¿Por qué las mutaciones aleatorias serían la mejor explicación para los cambios en el material genético?

Las mutaciones son aleatorias. Con su ejemplo de los monos con brazos largos, hubo otros monos que al azar habían mutado brazos cortos. Murieron y no se reprodujeron. Los monos que tuvieron suerte con la mutación del brazo largo tuvieron mejores resultados (tuvieron más bebés) que los monos regulares con brazos de tamaño mediano.

Las mutaciones son aleatorias en todas las direcciones (direcciones afortunadas y desafortunadas), pero solo las mutaciones útiles (o al menos no dañinas) llegan a la próxima generación. Hubo otro mono que tuvo una mutación afortunada que lo habría convertido en un genio entre los monos. Pero fue alcanzado por un rayo y no se reprodujo. Las mutaciones útiles no siempre garantizan la supervivencia.

Algunas veces una mutación no es útil ni dañina. Simplemente persiste porque es una situación de “no me importa”. Tal vez en algún momento todos los ojos eran marrones y luego hubo una mutación aleatoria para los ojos azules. No hay diferencia para la supervivencia si tenemos ojos azules u ojos marrones. Entonces los humanos terminaron con ambos.

Tiene demasiadas preguntas separadas para abordar brevemente, por lo que me centraré en la diferencia entre la mutación, la selección natural y la evolución: la forma en que ocurre la mutación vale su propia pregunta.

En resumen: la evolución es el resultado, la selección natural es el proceso y la mutación alimenta la selección natural.

Los genes, actuando juntos, proporcionan el modelo para el crecimiento y el comportamiento de un individuo. Principalmente, los genes se mezclan a través de la reproducción sexual: durante la producción de cada óvulo y esperma, los genes de la madre y el padre de un individuo se mezclan para producir un nuevo conjunto. Sin embargo, no todos los espermatozoides y cada óvulo se convierten en la próxima generación de adultos, y esto puede significar que las variantes genéticas se pierden (este proceso se llama deriva). La variación es muy importante. Llegaré a por qué en un minuto.

La mutación es el cambio en la secuencia de ADN de un individuo. El ADN no es perfectamente estable: está en uso constante por la célula, lo que también significa que es susceptible a cambios, especialmente porque los procesos celulares no son a prueba de fallas. Además, los virus, la radiación UV y las toxinas pueden dañar activamente el ADN. A través de todo esto, su secuencia se puede cambiar, barajar, invertir e incluso duplicar o eliminar. La mutación es aleatoria porque puede ocurrir en cualquier parte del ADN, en cualquier momento, y los resultados son impredecibles, ocasionalmente perjudiciales.

La mutación genera nuevas secuencias genéticas, una nueva variación. A veces, la variación es sutil, como la única mutación que creó la variante del ojo azul en los humanos. Otras mutaciones, como la duplicación de genes de patrones corporales conocidos como genes HOX, han afectado drásticamente cuántas extremidades y segmentos corporales tienen diferentes linajes de animales. Sin embargo, para que cualquier mutación pase a la próxima generación, estos errores deben ocurrir mientras se generan los óvulos y los espermatozoides. Las hembras normalmente generan cientos de óvulos, mientras que los machos generan muchos 1,000,000 de espermatozoides. La mutación inevitablemente entra en la próxima generación.

Un individuo sobrevivirá o morirá en función de varios factores: qué tan bien funcionan juntos sus genes, qué tan bien se adaptan sus rasgos a su entorno y suerte. El impacto en el entorno de un individuo sobre sus posibilidades de supervivencia se llama selección natural. Debido a que los individuos tienen rasgos variados, cuando compiten dentro del mismo entorno, algunos lo harán mejor que otros. Las personas menos exitosas morirán sin reproducirse. Las personas más exitosas se reproducirán en mayor número que las personas que no tuvieron éxito. Las personas exitosas inundarán la próxima generación con sus genes. Sus descendientes no serán copias perfectas de sí mismos, pero llevarán la mitad de los genes de cada padre. Por lo tanto, los genes que hacen que un individuo sea más exitoso aumentarán en número en una población y los genes que hacen que un individuo sea menos exitoso disminuirán. Esto se conoce como microevolución: el cambio en las frecuencias de genes en un corto período de tiempo.

Las personas generalmente tienen más dificultades para creer en la macroevolución, aunque es la conclusión racional de la microevolución y está respaldada por toneladas de datos genéticos y fósiles.

Con el tiempo, la acumulación de cambios hará que los animales que una vez se parecieron y se criaron juntos se convirtieron en grupos separados, especies separadas, cada una diferente de la otra y de su ancestro compartido. La macroevolución ocurre durante eones, más tiempo del que podemos observar directamente. Sin embargo, la selección artificial, la cría selectiva en laboratorios y la agricultura pueden generar cambios observables en esta escala. Esto es más fácil de concebir si una población se divide por los cambios en el hábitat, una barrera física que impide el mestizaje, como años de sequía secando el lecho de un lago en pequeños estanques, o un incendio en un prado que da paso a un tipo de vegetación separado.

La evolución no ocurre porque un animal LO QUIERE. Los pingüinos no querían nadar. Los pingüinos son aves muy bien adaptadas para nadar. Viven en áreas donde es más fácil encontrar comida en el agua que en el aire o en tierra, por lo que los mejores nadadores son los que se alimentan mejor. La compensación para desarrollar la capacidad de nadar mejor fue la pérdida de adaptaciones que los hicieron mejores para volar.

Es útil considerar que la evolución ocurrió durante un tiempo realmente ridículamente largo.

Pienso en la evolución de esta manera: está impulsada por la transmisión exitosa de un gen de una generación a la siguiente. ¿Qué facilita esta transmisión? Hay una respuesta simple: sexo.

Este hecho tiene dos implicaciones evolutivas:

1) La especie tiene que estar viva el tiempo suficiente para reproducirse.
2) La especie debe tener un rasgo (léase: una cualidad resultante de un gen) que la hace más deseable y / o capaz sexualmente (ser el mono más fuerte, el pavo real más colorido).

Algunos ejemplos basados ​​en estos dos puntos:

1) Si una gacela tiene un gen que lo hace demasiado lento, podría comerse antes de aparearse y tener la oportunidad de transmitir sus genes. Existe una posibilidad de transmitir el ahora lento gen “indeseable”. Por ejemplo, un millón de años, se comerán suficientes gacelas lentas a una edad temprana y el gen desaparecerá.

1a) Con respecto a su ejemplo de tiburón, los animales tienen que hacer mucho más que evitar que los depredadores se mantengan con vida. Necesitan comida. Quizás la electrorecepción les ayuda a encontrar comida más rápido que los tiburones sin este sentido. Los tiburones con electrorecepción comerán toda la comida y se mantendrán vivos, mientras que los tiburones sin este sentido morirán de hambre, muchos antes de que puedan aparearse. Dado un tiempo realmente largo, todos morirán.

2) Ahora consideremos tu ejemplo de mono. A veces el “factor de conducción” está oculto o es inesperado. Podría ser posible que todas las monas pasen el rato en la cima de los árboles para protegerse de los depredadores que se encuentran debajo. Durante la temporada de apareamiento, si un mono macho con brazos largos puede trepar a los árboles más rápido, gana y se apareará con la hembra, transmitiendo efectivamente su gen de brazo largo. Dadas estas circunstancias, aparecerán más monos armados largos con cada generación sucesiva al llegar a más hembras primero, y los monos armados cortos nunca tendrán la oportunidad de transmitir el gen armado corto.

2a) Es fascinante considerar estos dos principios en el contexto de la evolución humana. Casi todos se mantienen vivos hasta la edad de reproducción (salvo enfermedades trágicas o accidentes). ¿Qué fuerza motriz evolutiva les queda a los seres humanos modernos? Cosas que hacen que las personas sean sexualmente deseables. Ahora tenemos que tener en cuenta el papel de la sociedad. Ahora, estoy a punto de entrar en un territorio posiblemente sexista, pero me permite simplificar en exceso y recurrir a los estereotipos sociales por el bien de la discusión. Obviamente, las mujeres se sienten atraídas por los hombres guapos. Lo que sea que eso signifique para cualquier mujer: musculosa, alta, etc. Pero, ¿qué pasa si ese tipo de hombre trabaja en McDonald’s? De repente, los sueños de amor, matrimonio y bebés se atenúan. Los genes para la altura alta y los músculos grandes han perdido su oportunidad de ser transmitidos. ¿Qué pasa con el chico nerd que se ve bien y que se ha vuelto loco y ahora tiene éxito, conduce en un Benz y tiene el dinero para llevar a las mujeres a citas increíbles? Los genes de inteligencia ahora tienen una buena oportunidad de ser transmitidos. ¿Qué pasa si este mismo tipo puede hacerla reír también? Los genes asociados con un buen sentido del humor (inteligencia emocional, recuerdo de memoria, etc.) también son más propensos a transmitirse en la búsqueda de este hombre de eventualmente casarse y tener hijos con esta chica.

Obviamente es mucho más complejo que esto, pero tenga en cuenta esos dos principios al considerar lo que impulsa la evolución. Espero haber ayudado!

Creo que puedo aclarar esto centrándome en una pregunta en particular: no, los seres humanos nunca desarrollarían la capacidad de volar agitando los brazos. No hay una ruta garantizada de aquí para allá. Y la evolución nunca funciona con un objetivo final en mente.

Los humanos a veces pueden dirigir la evolución en una dirección particular. Por ejemplo, cuando los humanos querían pavos con senos más grandes, aplicaban la evolución. Es el mismo proceso, usando las variaciones naturales y sustituyendo la selección humana por la presión de supervivencia. Así fueron los pavos de esto:
(Foto: Pavo salvaje asado a la parilla)

a esto:

Esto no era algo que los pavos quisieran o trataran de hacer. Si liberaste a este pájaro en la naturaleza, moriría rápidamente. Los únicos que sobrevivieron serían los más parecidos a las formas originales. Cuando el entorno cambia, como cuando los humanos comienzan a seleccionar pavos o cuando un pavo domesticado escapa a la naturaleza, el nuevo entorno recompensa algunos genes sobre otros. Eso es evolución.

Entonces, probablemente no haya forma de usar el mismo proceso para criar un pollo dentro de un pato dentro de un pavo:

porque es poco probable que haya una ruta genéticamente estable de uno a otro.

Lo que significa que es muy probable que los humanos no puedan convertir sus brazos en alas. Se ha hecho antes, varias veces: insectos, murciélagos, pájaros e incluso peces pueden estar en camino hacia allí. Pero se produce solo cuando cada paso se ajusta a las presiones de selección del entorno. Fisiológicamente se necesita mucho más que alas para que una criatura vuele. Es una cuestión de musculatura, esqueletos y biología. Todo el organismo se adapta a su alrededor. No solo los agregas.

Digamos que hay una teoría que dice que la evolución ocurre solo a través de mutaciones aleatorias de genes. Quiero decir, tampoco tiene sentido para mí, pero digamos que sí. Llamemos a esta teoría el “argumento de aleatorización”. Ahora, veamos dónde está mal esta teoría y qué necesitas entender:

El argumento de la aleatorización se basa en una premisa que ignora la piedra angular de la evolución, el santo grial de los procesos evolutivos: la selección natural . Al seleccionar las mejoras mínimas causadas por mutaciones genéticas durante un período de varias generaciones, es ciertamente posible que la evolución genere genes y, de hecho, órganos y organismos complejos.

La selección natural es un mecanismo que impulsa la evolución, y se explica en tres declaraciones simples: en una generación, se producen más descendientes de los que el medio ambiente puede soportar. Estas crías tienen variaciones en los rasgos, diferencias debido a mutaciones genéticas que pueden transmitirse. Naturalmente, solo aquellos individuos que sobreviven mientras se reproducen, transmiten sus rasgos favorables a la próxima generación. Darwin elabora sucintamente esto en su libro ‘Sobre el origen de las especies’, “Los descendientes que heredan esos rasgos particularmente ventajosos de sus padres tendrán una mejor oportunidad de sobrevivir que aquellos que no lo hacen, porque -y este es uno de mis puntos principales- De la gran cantidad de individuos de cualquier especie que nacen en un año, solo un pequeño número puede sobrevivir. Yo llamo a este principio básico “selección natural”.

Pero, ¿cómo se relaciona la selección natural con la genética molecular y, más específicamente, con el argumento de la aleatorización? Las mutaciones genéticas, aunque aleatorias, ocasionalmente otorgan a los individuos rasgos útiles. Por ejemplo, en las bacterias Gram-positivas, una sola mutación de un par de nucleótidos (un cambio en el alfabeto de la secuencia del gen), un error absolutamente aleatorio, infunde resistencia a las bacterias contra un antibiótico llamado fluoroquinolona (Hooper, 2002). Si es útil, tales mutaciones se ‘seleccionan naturalmente’ y se pasan a la próxima generación, donde nuevamente se seleccionan las mutaciones favorables de las aleatorias, continuando el proceso sin cesar. Por lo tanto, aunque existe una aleatoriedad en las mutaciones genéticas, la selección natural enfoca las mutaciones para provocar un cambio dirigido tanto en los genes como en los rasgos físicos. Jerry Coyne resume esto maravillosamente en su libro ‘Por qué la evolución es verdadera’, “Estas mutaciones ocurren de manera involuntaria, independientemente de si son buenas o malas para el individuo. Pero Es el filtrado de esa variación por selección natural lo que produce adaptaciones , y la selección natural es manifiestamente no aleatoria . Es una poderosa fuerza de moldeo, acumulando genes que tienen más posibilidades de ser transmitidos que otros … “. La aleatoriedad de las mutaciones genéticas, dice, es seguida por la legalidad de la selección natural.

Esta legalidad de la selección natural es lo que el argumento de aleatorización ignora felizmente. Digamos que hay un gen con 100 bases que, por ejemplo, codifica el color de los ojos. El argumento de la aleatorización afirmaría que el gen surgió a través de una mutación aleatoria en cada uno de sus nucleótidos. Sin embargo, sabemos que la evolución no funciona solo a través de mutaciones. Este gen hipotético probablemente comenzó como una secuencia de ADN destinada a una forma diferente de rasgo. Incurrió en varias mutaciones aleatorias en diferentes momentos, pero solo aquellas mutaciones que proporcionaron al individuo una ventaja reproductiva se salvaron y transmitieron por selección natural.

Por lo tanto, la secuencia de 100 nucleótidos que codifica, por ejemplo, el color de los ojos, no surgió solo de la aleatoriedad. Los nucleótidos comenzaron como mutaciones indiferentes, y la selección natural los ordenó en el gen que forman hoy.

La evolución es realmente cierta, ya que al observar mutaciones aleatorias a través del lente de la selección natural, no solo podemos dar sentido a la aparición de genes específicos, sino también a la sorprendente biodiversidad que nos rodea. ¡Con suficiente tiempo y presiones selectivas apropiadas, la selección natural puede producir cualquier organismo complejo que sea biológicamente factible! Todo lo que tiene que hacer es sentarse y esperar a que ocurran mutaciones favorables, fusionándolas gradualmente en algo que es mucho más grande y hermoso que sus partes.

Pregunta original: ¿Cómo es la evolución mutación aleatoria?

Su confusión es que se opone a la afirmación de que “la evolución es una mutación aleatoria”. En eso, tienes razón, “La evolución NO PUEDE SER SOLAMENTE mutación aleatoria”.

En primer lugar, el verdadero nombre de Evolution es “Evolución por selección natural”. Wikipedia define la evolución como:

La evolución por selección natural es un proceso que se infiere de tres hechos sobre las poblaciones: 1) se producen más descendientes de los que posiblemente pueden sobrevivir, 2) los rasgos varían entre los individuos, lo que lleva a diferentes tasas de supervivencia y reproducción, y 3) las diferencias de rasgos son heredables . [4] Por lo tanto, cuando los miembros de una población mueren, son reemplazados por la progenie de padres que se adaptaron mejor para sobrevivir y reproducirse en el entorno en el que tuvo lugar la selección natural. Este proceso crea y conserva rasgos que aparentemente se ajustan a los roles funcionales que desempeñan. [5] La selección natural es la única causa conocida de adaptación, pero no la única causa conocida de evolución. Otras causas de evolución no adaptativas incluyen la mutación y la deriva genética. [6]

La única parte donde entra la “mutación aleatoria” es “2) los rasgos varían entre los individuos”, por lo que la mutación aleatoria es solo una pequeña parte de lo que hace posible la evolución. La mutación aleatoria es una parte necesaria, pero es solo una pequeña parte de la historia de la evolución.

De hecho, en los organismos de reproducción sexual (que es la mayoría de los organismos multicelulares), sería posible cierta evolución sin mutación aleatoria del ADN, ya que cada progenie obtiene un conjunto diferente de genes mezclados de la madre y el padre. Esto permite que la progenie sea diferente de la madre o el padre sin tener una mutación aleatoria de ningún tipo. Sin embargo, para generar características verdaderamente nuevas, se necesitará una mutación aleatoria.

La aleatoriedad no tiene un impacto real precisamente porque es aleatoria. La fuerza impulsora es la selección, es decir, el éxito reproductivo diferencial de algunas variantes en relación con otras.

Por ejemplo, casi todos los procesos espontáneos de entropía positiva son impulsados ​​por la aleatoriedad. La sal se difunde a través de un medio líquido, o el calor se vierte desde el condensador en la parte posterior de su refrigerador; cada uno de estos es el resultado de procesos aleatorios. Ocurre una colisión, y la energía irá de una forma u otra. En el caso de la descarga de calor, el hecho de que haya más calor en la bobina que en el medio ambiente significa que, en conjunto, en todas estas colisiones “aleatorias”, el calor, por regla general, irá de donde es más abundante a donde es menos abundante. . Lo mismo para un ion de sodio disuelto en agua. Pero cuando lo miramos desde una perspectiva de ingeniería, decimos que el calor fluye hacia abajo en un gradiente de temperatura, o que la masa desciende por un gradiente de presión, o que las sustancias disueltas descienden por un gradiente de concentración. Cada átomo o cantidad de energía individual está dando un paseo aleatorio, pero la imagen agregada está determinada por el gradiente no aleatorio.

Hay una aleatoriedad similar con el plegamiento de proteínas o la señalización de neurotransmisores. Innumerables conformaciones son posibles para la cadena de aminoácidos, pero solo un pequeño número es termodinámicamente estable. Por lo tanto, el número de grados de libertad se reduce cada vez que parte de la cadena “encaja”. No hay hombrecillo dentro de sus celdas que ensambla las piezas y las dobla correctamente; algunas proteínas pueden ayudar al plegamiento, sí, pero incluso la acción de esa enzima será impulsada por colisiones aleatorias. Sin embargo, todas las colisiones no son iguales.

Así es para un neurotransmisor. La función de un neurotransmisor como la serotonina se produce mediante la unión de una molécula dada en la orientación adecuada del receptor neurotransmisor correcto. A menudo se compara con una cerradura y una llave, ya que la molécula correcta tiene que aterrizar en el receptor correcto en la orientación correcta. Pero, de nuevo, no hay una pequeña ocultación principal en la hendidura sináptica y alinea la molécula correctamente. En cambio, la molécula se estrella entre sus vecinos millones y millones de veces por segundo, y a veces cae en la orientación correcta en el lugar correcto. Mientras más neurotransmisores haya en la hendidura, más se activará la siguiente neurona. Los momentos en los que se alinea correctamente importan más que las innumerables veces que no lo hacen, porque el número de colisiones es muy, muy grande, y los resultados de la orientación correcta son mucho mayores que todas las colisiones que no encajan en la clave bloquear.

El problema para entender la evolución es que tenemos dificultades para apreciar la escala. No nos gusta pensar que toda nuestra vida es la acción de una sola partícula en un sistema de miles de millones de personas durante millones de años. Pero para la tendencia general de evolución en la escala de la especie, eso es realmente todo lo que somos. Los diversos individuos no son altamente significativos.

Lo que es muy significativo es la naturaleza de los nichos ecológicos. Los diversos cambios aleatorios en los individuos, en conjunto, generalmente funcionarán para llenar un nicho sin llenar, y esos elementos dentro de un nicho se afianzarán. Esta es la imagen agregada, y este es el patrón no aleatorio que vemos cuando te alejas del puñado de individuos y miras en cambio la tendencia general. No todas las mutaciones se crean de la misma manera, y para los innumerables millones de mutaciones que reducen la aptitud para el individuo, algunas aumentarán la aptitud. Ese mutante que ha aumentado la aptitud física tiene consecuencias mucho mayores para la especie y el ecosistema que las innumerables “fallas”.

La evolución implica un proceso aleatorio de mutación y cambio genético (no todo cambio es mutación, per se; codificamos los cromosomas que obtenemos de nuestros padres antes de pasarlos a la próxima generación, por ejemplo), el verdadero motor es la selección. La gente se obsesiona con la aleatoriedad, como si fuera imposible que la aleatoriedad produjera orden. Eso ignora la manera en que las colisiones aleatorias dan el combustible a cosas ordenadas como la capacidad de su refrigerador para permanecer frío en el interior o la capacidad de pares de neuronas en su cerebro para enviarse señales miles de millones y miles de millones de veces solo para usted para leer este texto La aleatoriedad solo es impredecible para el individuo. Para el agregado amplio, converge hacia patrones predecibles.

Haría una analogía final con el juego. Un casino en Las Vegas sabe exactamente qué tipo de pago necesita para obtener ganancias, y como lo demuestran todas las luces bonitas en Las Vegas, a ningún casino le preocupa poder mantenerse encendido.

Para el jugador de Vegas, las diferencias entre un As y un Two of Clubs pueden ser enormes. El pago del individuo depende en gran medida de estos pequeños asuntos de azar.

Pero el casino en sí no juega. Sabe que generará ganancias, siempre que juegue un número suficientemente alto de juegos con las probabilidades a su favor. No le importa esta sola mano, porque no le importa al casino si el bote de $ 35,000 va a Frank de Long Island of Jeffrey de Topeka. Es importante para Jeffrey y Frank, pero no para el casino en sí. Sabe más o menos cuántos grandes pagos obtendrá en el transcurso del mes, y la naturaleza aleatoria de dónde van esos pagos no hace una diferencia para la Cámara.

Para un individuo, importa mucho si tiene hemofilia o Tay-Sachs o algo así. Pero para la evolución misma, los individuos son solo una pequeña parte de la historia, y lo que importa son las tendencias generales en conjunto. La evolución es como el casino, y tú eres el jugador individual.

Como dijo Viola Yee, las mutaciones son aleatorias, y algunas de esas mutaciones hacen que sea más probable que el organismo en el que se ha producido la mutación aleatoria viva más tiempo y tenga más descendencia. Pero creo que hay otros dos factores vinculados involucrados en la comprensión de esto: las escalas de tiempo sobre las cuales ocurren los cambios y la cantidad de individuos que participan en el proceso.

En un nivel simple, los monos a quienes una mutación aleatoria les ha dado brazos un poco más largos podrían encontrar comida más fácilmente, o escapar de los depredadores más fácilmente, y por lo tanto vivirán más tiempo y producirán más crías. Su descendencia heredará los brazos más largos (tal como heredamos las piernas largas si tenemos padres de piernas largas) y, por lo tanto, será más probable que vivan más tiempo y produzcan más descendientes, por las mismas razones que sus padres con brazos largos. Con el tiempo, la descendencia de la descendencia nacerá y tendrán brazos más largos y, por lo tanto, vivirán más y producirán una descendencia con brazos más largos, y su descendencia también lo hará, y así sucesivamente.

Mientras todo esto está sucediendo, también habrá familias de monos que nunca tuvieron la mutación del brazo largo, y continuarán viviendo y reproduciéndose, pero lo más probable es que no sobrevivan tanto ni produzcan tanta descendencia, porque los monos de brazos largos han estado obteniendo la mejor comida y escapando de los depredadores con mayor facilidad. Entonces producirán menos descendencia con el tiempo, y también lo harán sus descendientes, y así sucesivamente.

Entonces, con el tiempo (¡esa frase otra vez!), La población de monos de brazos más largos crecerá, y la población de monos de brazos más cortos se reducirá, y eventualmente todos los monos serán de brazos largos, en comparación con los monos antes de la mutación ocurrió. Tenga en cuenta que los monos no “decidieron” o “quieren” tener brazos más largos; simplemente sucede que una mutación aleatoria facilitó que los monos tuvieran más descendencia y, finalmente, el resultado causado por la mutación aleatoria se convirtió en la norma .

Personalmente, creo que la razón principal por la que las personas pueden tener problemas para comprender esto es que sucede durante un tiempo muy, muy, muy largo , dentro de una población de individuos realmente muy grande . Miles de millones de personas en millones de generaciones durante millones de años. Muy raramente tenemos que pensar en escalas tan grandes, y tan intuitivamente nos cuesta darles sentido, pero cuando considero que estos cambios están ocurriendo tan gradualmente y tan a menudo en escalas de tiempo tan largas, encuentro que comienza a convertirse más fácil de entender el mecanismo por el cual funciona la evolución.

Nunca es el caso de que un mono “decidiera”: “Tendré brazos más largos para poder obtener más comida, y mis hijos también”, o un pingüino “decidió”: “No me molestaré en volar, simplemente nade, y mis hijos también lo harán “, pero durante millones de años de cambios, en miles de millones de personas, aquellas personas que tenían brazos más largos o una mayor propensión a nadar en lugar de volar, vivieron más tiempo y fueron más capaces de transmitir con éxito esas cualidades a su descendencia.

Así es como una mutación inicialmente aleatoria finalmente causa los cambios que vemos en un nivel del mundo real.

Todos han ofrecido explicaciones fantásticas y completas de la evolución hasta ahora. Si quieres ver que realmente funciona en algún nivel, puedes probar este “juego” que te ayudará a comprender qué es la evolución y qué significa el hecho de que las mutaciones aleatorias conducen a la evolución a través de un proceso de selección natural basado en las condiciones prevalecientes. y presiones de selección en ese momento en el tiempo .

* Aquí está el sitio donde puedes probar el proceso de evolución de primera mano * Evolución de la imagen

Piense en lo anterior que sucedió durante miles de millones de años y no es difícil imaginar cómo ocurre todo con esta teoría.

Nota: Como lo repiten ampliamente otros, nunca hay un objetivo final que el proceso esté “trabajando para” lograr. Algunas cosas simplemente funcionan y permanecen en ese momento, otras que no perecen.

¡Disfruta el sitio!

Como otros han dicho, la evolución (selección natural) no es lo mismo que la mutación aleatoria. Más bien, la mutación aleatoria es un componente de la evolución. Decir “La evolución es una mutación aleatoria” es como decir que Monopoly es simplemente lanzar dados. Hay más en el juego que eso, aunque tirar los dados es parte de él. Para mencionar otro juego como ejemplo, imagine a alguien diciendo: “¿Cómo puede el póker ser un juego de habilidad cuando el mazo se baraja aleatoriamente antes de cada mano?” La respuesta es que la aleatorización es solo parte del juego. También hay apuestas, cálculo de probabilidades, faroles, etc.

Ahora, voy a usar una analogía peligrosa, peligrosa, porque involucra inteligencia, lo cual es engañoso, porque no hay inteligencia involucrada en Evolution. Es un proceso tonto sin objetivo. Entonces mi analogía no se corresponde completamente con el proceso. Solo pretende ilustrar cómo la aleatoriedad puede trabajar junto con otras fuerzas para producir un proceso no aleatorio.

Imagine una máquina de hacer arte que salpica la pintura al azar sobre lienzos. Cientos de estas pinturas, que son garabatos totalmente al azar, se colocan en un almacén, y cualquiera puede ir allí y comprar uno.

Dado que muchas de las pinturas son feas y / o aburridas, no se venden. Por casualidad, algunos de ellos resultan ser atractivos, y esos se rompen y se cuelgan en las paredes. Los que nadie compra se queman.

Diez años después de este proceso, un historiador de arte viaja por todo el país, yendo de casa en casa, tomando fotos de las pinturas que la gente compró. Él publica esas fotos en un libro.

Los compradores del libro, que solo saben un poco acerca de las pinturas, dicen: “No lo entiendo. ¿Cómo pudieron obras tan hermosas producidas por una máquina sin estética, una que salpicaba pintura sobre lienzos al azar?”

Podemos decir dos cosas sobre esta suposición: la primera es que omite el hecho de que hubo un proceso de eliminación después de que se llevó a cabo la aleatorización; el segundo es que, aunque no entiende correctamente lo que sucedió, es correcto que haya una aleatoriedad involucrada. La aleatorización fue parte del proceso pero no todo el proceso.

Puede hacer que mi analogía se parezca un poco más a la evolución real imaginando que las pocas buenas pinturas producidas por el proceso original fueron escaneadas y retroalimentadas en la máquina de arte, lo que luego altera su comportamiento para producir nuevas pinturas que se parecen más a las buenos, por ejemplo, solo usa colores que estaban en pinturas que la gente compraba.

La próxima generación de pinturas aleatorias contendrá más agradables que la generación original. Una vez más, los que no venden se quemarán, y los que les gusten a las personas se retroalimentarán en la máquina, por lo que la tercera generación contendrá aún más arte bueno.

En esta analogía, que aún está lejos de ser perfecta, “las personas que escogen pinturas que les gustan” toman el papel del medio ambiente. En otras palabras, en la evolución real, la aleatoriedad crea “elecciones” y el entorno elige algunas de esas elecciones y abandona otras. Nuevamente, esto está mal, porque evoca inteligencia, una inteligencia que está tomando decisiones, y no hay inteligencia involucrada en la Selección Natural.

Una analogía más: imagina una máquina que hace robots. Hace 1,000 robots y dota a cada uno con rasgos aleatorios. Entonces algunos son altos; algunos son cortos; algunos son rápidos; algunos son lentos; algunos son de energía solar; algunos corren extrayendo hidrógeno del agua … Estos robots pueden reproducirse, haciendo copias de sí mismos. Pero solo pueden hacer esto después de un año. Entonces, si un robot se rompe y deja de funcionar antes de que termine un año, no tendrá “hijos”. Si todos los robots lentos mueren en menos de un año, no habrá robots lentos en la generación posterior.

Imagine que el conjunto original de robots fue enviado a Marte. Marte tiene algunos rasgos muy específicos. Los robots que, por suerte, tienen rasgos que ayudan a sobrevivir durante un año en Marte, tendrán hijos. Los robots que, por ejemplo, no tienen filtro de polvo, se romperán temprano, por lo que no tendrán hijos. En esta analogía, el entorno de Marte toma el lugar de los compradores de arte en la analogía anterior.

Real Evolution es similar a esto, excepto que no hay una máquina para hacer criaturas. Las criaturas se reproducen y las que, por suerte, se adaptan bien al entorno en el que viven sobreviven y se reproducen. Los que no son adecuados se eliminan, simplemente porque no tienen lo necesario para hackearlo en sus entornos. No mueren y no se reproducen porque una inteligencia no puede elegirlos. Mueren y no se reproducen porque no tienen lo necesario para sobrevivir.

En mi analogía, solo la primera generación de robots fue aleatorizada. En poblaciones reales, la aleatorización ocurre con cada nueva generación. Olvídate de la reproducción sexual por un segundo, porque eso agrega otra capa de complejidad. Cuando los organismos unicelulares se dividen para producir dos descendientes, esos “niños” son, en teoría, copias exactas de sus padres, la célula original que se dividió para producirlos.

Excepto que no lo son, no necesariamente. Están cerca, pero los mecanismos que copian genes no son perfectos. Se producen errores de copia, lo que hace que los niños sean ligeramente diferentes de sus padres. Muchas de estas pequeñas diferencias son dañinas o no hacen mucha diferencia. Pero algunos de ellos resultan útiles, y dado que “útil” significa “ayuda a la supervivencia y las posibilidades de reproducción”, tienden a pasar a la próxima generación, simplemente porque permiten que sus anfitriones sobrevivan el tiempo suficiente para tener hijos.

Utilizando mi analogía del arte por última vez, imagine que los estudiantes de arte pintan regularmente copias de las mejores pinturas, las que la gente compra. Los estudiantes tratarían de hacer sus copias tanto como sea posible con los originales. Pero, dado que nadie es perfecto, aparecerían pequeños errores. La mayoría serían intrascendentes o harían que las reproducciones no fueran tan buenas como las originales. Pero ocasionalmente, por casualidad, un estudiante comete un error que terminará haciendo que su copia sea más atractiva que el original.

Esta copia se haría más popular que la original, lo que llevaría a futuros estudiantes de artes a copiarla en lugar de la pintura en la que se basa. Y entonces el error se transmitiría.

Las mutaciones NO son absolutamente aleatorias en lo más mínimo y ninguna organización científica las considera aleatorias. La razón por la que literalmente todo lo relacionado con la vida parece estar controlado de manera inteligente es porque la vida está completamente controlada.

La evolución es la respuesta de estímulo de un organismo a una necesidad ambiental cambiada. Cuando surge la necesidad, las tasas de mutación aumentan y las mutaciones se vuelven cada vez más expresadas y funcionales. Cuando el entorno es estable y no hay necesidad de cambio, las mutaciones permanecen más bajas y en su mayoría no se expresan y / o son neutrales o se preparan para futuras necesidades.

A nivel macrocelular, las mutaciones parecen estar más relacionadas con la necesidad que con la voluntad. No decidimos tener hijos sin muelas del juicio, pero debido a que no los necesitamos con la odontología avanzada de hoy, están desapareciendo. Esto no tiene nada que ver con la selección, ya que las muelas del juicio no nos matan, pero la selección no tiene nada que ver con la evolución de todos modos.

A nivel de organismos unicelulares, el cambio evolutivo se trata más de la acción intencional. Cuando los microbios necesitan un cambio genético, cuando sea razonablemente práctico, diseñarán un cambio genético, a veces bastante complicado. Cuando una célula tiene el código genético exitoso, responderá a las señales de socorro SOS comunicadas de otras células y vendrá en su ayuda. En ese punto, la célula donante transferirá precisamente la información genética necesaria. Nada de esto podría considerarse remotamente aleatorio por ningún tramo de pseudociencia darwiniana.

Entonces, ¿por qué las células ingenian ingeniosamente genomas mientras no podemos hacerlo? Porque somos una comunidad de células, trabajando juntas en un interés común como las células aparentemente siempre lo hacen. Comenzamos como una fusión de dos haploides en una sola célula diploide fertilizada. SOMOS una familia de células, mutando inteligentemente. A medida que nos desarrollamos, las células somáticas experimentan mutaciones que son, nuevamente, cualquier cosa menos aleatorias, ya que se convierten específicamente en los diferentes tejidos de nuestro cuerpo, específicamente según sea necesario, donde sea necesario, cuando sea necesario. A lo largo de nuestras vidas, las células mutan aún más como defensa contra los patógenos. En un caso claro de selección inversa, proliferarán aquellos anticuerpos con el código genómico necesario para sacrificar sus vidas por el bien de nuestro cuerpo.

Si alguna de estas mutaciones fuera aleatoria o se basara en la selección, todos estaríamos muertos. Los darwinistas insisten en que, aunque billones de mutaciones durante nuestras vidas no son aleatorias, las pocas docenas que obtienen nuestros descendientes son la extraña excepción que de alguna manera son aleatorias. Sin embargo, incluso si solo las mutaciones de la línea germinal fueran aleatorias, estos 7 mil millones de humanos en la Tierra serían los últimos, porque la gran mayoría de las POSIBLES mutaciones son mortales o altamente disfuncionales y obtenemos docenas de mutaciones por nacimiento. No podríamos sobrevivir al darwinismo. Afortunadamente, más del 99,99% de todas las mutaciones son funcionales y del pequeño porcentaje disfuncional, más del 99,99% se reparan.

Entonces, ¿podemos agitar los brazos lo suficiente como para desarrollar alas? No tanto, no, por algunas razones diferentes. Uno, no depende de nosotros ni de nuestra voluntad. Nuestra voluntad puede agitar los brazos, no mutar nuestro código genético. Además, no todos los cambios genéticos son fáciles de diseñar y desarrollar alas funcionales en una criatura de peso corporal humano sería una mejora difícil e innecesaria.

Entonces, ¿nuestra voluntad NO tendrá efecto? Bueno, echemos un vistazo a la imagen más grande. Primero, se ha demostrado que todo tipo de experiencias de vida, sentimientos y actos deliberados afectan la epigenética, que a veces se hereda. La ansiedad y la depresión pueden conducir a una bioquímica disfuncional, mientras que la risa, la oración y las actividades de ocio como la música y los deportes pueden causar reacciones reguladoras corporales altamente funcionales. Nuestra voluntad es enormemente importante para la evolución.

En términos más generales, todas las formaciones de la vida se ven afectadas por tres cosas: necesidad, voluntad y uso. Gane 100 libras y obtendrá vasos sanguíneos nuevos, repletos de nuevos músculos arteriolares colocados y operativos con precisión, y vasos sanguíneos más anchos en el resto de su cuerpo, todo sin una fuga en los sistemas tubulares lo suficientemente largos como para circunnavegar el globo. Presente a un clan del tercer mundo la nueva tecnología (para ellos) como teclados y videojuegos y obtendrán vías neuronales que se forman en sus manos para mejorar la destreza digital. NADA de esto es remotamente aleatorio, relacionado con la selección o basado en millones de años de cambio gradual.

Si una comunidad de humanos comenzó a vivir exclusivamente en un entorno acuoso, entonces sí, se podría esperar una evolución más plana y palmeada de sus pies, que ya está devolviendo dedos cada vez más inútiles y disfuncionales (mientras que nuestros familiares simios todavía los usan funcionalmente y NO se están poniendo dedos pequeños). Nuestras manos no irían tan lejos como para convertirse en aletas o alas, en gran parte porque utilizamos mucho los dígitos en nuestras manos.

Las mutaciones no son aleatorias, ni nada en la vida. Todos los aspectos de toda la vida, incluidos todos los movimientos, formaciones y pensamientos, son causados ​​de manera inteligente. Existen enfermedades ocasionales y accidentes dañinos, pero los accidentes son causados ​​por radiación mutagénica o toxinas, mientras que la enfermedad es causada por mutágenos, carcinógenos, patógenos o virus. Cualquier rara excepción de disfunción siempre tiene una causa, pero la norma es inteligente y eficiente.

Espero que esto aborde sus preguntas válidas.

Es evolución por selección natural . La selección no es aleatoria.

Tomemos uno de sus ejemplos, y cito: “Los monos desarrollaron brazos largos para viajar a través de los árboles y distanciarse de los depredadores en el suelo”.

OK, entonces Mary Monkey tiene dos hijos. Uno, por mutación aleatoria, tiene brazos 1 cm más largos que su madre. Uno tiene brazos 1 cm más cortos. Entonces el que tiene los brazos más largos hace la rama, y ​​el que tiene los brazos más cortos no, y se cae, se come y muere. La que tiene los brazos más largos vive para tener bebés y se convierte en Mary Monkey II. Repetir.

Eso es bastante simple, y así es básicamente cómo funciona.

Se puede entender fácilmente por una analogía. Considere una red hecha de agujeros conformados (cuadrados, círculos, triángulos, etc.) y un dispositivo que produce continuamente objetos de forma aleatoria. Ahora, si usamos la red para filtrar los objetos que caen, los resultados filtrados tendrán un patrón. Solo podemos ver que cierto conjunto de objetos aleatorios pasa a través del filtro y eso depende de la forma de los agujeros de la red.
Esta es la forma en que está ocurriendo la mutación, la selección natural y la evolución.
Sin embargo, no es tan simple. Por analogía, el entorno es la red, el cambio aleatorio de los objetos es la mutación y la forma en que cambian los objetos filtrados es la evolución.
En realidad, las formas de los agujeros de la red también están cambiando lenta y aleatoriamente con el tiempo, por eso no es fácil ver el patrón de los objetos filtrados. Además, la forma del objeto que pasa a través de la red también influye en el tipo de objetos que pueden pasar a través de la red (es decir, los organismos sobrevivientes también influyen en la evolución a través de la competencia por la comida, el apareamiento, etc.) y todos los objetos no se producen al azar, sino variaciones incrementales de objeto existente

Muchos quoranes ya han respondido con detalles. No tengo ninguna respuesta a esta pregunta. Más bien ha despertado aún más curiosidad y asombro con respecto a este tema.
Lo que he entendido hasta ahora es que hemos evolucionado a través de la selección natural de mutaciones aleatorias que son favorables para su entorno respectivo.

Pero aún no puedo percibir cómo, sin ninguna intención, o ningún plan para el futuro, un animal puede evolucionar para adaptarse tanto a su entorno.

Como enlace compartido por namit holay, este es un buen enfoque para simular la evolución en su forma más básica. Por ejemplo, como se muestra que para desarrollar el logotipo de Firefox (consta de 50 polígonos), se necesitaron 11,000 mutaciones. Este es un número enorme considerando solo 50 polígonos. Logró un 95% de similitud con el original. No 100%

Ahora si hablamos de un mamífero grande, como el humano. Un humano consta de 3 mil millones de pares básicos de genoma. Y la tasa de mutación en humanos es de casi 35 ~ 49 mutaciones de par básico por generación.

Según Richard Dawkins “La historia de los antepasados”, los humanos han completado casi 300 millones de generaciones de la “explosión cámbrica” ​​(hace 600 millones de años). Antes de eso, casi todas las vidas eran solo organismos unicelulares.

Ahora, 49 mutaciones aleatorias en 3000 millones de pares básicos de genoma en las últimas 300 millones de generaciones. Es este número aleatorio de mutaciones que nos ha convertido en lo que somos ahora y nos ha convertido en una bacteria. No lo sé. No puedo comprender estos números.

No son las mutaciones aleatorias las que agregan información a una población biológica, son los eventos de selección.

La información se transfiere del entorno a través del proceso de selección. Funciona así: supongamos que tiene dos individuos, por ejemplo, un conejo blanco preñado y un conejo marrón preñado colocados en el Ártico como ejemplo. A partir de ahora, la población de conejos no tiene información sobre la preferencia de color del Ártico, tiene el mismo número de conejos blancos y marrones. Cuando el conejo marrón muere antes de tener descendencia debido a la mala coincidencia del medio ambiente, la población de conejos ahora obtiene un poco de información de que los conejos blancos son preferidos en el ambiente ártico sobre los marrones. Cada evento de selección (nacimiento de un niño, muerte antes de que ocurra la reproducción) puede inyectar de manera similar un solo bit de información en la población. Con una población promedio de cien millones de individuos, durante un período de tiempo de un millón de generaciones, eso permitiría con una eficiencia perfecta insertar un máximo de cien billones de bits de información en el genoma. El ADN humano tiene solo alrededor de 6 mil millones de bits de información, por lo que puede ver que el proceso de evolución en realidad no es muy eficiente.

Así es como se transfiere la información del medio ambiente a la población biológica. La siguiente pregunta que debe hacer es cómo comienza la información en el entorno, y eso también es un tipo de evento de selección, aunque no es tan obvio. Primero debe comprender que un conjunto simple (definido por reglas simples) puede contener subconjuntos complejos. Puede aprender esto de algunos ejemplos simples, por ejemplo, la salida de la Regla 110 de Wolfram. Esos subconjuntos complejos se pueden seleccionar mediante un mecanismo de selección como nuestra existencia. De todos los subconjuntos posibles, solo los localmente complejos apoyarán nuestra evolución.

La mutación aleatoria significa que no sabemos cómo sucede, así que digamos que es aleatorio. Lo más probable es que tenga un mundo de excepciones y explicaciones detrás, pero hasta que alguien decida explorarlo y explicar cómo funciona, seguirá siendo desconocido. No será fácil Mezcle aleatoriedad matemática con biología, mecánica, productos químicos, electricidad, etc. hasta cambios ambientales, supervivencia, recursos limitados, etc. Una vez que comprenda todo, agregue lapsos de tiempo astronómicos. Supongo que una vez que podamos simular la tierra desde las células a los continentes durante millones de años, obtendremos algo satisfactorio. Hasta que aceptemos lo mejor que tenemos ahora en forma divertida de mutación aleatoria. No es tan malo teniendo en cuenta la complejidad detrás. También es difícil ir en contra mirando la gran diversidad de especias.

El proceso de evolución es un filtro , no funciona de manera positiva apuntando a un cambio elegido. Funciona de manera negativa al descartar las opciones que no se ajustan al entorno.

Es casi lo mismo que cuando intentas tener la mejor mano en un juego de póker.

Pero , hay un punto que he leído y estoy totalmente de acuerdo. Los rasgos que cualquier ser puede desarrollar tienen un límite en su configuración fisiológica actual. Un cerdo no puede obtener alas porque no hay lugar en su estructura para las alas. Bueno, el tiempo es un factor y un cerdo finalmente puede transformarse, etc., etc.

No es la mutación aleatoria de los genes en sí, sino el efecto que la mutación tiene en el gen cuando el gen se transmite a un niño cuando el óvulo y el esperma se juntan en la concepción.
(Solo la mutación del ADN en el esperma o el óvulo es relevante para la evolución)

El gen modificado puede tener uno de varios efectos.

1 .. El esperma y el óvulo simplemente no se desarrollan
2 .. El esperma y el óvulo comienzan a desarrollarse pero el embrión muere antes del nacimiento.
3 .. El embrión termina a término pero el niño tiene una enfermedad genética y no puede tener hijos o la mutación significa que será menos probable que tenga crías.
4 .. El niño vive hasta una edad avanzada y tiene hijos propios (la mutación no tiene efecto)
5 .. Como 4 pero el niño tiene alguna nueva inmunidad a una enfermedad o alguna otra ventaja evolutiva.

1,2 y 3 significan que la mutación nunca se transmite.
4 significa que la mutación no tiene efectos perjudiciales o ventajosos.
5 es la única situación en la que se lleva a cabo una mutación

Usando uno de sus ejemplos, un águila joven con una mutación que le da una vista ligeramente mejor que la de sus padres estará mejor alimentada y vivirá más tiempo para tener más crías.
Durante miles de generaciones y millones de mutaciones, la vista de las águilas mejorará y mejorará, el cuello de la jirafa se alargará cada vez más. Las alas de los pingüinos se volverán mejores y mejores aletas (estas tendencias evolutivas todavía están sucediendo ahora por cierto)
El deseo de que los humanos vuelen es solo un deseo, no hay una razón de vida o muerte por la cual los humanos deberían volar, (puedes tener bebés tirados en el suelo), no hay una “presión de selección”, de hecho es probable que saltes de las alturas ser perjudicial

NB: Hay muchos detalles que he omitido en lo anterior que sugieren que compre un libro sobre evolución.

Como dijo Barry Blatt, porque sabemos que sucede. No es una suposición o especulación.

Las mutaciones son un hecho. Existen múltiples mecanismos para que ocurran y múltiples efectos sobre el genotipo, todos los cuales se comprenden muy bien.

Las causas de las mutaciones.

¿Qué tipos de mutaciones genéticas son posibles?

Y gracias a Darwin, sabemos cómo esas mutaciones aleatorias se seleccionan de manera no aleatoria para mantener estadísticamente las mutaciones beneficiosas y eliminar las dañinas.

No hay nada misterioso en la evolución por selección natural. Los detalles son extremadamente complejos, pero el proceso en sí es muy sencillo de entender.