¿El registro fósil refuta el gradualismo en la evolución o el registro es tan incompleto que el gradualismo todavía es plausible?

Voy a responder esto comenzando con la cantidad de restos que encontramos. La probabilidad de que un organismo individual sea fosilizado tras su muerte es increíblemente baja. Requiere circunstancias muy específicas para encajar. Mucho más probable para la mayoría de los organismos fallecidos, en el momento de la muerte, el cuerpo comienza a descomponerse y descomponerse o ser consumido por otros organismos, y finalmente no deja nada atrás. La fosilización es un caso raro en el que (en lugar de formar parte de la cadena alimentaria) el momento de la muerte coincide con algún evento que es capaz de encerrar el cuerpo en un sedimento o mineral hermético. Debido a la rareza de estas circunstancias, solo vemos un porcentaje minúsculo de organismos que alguna vez vivieron en el registro fósil. Es cierto que el registro fósil es muy incompleto; lo que tenemos disponible responde algunas preguntas, pero trae innumerables preguntas más.

Teniendo en cuenta la falta de finalización que tienen nuestros registros, debemos entender que habrá espacios “en blanco” que necesitarán ser rellenados por un descubrimiento posterior (si esos registros aún existen). A veces, ese espacio en blanco en el registro es mucho más vasto de lo que predecimos, y existían muchos más organismos de lo esperado en ese espacio desconocido; a veces, un gran registro misterioso que falta puede llenarse con una pequeña cantidad de especies que evolucionaron más rápido de lo esperado. Además, muchos organismos son casi imposibles de tener la oportunidad de ser fosilizados debido a su composición corporal y su entorno; nunca sabremos nada sobre ellos. Todos estos factores causan el problema más desafortunado (en mi opinión) en paleontología: no tener una explicación de los cambios que llevaron a las especies fosilizadas de las que sí tenemos registro.

La verdad es que nunca podremos completar el registro fósil. De hecho, pensar que realmente podríamos terminarlo se inclina más al lado de la ingenuidad, ya que seríamos tontos al afirmar que al menos un individuo de cada especie que haya existido aún queda por recolectar. Sabiendo esto, debemos darnos cuenta de que los pocos fósiles que hemos pasado durante siglos soportando los cambios destructivos de la atmósfera, los movimientos geológicos, los eventos catastróficos e incluso la perturbación ambiental de animales y humanos. Tan desafortunado como todo lo que es, es la razón por la que vemos grandes límites de evolución entre períodos de estabilidad en los cambios en el fenotipo.

El gradualismo afirma que la evolución ocurre muy lentamente a través de cambios graduales en el fenotipo de una especie a lo largo del tiempo. Los fragmentos que tenemos del registro fósil lo respaldan de muchas maneras. A medida que completamos ciertos linajes en el registro, vemos gradualismo. La mancha del registro fósil general parecería fácilmente ser saltaciones (grandes saltos en el fenotipo a través de la evolución rápida): si dejáramos de buscar fósiles en este momento y asumiéramos que no existen otros, las teorías ciertamente mostrarían que las saltaciones son tan comunes como el gradualismo. en el registro

Las salinas no son inexistentes, pero son raras y tienen condiciones especiales. Muchos de los registros de evolución de los insectos que viven actualmente muestran saltaciones, especialmente en el mimetismo por el que los insectos tienden a ser conocidos. En estos casos, los camuflajes especializados y los “disfraces” que los insectos desarrollan para sobrevivir son cambios bastante rápidos a través de un número menor de generaciones de lo habitual.

El registro fósil no refuta el gradualismo, pero tampoco muestra que el gradualismo sea absoluto. La evolución no tiene un ritmo único, sino más bien cambios aleatorios. Los mismos linajes que evolucionan lentamente para la mayoría de sus registros pueden tener períodos de cambios rápidos, y los mismos linajes que tienen varios cambios rápidos en la mayoría de sus registros pueden tener períodos de evolución más lenta. Incluso puede depender de la especie misma. Los organismos que se reproducen rápidamente tendrán generaciones más rápidas, lo que significaría que se necesitará un tiempo más corto para que se produzca un cambio en el fenotipo. Los organismos que se reproducen lentamente tendrán mayores distancias de tiempo entre generaciones, resultando en tiempos más largos para que los cambios sean permanentes.

Algunas épocas muestran desaceleraciones o aceleraciones masivas en gran parte del registro fósil. La era cámbrica exhibió evolución y diversificación hasta cinco veces más rápido de lo que es cierto para las especies vivas de hoy (ver Evolución a la velocidad del rayo registrada durante la explosión cámbrica). Si bien se cree que los organismos unicelulares existieron en la era Pre-Cámbrica, el registro fósil explotó durante la era Cámbrica, incluso provocando las principales categorías de animales que todavía vemos hoy. En un tiempo más corto que el que requiere la mayoría de la diversión evolutiva, los organismos ganaron rápidamente conchas, patas articuladas, ojos compuestos, mandíbulas y antenas. Nuestra mejor suposición para la tasa de evolución más rápida durante esta era es que la selección natural se convirtió en un factor enorme a medida que los organismos eran más móviles y llenaban nuevos nichos. El Período Triásico, por otro lado, muestra una evolución y diversificación increíblemente lentas. Justo antes de este período, ocurrió una extinción masiva, el más extremo de todos los eventos de extinción, la extinción Pérmico-Triásico. Las especies sobrevivientes tardaron mucho en recuperarse, y los registros muestran pequeños cambios graduales en los fenotipos durante un largo período de tiempo. Esta es la edad en la que los archosaurios (incluidos los dinosaurios y pterasaurios) y los mamíferos evolucionaron lentamente. Quizás la lenta evolución se debió a problemas de recursos en un mundo post-catastrófico, o quizás estos organismos simplemente se reprodujeron lentamente debido a la falta de competencia. A mediados del período Triásico, la biodiversidad había regresado al ecosistema, y ​​las nuevas especies de esta época se impulsaron mutuamente para evolucionar y adaptarse más rápidamente a través de la competencia y la selección natural. Lamentablemente, por el arduo trabajo que debe haber sido repoblar la ecología de la tierra, el Período Triásico también terminó en otro evento de extinción masiva (que dejó a los dinosaurios para gobernar el Período Jurásico).

La doctrina del gradualismo establece que los cambios evolutivos ocurren en pequeños pasos en lugar de grandes saltos en la escala de tiempo de las generaciones individuales.

En otras palabras, en cada generación los cambios mutacionales son, como mucho, pequeños pasos.

¿Observa cómo no dice absolutamente nada sobre la tasa de cambio a lo largo del tiempo en años? Eso depende de los tiempos de generación, el tamaño de la población, las tasas de mutación y el grado de fluctuación en los factores de selección de generación en generación.

Podemos usar el modelado por computadora para ver cuántas generaciones se necesitarían para que un cambio gradual se sume a cambios más grandes. Por ejemplo, el modelado por computadora nos dice que el ojo de una cámara puede evolucionar desde una sola célula sensible a la luz en aproximadamente 500,000 generaciones, incluso si el cambio por generación debe ser inferior al 1% y los factores de selección a favor de una visión superior son inferiores al 1% ventajoso .

Para animales pequeños con tiempos de generación de menos de 1 año, esto significa que el ojo puede evolucionar en menos de medio millón de años.

Ahora, en el registro fósil, particularmente para los organismos macroscópicos, la resolución del registro fósil, es decir, la brecha en el tiempo entre los diferentes hallazgos fósiles, a menudo es de varios millones de años.

Y esa brecha de 2 a 5 millones de años contiene generaciones más que suficientes para que algo como un ojo evolucione gradualmente, pero en el registro fósil, parecería que el ojo surgió repentinamente, completamente formado. Un fósil con 500 millones de años no los tendría en absoluto, y el siguiente fósil disponible, con 495 millones de años, fácilmente podría tener ojos muy sofisticados.

En el equilibrio puntuado, lo que cuenta como un “salto repentino” todavía tarda unos 10 millones de años en ocurrir. Eso es más que suficientes generaciones para que incluso los mayores “saltos” ocurran gradualmente en la escala de tiempo de las generaciones individuales.

Evolution trabaja sus cambios más rápido en poblaciones más pequeñas, pero las poblaciones más grandes tienen más probabilidades de abandonar los fósiles. Aquí está mi ejemplo de equilibrio puntuado. Espero tenerlo bien.

El ejemplo cliché de una pequeña población es uno en el que unos pocos individuos derivaron a una isla. Las islas tienen naturalmente ecosistemas diferentes a los del continente, ya que el área más pequeña tiende a significar menos especies y diferentes concentraciones de especies, por lo que los recién llegados tendrán que evolucionar o morir.

Entonces, en esta isla, después de un período de tiempo prolongado, la especie ha evolucionado lo suficiente como para no poder cruzarse con los tipos continentales; podría haber grandes cambios en el genoma que prohíban el cruzamiento o simplemente cambios como señales sexuales diferentes.

Esta especie nueva y diferente pero relacionada de alguna manera regresa al continente y ahora compite con sus ‘primos’. En este ejemplo, compiten y la especie continental desaparece. La nueva especie tiene entonces un número lo suficientemente alto como para comenzar a dejar fósiles y vemos un gran cambio sin transiciones obvias entre los dos grupos.

Tenga en cuenta que la probabilidad de dejar fósiles es algo estadístico y la mayoría de las veces no veremos las especies en transición porque eran un grupo pequeño. Pero a veces las especies de transición se fosilizarán. Simplemente no es tan común.


Arriba, escribí sobre una ‘isla’. En Quammen’s The Song of the Dodo, explica que muchas cosas pueden ser islas si consideramos que una isla es un lugar relativamente hospitalario rodeado de un lugar menos hospitalario. Los humanos son islas para el virus del resfriado; No puede sobrevivir mucho tiempo en la atmósfera abierta. Los lagos son islas para varios peces y las partes más profundas de los lagos también son islas para peces que no funcionan bien en aguas poco profundas. Sé de una serpiente de agua, creo que en Texas, que vive en rápidos en los ríos, pero es aprovechada por una serpiente de agua diferente en las partes más tranquilas del río. Esos rápidos son islas para esas serpientes.

¿El registro fósil refuta el gradualismo en la evolución?

No. Para los grupos de fósiles con abundantes registros fósiles continuos, como amonitas, foraminíferos planctónicos o coccolitóforos (el grupo en el que trabajo), hay muchas pruebas de evolución gradual.