. Esto no es cambio imposible pues solo sería necesaria una modificación en la forma de expresión de algunos genes ya existentes. Una capa de células fotosensibles invaginada puede obtener una nueva información no disponible para una capa plana, saber de donde provienen los haces de luz. Precisamente en el molusco gasterópodo Patella, (los gasterópodos son el grupo de las babosas y caracoles) se encuentra un estructura así.

En el gasterópodo Pleurotomaria encontramos una estructura invaginada mucho más profunda; En el género Haliotis encontramos un ojo casi cerrado; en el género Turbo el ojo ya está cerrado pero sin lente, y finalmente encontramos ojos cerrados y con lente en los géneros Murex y Nucella. Así pues hay ejemplos en la naturaleza que muestran que estos estadios intermedios son posibles. Añado que la presencia de una lente mejora muchísimo la visión, pero bien pueden existir organismos sin esta estructura, lo cual invalida el argumento creacionista arriba citado que afirma que: "Tales órganos habrían sido inútiles hasta que todas las partes individuales estuvieran completas"




















Sobre la evolución del ojo, el científico John Rennie comenta:
"Generaciones de creacionistas han intentado contradecir a Darwin citando el ejemplo del ojo como una estructura que no podría haber evolucionado. La habilidad del ojo para proveer visión depende del arreglo perfecto de sus partes, dicen los críticos. La selección natural nunca podría haber favorecido las formas transicionales necesarias durante la evolución del ojo ¿Qué tan bueno es medio ojo? Anticipándose a esta crítica, Darwin sugirió que aún un ojo "incompleto" podría conferir beneficios (como ayudar a las criaturas a orientarse hacía la luz) y de ese modo sobrevivirían permitiendo futuros refinamientos evolutivos. La biología ha vindicado a Darwin: los investigadores han identificado ojos primitivos y órganos sensibles a la luz a través del reino animal y han ayudado a trazar la historia evolutiva del ojo a través de comparaciones genéticas. (Ahora parece que en varias familias de organismos los ojos han evolucionado independientemente.)"
—John Renie. 15 respuestas al sin sentido creacionista. Scientific American. Julio de 2002.

Darwin también notó que son las imperfecciones, aquellos hechos que pueden ser esgrimidos como evidencia del proceso evolutivo. En realidad la evolución actua "con lo que tiene a mano", por esta razón muchos órganos muestran algunas características estructurales que no se habrían dado de haber sido inteligenemente diseñadas por un creador. Uno de estas características "chapuceras" se da en la estructura del ojo de los vertebrados.
En el ojo de cámara cerrada la retina es la capa de células fotosensibles que se encarga de hacer la traducción del estímulo (la luz) a un impulso nervioso. En el ojo del pulpo la capa de células nerviosas están orientadas directamente hacía la luz, mientras que las prolongaciones de las células nerviosas que forman el nervio óptico están al lado posterior en el que no llega la luz; de igualmente los vasos sanguíneos se encuentran en el lado posterior sin interponerse con la luz que incide sobre las células fottosensibles. Esto parece lógico, y seguramente los creacionistas mencionarán que tal disposición demuestra la planeación de antemano del creador al diseñar el ojo. Sin embargo, si miramos el ojo de los humanos la disposición de los axones de las neuronas pasan por delante de las células fotosensibles (los conos y los bastones), además de esto, el punto en el que se unen todos los axones de las células ganglionares generan un punto ciego en el ojo de los vertebrados.



Para evidenciar el punto ciego cierren el ojo derecho. Miren a cruz de la imagen de aquí abajo con el ojo izquierdo, a una distancia de alrededor de 25 cm. Prueben acercándose o alejándose de la imagen.



Otra forma de explorar el punto ciego es observando el punto de la imagen que sigue, también con el ojo izquierdo (y con el derecho cerrado). Prueben variando la distancia hasta que la línea cortada se vea llena.

Los pulpos no poseen un punto del espacio invisible, aunque si para los vertebrados. Esto como lo mencione porque la retina del cefalópodo está armada de forma distinta. El nervio óptico, en vez de salir desde el centro donde están los fotorreceptores, sale desde la parte más externa de la retina. Esto parece un detalle chapucero, no obra de un diseñador inteligente, y más acorde con el proceso de selección natural. ¿De haber aparecido el ojo directamente en su forma actual por una inteligencia previsora tendría el pulpo un ojo sin punto ciego y olvidaría tal detalle en su "obra maestra"?
También es interesante mencionar que hay muchas especies animales que viven en ambientes de total oscuridad y poseen ojos no funcionales, es decir sus ojos son estructuras vestigiales. Estas especies ciegas evolucionaron a partir de especies que tenían ojos funcionales, pero al colonizar ambientes oscuros la selección natural favoreció en algún momento a un mutante que desarrollaba ojos no funcionales, pues en un ambiente totalmente oscuro es más conveniente invertir la energía gastada en este órgano en otras estructuras, y así pasó esta variante a la población.

Las especies con ojos vestigiales no apoyan para nada la hipótesis del "diseño inteligente", pues ¿para qué colocaría un diseñador ojos a una especie cavernícola que no los necesita como el pez Astyanax mexicanus?. Las cavernas del mundo poseen varias especies de peces, salamandras y grillos con ojos que atestiguan el origen a partir de otras especies (evolución) y no una creación planificada.

DARWIN: FORMACIÓN DE UN ATOLÓN

Darwin publicó una explicación de la formación de atolones de coral en el Pacífico Sur (1842) basada en las observaciones hechas durante su viaje de cinco años a bordo del HMS Beagle (1831-1836). Su explicación, que sigue siendo aceptada como básicamente correcta, implica la consideración de que varios tipos de islas tropicales — empezando por las islas volcánicas más elevadas, continuando con los arrecifes de barrera, y terminando con los atolones — representan una secuencia de subsidencia (hundimiento) gradual de lo que comenzó como un cono volcánico oceánico. Darwin razonó que un arrecife de coral desarrollado alrededor de una isla volcánica en el océano tropical, crecerá hacia arriba a medida que la isla se hunde, formando tarde o temprano un gran arrecife coralino, como el representado, por ejemplo, por Bora Bora. Esto ocurre porque la parte externa del banco se mantiene por sí misma próxima al nivel del mar por su crecimiento biótico, mientras la parte interior del banco se rezaga en su crecimiento, dando lugar a una laguna, porque las condiciones en el interior son menos favorables para los corales y las algas calcáreas, responsables de la mayor parte de crecimiento del arrecife. Durante ese proceso, la subsidencia lleva al viejo volcán a encontrarse por debajo del nivel del mar, pero no así a los bancos de coral, que no dejan de crecer mientras la isla se hunde, manteniendo la máxima actividad biológica donde las condiciones le son óptimas, al ras del agua. Al llegar a este punto, la isla que nació como un cono volcánico, se ha convertido en un atolón, una isla coralina de forma anular.
Como los atolones son producto del crecimiento de organismos marinos tropicales, estas islas sólo se encuentran en aguas cálidas en los trópicos. Islas volcánicas ubicadas más allá de las zonas donde la temperatura del agua es la adecuada para el crecimiento de los organismos marinos que forman los corales, se hunden y son erosionadas en la superficie. Una isla que se ubica donde la temperatura del océano es apenas suficientemente caliente para el crecimiento del filón ascendente para compensar el hundimiento, se dice que está en el Punto de Darwin. Las islas más polares se desarrollan hacia montañas marinas o guyots; las islas más ecuatoriales se desarrollan hacia atolones (por ejemploAtolón Kure).
Reginald Aldworth Daly ofreció una explicación algo diferente de la formación de un atolón: los mismos serían islas desgastadas por la erosión (olas marinas y corrientes oceánicas) durante el último retiro del nivel del mar (ocurrido en la era glacial) de aproximadamente 100 metros por debajo del nivel actual del mar, se desarrollaron como islas coralinas (atolones) (o arrecifes coralinos sobre una plataforma que rodea una isla volcánica no completamente desgastada) cuando el nivel del mar gradualmente se elevó al derretirse los glaciares. El descubrimiento de la gran profundidad del remanente volcánico bajo muchos atolones, favorece la explicación de Darwin, aunque pueda haber poca duda que el nivel fluctuante del mar ha tenido una influencia considerable sobre los atolones y otros filones.
Animación que muestra el proceso dinámico de formación de un atolón coralino. Los corales (representados en púrpura) crecen alrededor de una isla oceánica, formando un arrecife anular. Cuando las condiciones son las adecuadas, el arrecife crece, y la isla interior se hunde. Eventualmente la isla desaparece debajo del nivel del agua, dejando un anillo de coral con una laguna en su interior. Este proceso de formación de un atolón puede insumir unos 30.000.000 de años.

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

ontario museum

GENES HOX: LOS SECRETOS DEL DISEÑO ANIMAL

El descubrimiento de los genes Hox constituyen una de las historias más apasionantes y fascinantes de la biología contemporánea. Los precedentes de tal descubrimiento fueron la demostración de que el cuerpo de los animales está dividido en territorios estancos, compartimentos que no se ven a simple vista pero que están limitados por unas fronteras invisibles, que ni una célula, ni sus hijas, violan jamás durante el desarrollo del organismo.

Cualquier especie animal posee una decena de genes Hox, siempre dispuestos en fila a lo largo del cromosoma y con el mismo orden en todas las especies. Cada gen Hox define, y es responsable, de un trozo de cuerpo (los compartimentos anteriormente citados), siendo el orden de los genes en la fila el mismo que las partes del cuerpo que cada gen define: a la izquierda los genes que especifican la cabeza, en el centro los del tronco y a la derecha los del abdomen.

Es especialmente importante el descubrimiento de que los genes Hox son intercambiables entre las especies, teniendo como base saber que, por ejemplo, el cuarto gen de la fila define una parte de la cabeza en todos las especies animales y que el último gen Hox define la zona anal. Al ser intercambiables, permite, por ejemplo, que un gen Hox humano sea capaz de curar a una mosca que tenga destruido el gen equivalente.

Por último, el descubrimiento de los genes Hox permite entender la Evolución de las especies como el resultado del ajuste fino de un mismo plan de diseño inventado una sola vez hace aproximadamente unos 600 millones de años

G-HOX (Mosca de la fruta y Ratón)

EL CUENTO DEL ANTEPASADO. Richard Dawkins


El cuento del antepasado
Richard Dawkins

Con su incomparable ingenio, claridad e inteligencia, Richard Dawkins, uno de los biólogos evolutivos más famosos del mundo, ha iniciado a un sinfín de lectores en las maravillas de la ciencia con libros como El gen egoísta. Ahora, en El Cuento del antepasado, Dawkins nos brinda una obra maestra: un emocionante viaje marcha atrás a lo largo de la evolución. El autor imagina que todas las especies de la tierra emprenden un viaje simultáneo de regreso al pasado, algo así como un peregrinaje a sus orígenes. A lo largo del viaje, el biólogo cuenta una serie de historias entretenidas y perspicaces que ayudan a entender temas como la diversificación de las especies, la selección sexual y la extinción. El Cuento del antepasado es una lección imprescindible sobre la evolución y, al mismo tiempo, una lectura fascinante.

"En este extenso libro, Dawkins, el famoso biólogo evolutivo nos ofrece un elocuente tratado sobre la evolución que no soslaya ni los últimos descubrimientos ni sus provocativas opiniones."Scientific American"
Alegre y atrevido, El Cuento del antepasado logrará con toda seguridad embarcar al lector en la aventura -y controversia- de la ciencia."Bryce Christensen, Booklist"
Una de las mejores obras de Dawkins: un compendio enorme, casi enciclopédico, rebosante de información e ideas."Kirkus Reviews"El más modesto y encantador de sus ocho libros."John Horgan, Discover
"Estamos ante un gran libro: una narración intrigante pero sincera en cuanto a las controversias existentes y diáfana en cuanto a los aspectos científicos. Dawkins no huye de la complejidad cuando es precisa pero la reduce al mínimo, y termina ofreciéndonos la representación más clara y exhaustiva del desarrollo de la vida en nuestro planeta que probablemente se pueda encontrar."James Trefil, Washington Post