¿Qué sabemos realmente sobre la evolución y qué aún no sabemos?

Esta pregunta es demasiado amplia para proporcionar algún tipo de lista completa de ejemplos, por lo que proporcionaré una respuesta amplia.

Todos los fundamentos básicos de la biología evolutiva se han establecido durante bastante tiempo y se conocen bien. Estos mecanismos son:

  • Seleccion natural
  • Mutación
  • Recombinación
  • Deriva genética
  • Flujo de genes

Ocasionalmente, dependiendo del enfoque de un autor, la recombinación o el flujo de genes se excluyen o se llaman algo diferente.

La comprensión de estas fuerzas surgió de la síntesis evolutiva moderna, cuando varios campos de la biología se unieron para proporcionar una visión más unificada de la evolución. Lo más importante, la genética de poblaciones se utilizó para abordar la evolución, en una escala mayor. La genética de poblaciones es altamente matemática y teórica, lo que le da una base sólida para hacer predicciones.

Hoy en día, muchos misterios evolutivos siguen sin resolverse o debatirse, pero (casi) todas las respuestas se basan en los cinco mecanismos enumerados anteriormente.

Entonces, ¿qué no sabemos? Las preguntas formuladas son más específicas que en el pasado. ¿Cómo evolucionan los genomas y cómo afecta esto a la evolución en los niveles superiores? ¿Cuál es el papel del sexo en la evolución de las poblaciones? ¿Cómo y por qué surgen ciertos comportamientos animales extraños? Incluso las viejas preguntas todavía se debaten como ¿Por qué las jirafas tienen cuellos largos? Hay muchas grandes preguntas específicas sobre Quora sobre la evolución: a pesar de la confianza de muchas respuestas, la respuesta más precisa para la mayoría de las preguntas es “no sabemos”.

Este artículo reciente, aunque un poco sensacionalista, destaca algunas de las amplias vías de investigación que todavía se están estableciendo … o evolucionando en biología evolutiva: ¿La teoría evolutiva necesita un replanteamiento?

Esta pregunta es como decir “¿Qué sabemos realmente sobre física?” o “¿qué sabemos realmente sobre la historia?” Es absolutamente enorme en su alcance, por lo que solo los aspectos más básicos y generales pueden abordarse en una publicación web.

1. Descenso común. Toda la vida que hemos encontrado parece tener un antepasado común. Si bien la vida compleja ha evolucionado varias veces, los humanos parecen estar relacionados con la levadura. Cuando la gente dice que hay una gran cantidad de evidencia para la evolución, en su mayoría significa que hay una gran cantidad de evidencia para la descendencia común.

2. La frecuencia de los genes cambia según las presiones selectivas. Los europeos tienen más de una mutación particular que los hizo más resistentes a algunas enfermedades que también los hacen más resistentes al VIH. Esta ventaja, como muchas ventajas, tiene inconvenientes. La mutación
CCR5-Δ32) disminuye la función de las células T. Muchos de los genes de apariencia negativa muy comunes que vemos también tienen algún tipo de beneficio. Por ejemplo; Las madres de los daltónicos pueden ver en 4 canales de color. Los hombres daltónicos de color blanco y negro tienden a aprender a identificar objetos por su forma y no por su color, por lo que son mejores para ver a través del camuflaje.

3. La evidencia reciente sugiere que la expresión o supresión de genes puede ser heredada. La herencia de la aversión olfativa adquirida en los roedores lo respalda. Esto significa que la forma de un animal podría cambiar rápidamente las horas extraordinarias con poco cambio genotípico. Los lagartos de pared italianos que evolucionan rápidamente son un ejemplo de esto.

4. Los patógenos tienden a evolucionar hacia una coexistencia benigna con sus huéspedes, a menos que pasen rápidamente de un huésped a otro a través de fluidos. Paul Ewald ha hecho algunos de los mejores escritos sobre este tema.

5. Los genomas no están llenos de basura. Se ha sugerido razonablemente que una parte justa, pero no toda, del material cromático que se creía que era ‘basura’ tenía una función de algún tipo.

Lo que no sabemos No podemos probar que conocemos todas las fuentes de información, y muchos han especulado en silencio que hay fuentes de información de las que actualmente no tenemos conocimiento. Si los genes de las células inmunes pudieran retroalimentarse en la línea germinal en algunas especies, este sería un ejemplo de tal cosa. Pero esto aún no se ha demostrado.

Además, actualmente no hay buenas descripciones sobre cómo pudo haber surgido la primera celda.

Hay muchas cosas pequeñas, como; “Los genes mitocondriales se desplazan lentamente hacia el núcleo de los eucariotas” que preocupan a los biólogos, pero a las personas que hacen este tipo de preguntas generalmente no les importan ese tipo de cosas.

Además, muchas cosas siguen siendo especulativas. Por ejemplo; Muchos problemas metabólicos conducen a la infertilidad, que puede ser una forma de selección sexual. Las causas de la extinción de las especies, en oposición a la muerte de individuos, aún se debate. Se ha argumentado que si bien las especies asexuales como los dientes de león pueden volverse temporalmente prolíficas, la vida útil de sus especies es más corta que las especies sexuales.

Hemos aprendido mucho en los últimos doscientos años:
La Tierra tiene aproximadamente 4.5 años de edad.
Los primeros signos definitivos de vida aparecen en las formaciones geológicas desde hace aproximadamente 3,5 años: los signos (estromatolitos) son consistentes con bacterias de células individuales y microorganismos de tipo arqueo, procariotas.
Hace aproximadamente 2 años, el oxígeno libre comienza a aparecer en la atmósfera, probablemente debido a las cianobacterias (algas verdeazuladas), pero se cree que las eucariotas unicelulares capaces de fotosíntesis también se formaron en esta época.
El registro geológico de hace aproximadamente 0,5 años, está lleno de organismos multicelulares (eucariotas), que eran fácilmente fosilizables, pero solo algunos de los cuales parecen estar relacionados con organismos existentes (Explosión del Cámbrico).
Todo esto está fácilmente disponible fuera de la red (Historia evolutiva de la vida).

Todos los organismos vivos de hoy (excepto algunos virus) usan ADN para almacenar información genética, y el código (incluidos los códigos de control) es prácticamente el mismo para todos: eso es realmente bastante profundo y lleva a la conclusión de que solo había uno evento iniciador de la vida del cual descienden todas las formas de vida que viven hoy, incluidos nosotros, los humanos y las bacterias en nuestro intestino.

El registro fósil no es continuo, pero lo que tenemos es perfectamente consistente con este concepto de evolución, con muchos ejemplos de formas de transición en un nivel bruto y fino (Evolución del caballo, Evolución de los huesecillos auditivos de mamíferos), y cada nuevo El descubrimiento hasta ahora ha encajado y sirve para confirmar más detalles.

La selección natural tampoco está en duda: los pinzones de Darwin son un buen ejemplo; mis favoritos son los peces ciegos de la cueva (como http://en.wikipedia.org/wiki/Mex …).

Las personas con alguna variación natural obtendrán una ventaja reproductiva y ese rasgo se propagará a través de su grupo de población. La difusión de la tolerancia a la lactosa en los europeos les permitió aprovechar un recurso abundante: la leche. Los individuos heterocigotos de células falciformes en África y los individuos heterocigotos de talasemia del patrimonio de la región mediterránea son más resistentes a la malaria, que mata a miles en los trópicos todos los días, muchos de ellos niños. La matemática de la genética de poblaciones fue mi ruina en la universidad, por lo que no abordará 🙁

Por supuesto, sabemos que los genes codificados en el ADN subyacen a la mecánica de la evolución, pero hay vastas secuencias del genoma que aún no entendemos. También puede haber mecanismos epigenéticos que pueden transmitir la “información” del estresante ambiental a la próxima generación.

Entonces, sí, tenemos algunos conocimientos clave conocidos, algunas incógnitas conocidas importantes, pero aún podemos encontrar algunas incógnitas desconocidas.

La emoción de ser científico es lo desconocido y la oportunidad de descubrir cosas nuevas. Y la evolución tiene mucho de eso. Comencemos con lo que sabemos.

Sabemos que el darwinismo es una excelente explicación de la evolución en un entorno estable o en el que el cambio ocurre gradualmente durante un largo período de tiempo.

Lo que no sabemos:

  • Los mecanismos y / o procesos adicionales necesarios para hacer frente a un cambio rápido. Y el registro geológico está lleno de cambios rápidos, tanto en ubicaciones específicas como a nivel mundial. Maynard-Smith lo expresó brillantemente cuando dijo “Darwin explica por qué los patos tienen patas palmeadas, pero no puede decirnos por qué tenemos patos en primer lugar”. Eso significa que hay al menos otro mecanismo o proceso por descubrir. En este momento hay muchos candidatos, algunos muy chiflados. Una que encuentro interesante es que el cáncer es causado por dicho mecanismo, pero que se enciende en el momento incorrecto y de la manera incorrecta. Si eso es cierto, eso representaría un doble golpe para la ciencia: una cura para el cáncer y otro mecanismo para la evolución.
  • Mi queja más antigua es que no se presta suficiente atención a los sistemas. Tendemos a mirar la evolución a través de una sola línea en lugar de verla en el contexto de su entorno y la ecología de la otra flora y fauna en evolución a su alrededor. Ahora por favor no me malinterpretes. Este tema no se ignora por completo. Dos de las explicaciones competitivas para la desaparición de los dinosaurios están basadas en sistemas: la evolución de la hierba que causa un cambio en la dieta; y el surgimiento de pequeños mamíferos que comieron sus huevos. La ironía es que hay un enfoque basado en sistemas en el darwinismo: el zorro es una presión selectiva sobre el conejo para que seleccione conejos más rápidos y más alertas; esto, a su vez, crea una presión selectiva sobre el zorro para que sea más inteligente y atrape a los conejos más rápidos y más alertas. Entiendo que centrarse en la evolución de una línea en particular es un lugar simple para comenzar y no tengo nada en contra de eso. Solo me gustaría ver que esas ideas vuelvan a su contexto en lugar de que el trabajo se detenga en ese punto.
  • Mi queja más reciente es que esta obsesión excesiva con el ADN nucleico está nublando nuestra observación de sistemas completos. No somos un solo organismo, sino un superorganismo, como lo es la mayoría de la flora y la fauna. Para nuestra supervivencia, dependemos de las células de nuestro cuerpo que no son nuestras. Según Bonnie Bassler, por cada célula tuya de tu cuerpo, tienes 10 bacterias que viven en ti o dentro de ti. Eso se vuelve aún más aterrador cuando consideras el ADN porque entonces la figura se mueve a 100: 1. Luego está tu ADN mitocondrial. Entonces, la cantidad de ADN nucleico es en realidad solo una fracción del 1% de la imagen total. Por lo tanto, conceptos como el gen “egoísta” que solo se centran en genes nucleicos, faltan más del 99% de la imagen. En mi opinión, eso ha llevado a esos investigadores por un camino improductivo durante los últimos 40 años.
  • Una preocupación creciente para mí es que no tenemos idea de la cantidad de contaminación del registro fósil. Hace algún tiempo, vi un documental sobre una teoría de que los monstruos de las leyendas griegas eran un intento de explicar los descubrimientos fósiles que había hecho. Por ejemplo, el grifo fue su explicación de los huesos de Triceratops. Si es correcto, entonces la caza de fósiles ha estado ocurriendo durante mucho tiempo y hemos perdido todos los datos útiles de esos descubrimientos. Sería una gran catástrofe si solo hubiera sucedido en la antigüedad, pero la práctica continúa hasta el día de hoy. Los fósiles son un gran negocio, por lo que la motivación para “adquirir” fósiles con grandes ganancias es igualmente enorme. El problema con eso es que un individuo rico en algún lugar puede tener un fósil de vital importancia escondido de miradas indiscretas en una colección privada que podría revolucionar nuestra comprensión y ni siquiera lo saben, todo lo que saben es que es “bonito”. Cada vez que un fósil se elimina de su contexto sin los procedimientos adecuados de recopilación de datos, representa una pérdida masiva de comprensión para la ciencia, tal vez una pérdida irrecuperable. Incluso si el fósil saliera a la luz más tarde cuando, por ejemplo, alguien ha muerto y su colección privada se subasta, sin el contexto, es prácticamente inútil. Voy a decir algo controvertido aquí. Tenemos leyes que restringen el movimiento de marfil y otros productos de especies en peligro de extinción, y también con toda la razón. Creo que debería haber una protección similar para los fósiles en todo el mundo. No tengo ningún problema con los coleccionistas privados, siempre y cuando el artículo esté debidamente catalogado y procesado de antemano. Luego, por supuesto, está el asunto de las falsificaciones. El fraude de Piltdown es un clásico, pero ¿cuántas otras falsificaciones se han encontrado en los datos? Como dije, los fósiles son un gran negocio y un gran negocio atraerá a falsificadores y estafadores que buscan ganar dinero rápidamente. Ahora, por favor, comprenda, no estoy acusando a los científicos de ninguna artimaña aquí (aunque ha habido muchas pruebas de que esto ocurre), simplemente estoy diciendo que son solo humanos y son tan susceptibles de ser estafados como cualquier otra persona. Ahora, estoy seguro de que existen métodos rigurosos para certificar un fósil (no sé cuáles son y estaría muy agradecido si alguien pudiera señalarme un artículo o manual sobre este tema) para evitar esto, pero nosotros Todavía hay que tenerlo en cuenta como una posibilidad real. Entonces, dados estos dos problemas, es mucho más difícil hacer declaraciones definitivas sobre lo que el registro fósil puede decirnos. Entonces, la próxima vez que alguien diga “no hay dinosaurios después del límite KT”, puede decirles que la declaración correcta es “No tenemos registros de dinosaurios después del límite KT pero ese registro ha sido contaminado por pérdida y fraude”. Si esa declaración no te hace querer llorar, entonces no tienes el corazón de un paleontólogo

Ahora, no sé sobre ti, pero personalmente encuentro esto muy emocionante (excepto la pérdida de fósiles, por supuesto). Es como ser Colón el primer paso en territorio desconocido. Y eso significa que cualquiera (absolutamente cualquier persona) puede contribuir a nuestra comprensión. No es un trato hecho. No es un tema cerrado donde se conocen y escriben todas las cosas importantes. Es una frontera salvaje e indómita donde hay espacio para todos. Y se puede hacer en cualquier lugar, desde el calor sofocante de las tierras baldías hasta la comodidad de su sillón favorito con una computadora portátil en una mano y una taza de café en la otra.