La biología tras la mano y el cerebro
El ser humano no siempre ha sido tal y como es ahora. Nuestros antepasados han ido evolucionando a lo largo del tiempo, adaptándose a las diferentes situaciones y características del entorno a las que han tenido que hacer frente para asegurar la supervivencia de la especie en nuestro planeta.
Aún así, es importante tener en cuenta que la evolución de la mano y del cerebro no comprende desde que estos dos órganos aparecen por primera vez en un ser vivo, sino desde los comienzos de la vida en el planeta. ¿Como es posible que a partir de los simples organismos unicelulares se originaran seres vivos inteligentes y capaces de manejar gran variedad de objetos?
Tanto la mano como el cerebro han sufrido grandes modificaciones a lo largo de la historia. La vida, que comenzó a partir de una diminuta célula, sin ningún tipo de complejidad estructural en base a los conocimientos actuales, ha ido poco a poco diversificándose y diferenciándose en distintas especies, cada una con unas cualidades y características diferentes que les han dado la oportunidad de poder sobrevivir en el planeta.
El primer vestigio de la aparición de la estructura que millones de años después daría lugar a lo que actualmente conocemos como mano tuvo lugar hace más de 450 millones de años en los primitivos elasmobranquios, una subclase dentro del grupo conformado por los peces cartilaginosos en el que actualmente se incluyen rayas y tiburones. Esta estructura consistía en una prolongación que recorría desde la parte anterior de las branquias hasta el ano, a ambos lados del animal. Con el tiempo, esta prolongación se dividió, formando un par de aletas pectorales, situadas justo a continuación de las branquias, y un par de aletas pélvicas, próximas al ano. A partir de entonces, esa estructura formada por cuatro miembros bien diferenciados permaneció constante a lo largo de los años, siendo un pilar fundamental en la evolución animal.
El cerebro tiene un origen anterior al de las extremidades citadas anteriormente. Los primeros animales con cerebro datan de hace aproximadamente 520 millones de años. Al igual que el origen de la mano, el cerebro fue originado en el medio acuático, en los primeros artrópodos. Este órgano supuso un gran avance en el desarrollo de la vida, permitiendo a los seres vivos realizar acciones más complejas teniendo en cuenta las características del entorno que les rodea. El cerebro ha jugado un importante papel en la diferenciación y la especiación de las especies al permitir a su vez un mayor número de respuestas posibles a los estímulos presentes, dando lugar a que cada individuo pudiera reaccionar a dichos estímulos de distintas maneras.
Ambas partes del cuerpo han supuesto un papel fundamental en el desarrollo de la vida pero ¿como surgieron realmente?¿Fueron adaptaciones al medio completamente aleatorias y espontáneas? La respuesta es sí y su explicación se halla en el campo de la genética.
La genética es una rama de la biología que estudia los genes que son transmitidos de generación en generación de unos seres vivos a otros y como estos se recombinan y manifiestan para dar lugar a las características particulares por las cuales se diferencian unos individuos de otros.
Es bien sabido por todos que los primeros seres vivos fueron las bacterias, unos organismos Procariotas (unicelulares) que aparecieron en el medio acuático hace unos 3.500 millones de años. Estos seres unicelulares evolucionaron y desarrollaron estructuras que les permitieron realizar la fotosíntesis. La liberación de oxígeno a la atmósfera fue lo que dio origen a los primeros seres eucariotas (pluricelulares), los cuales dieron lugar a seres cada vez más complejos entre los que se encuentra el propio ser humano.
Los seres vivos siempre han tenido la capacidad de reproducirse para dar lugar nuevos individuos con el objetivo de asegurar la supervivencia de la especie. Existen dos formas distintas de reproducción: la asexual propia de organismos más simples como las bacterias en la un solo individuo puede dar lugar a sus descendientes y la sexual, característica de organismos complejos como mamíferos, aves, reptiles…, en la que para dar lugar a nuevos seres vivos son necesarios dos individuos distintos que aporten un gameto (célula sexual) cada uno, uno masculino y otro femenino.
Para comprender los orígenes de las distintas especies y por tanto del ser humano es necesario analizar la reproducción de las primeras formas de vida. Las bacterias, al igual que el resto de organismos procariotas, únicamente podían reproducirse asexualmente por división celular. A través de este método de reproducción, también conocido como mitosis, un solo individuo es capaz de dar lugar dos individuos nuevos (células hijas) exactamente iguales a su progenitor (célula madre). Teniendo esto en cuenta, ¿como es posible que la vida evolucionara?¿Como han surgido individuos con distintas características si las primeras formas de vida únicamente podían dar lugar a seres completamente idénticos al progenitor?
Esta pregunta puede ser contestada por uno de los investigadores naturalistas más importantes y reconocidos a nivel mundial, el inglés Charles Darwin. Darwin elaboró su propia teoría evolucionista con el objetivo de explicar la gran biodiversidad entre los seres vivos existentes en el planeta. Esta teoría, que posteriormente fue denominada neodarwinista o teoría sintética de la evolución, se basaba en dos principios: la variabilidad y la selección natural. Dentro de la variabilidad entran la recombinación genética producida durante la meiosis (división celular destinada a la formación de gametos) en la que los cromosomas intercambian algunos de sus alelos (trozos de cromosomas que contienen información genética específica para un determinado carácter como por ejemplo el color de ojos, grupo sanguíneo…) dando lugar a cromosomas únicos. Aún así, es importante no olvidar que la reproducción mediante la unión de gametos es únicamente posible en organismos pluricelulares. Entonces, ¿como puede darse esta variabilidad en organismos unicelulares? A través de las mutaciones.
Las mutaciones son cambios estructurales generados en la cadena de ADN que da lugar a los cromosomas, provocando la aparición de nuevos genes. También pueden estar causadas por fallos durante la división celular y el reparto de cromosomas. A pesar de que la palabra “mutación” nos haga pensar de mano en connotaciones negativas, las mutaciones también pueden ser beneficiosas para la especie. Es por esto que se habla de dos tipos de mutaciones: beneficiosas y perjudiciales. Como sus nombre indican, las mutaciones beneficiosas ayudan a la perpetuación de la especie. Un ejemplo de mutación beneficiosa es el avance que supuso para las primeras bacterias el adquirir la capacidad de hacer la fotosíntesis, ampliando sus posibilidades de conseguir alimento. En cambio las perjudiciales suponen una dificultad para los organismos que la poseen a la hora de sobrevivir en el medio. Un ejemplo es una extraña mutación característica de las moscas la cual impide la formación de las alas, lo que da lugar a la muerte prematura del insecto. También se habla de otro tipo de mutaciones que carecen de importancia y que su aparición no causa ningún tipo de beneficio ni perjudica de ningún modo al ser vivo que la padece. Estas son las mutaciones neutrales, como puede ser el color de los ojos humanos.
Sobre estas mutaciones actúa el otro pilar de la teoría de Darwin, la selección natural. La teoría de la selección natural de Darwin defiende que los individuos con las características que mejor les permitan adaptarse al medio tendrán más posibilidades de sobrevivir y por tanto, de reproducirse para perpetuar la especie. Un famoso ejemplo es el del cuello de las jirafas. El animal predecesor de las jirafas era un pequeño antílope aproximadamente del tamaño de un caballo caracterizado por su cuello largo. Este animal se alimentaba de las hojas altas de los árboles. Aleatoriamente, el genoma (conjunto de genes y su disposición en el espacio) de ciertas jirafas fue genéticamente alterado, dando lugar a animales con los cuellos aún más largos. Esta mutación permitió a las jirafas con el cuello de mayor longitud llegar más fácilmente a las hojas de las que se alimentaban, arrebatándoselas a sus congéneres de cuello más corto, resultando en la muerte de estos últimos y en una población de jirafas en la que todos sus individuos poseían ese preciado gen.
Así fue el caso tanto de la mano como del cerebro en los seres humanos. Poco a poco, nuestros más remotos antecesores adquirieron aleatoriamente las características que mejor les permitían sobrevivir en el planeta: los primeros seres procariotas mutaron y dieron lugar a formas de vida más complejas como los peces, estos desarrollaron cuatro aletas bien diferenciadas que posteriormente darían lugar a las cuatro extremidades de algunos reptiles y mamíferos, adquirieron pulmones que les permitieron respirar fuera del agua, algunos reptiles desarrollaron pieles cubiertas de pelo… y así, poco a poco surgió la especie humana tal y como la conocemos hoy en día. Nuestros antepasado primates sustituyeron sus extremidades aptas para moverse con gracilidad entre las ramas de los árboles por un par de piernas con pies diseñados para la marcha y un par de extremidades superiores con manos hechas para el manejo de objetos. Mutaciones como la eliminación el pulgar oponible han sido de vital importancia en la historia de nuestra evolución. El cerebro también fue víctima de mutaciones a lo largo del tiempo. Una de las más evidentes es el claro aumento de la capacidad craneal, y por tanto mental con respecto a nuestros antepasados bípedos. Este órgano que nos dota de la increíble capacidad de pensar y razonar por nosotros mismos ha sido fundamental en la historia de nuestra evolución. A medida que aumentaban las facultades mentales de nuestros antepasados estos fueron capaces de pensar y elaborar un mayor número de respuestas cada vez más complejas que les permitieron sobrevivir y continuar el desarrollo de la especie, dando lugar al ser humano que conocemos hoy en día.
Aún así, es importante tener en cuenta que la evolución de la mano y del cerebro no comprende desde que estos dos órganos aparecen por primera vez en un ser vivo, sino desde los comienzos de la vida en el planeta. ¿Como es posible que a partir de los simples organismos unicelulares se originaran seres vivos inteligentes y capaces de manejar gran variedad de objetos?
Tanto la mano como el cerebro han sufrido grandes modificaciones a lo largo de la historia. La vida, que comenzó a partir de una diminuta célula, sin ningún tipo de complejidad estructural en base a los conocimientos actuales, ha ido poco a poco diversificándose y diferenciándose en distintas especies, cada una con unas cualidades y características diferentes que les han dado la oportunidad de poder sobrevivir en el planeta.
El primer vestigio de la aparición de la estructura que millones de años después daría lugar a lo que actualmente conocemos como mano tuvo lugar hace más de 450 millones de años en los primitivos elasmobranquios, una subclase dentro del grupo conformado por los peces cartilaginosos en el que actualmente se incluyen rayas y tiburones. Esta estructura consistía en una prolongación que recorría desde la parte anterior de las branquias hasta el ano, a ambos lados del animal. Con el tiempo, esta prolongación se dividió, formando un par de aletas pectorales, situadas justo a continuación de las branquias, y un par de aletas pélvicas, próximas al ano. A partir de entonces, esa estructura formada por cuatro miembros bien diferenciados permaneció constante a lo largo de los años, siendo un pilar fundamental en la evolución animal.
El cerebro tiene un origen anterior al de las extremidades citadas anteriormente. Los primeros animales con cerebro datan de hace aproximadamente 520 millones de años. Al igual que el origen de la mano, el cerebro fue originado en el medio acuático, en los primeros artrópodos. Este órgano supuso un gran avance en el desarrollo de la vida, permitiendo a los seres vivos realizar acciones más complejas teniendo en cuenta las características del entorno que les rodea. El cerebro ha jugado un importante papel en la diferenciación y la especiación de las especies al permitir a su vez un mayor número de respuestas posibles a los estímulos presentes, dando lugar a que cada individuo pudiera reaccionar a dichos estímulos de distintas maneras.
Ambas partes del cuerpo han supuesto un papel fundamental en el desarrollo de la vida pero ¿como surgieron realmente?¿Fueron adaptaciones al medio completamente aleatorias y espontáneas? La respuesta es sí y su explicación se halla en el campo de la genética.
La genética es una rama de la biología que estudia los genes que son transmitidos de generación en generación de unos seres vivos a otros y como estos se recombinan y manifiestan para dar lugar a las características particulares por las cuales se diferencian unos individuos de otros.
Es bien sabido por todos que los primeros seres vivos fueron las bacterias, unos organismos Procariotas (unicelulares) que aparecieron en el medio acuático hace unos 3.500 millones de años. Estos seres unicelulares evolucionaron y desarrollaron estructuras que les permitieron realizar la fotosíntesis. La liberación de oxígeno a la atmósfera fue lo que dio origen a los primeros seres eucariotas (pluricelulares), los cuales dieron lugar a seres cada vez más complejos entre los que se encuentra el propio ser humano.
Los seres vivos siempre han tenido la capacidad de reproducirse para dar lugar nuevos individuos con el objetivo de asegurar la supervivencia de la especie. Existen dos formas distintas de reproducción: la asexual propia de organismos más simples como las bacterias en la un solo individuo puede dar lugar a sus descendientes y la sexual, característica de organismos complejos como mamíferos, aves, reptiles…, en la que para dar lugar a nuevos seres vivos son necesarios dos individuos distintos que aporten un gameto (célula sexual) cada uno, uno masculino y otro femenino.
Para comprender los orígenes de las distintas especies y por tanto del ser humano es necesario analizar la reproducción de las primeras formas de vida. Las bacterias, al igual que el resto de organismos procariotas, únicamente podían reproducirse asexualmente por división celular. A través de este método de reproducción, también conocido como mitosis, un solo individuo es capaz de dar lugar dos individuos nuevos (células hijas) exactamente iguales a su progenitor (célula madre). Teniendo esto en cuenta, ¿como es posible que la vida evolucionara?¿Como han surgido individuos con distintas características si las primeras formas de vida únicamente podían dar lugar a seres completamente idénticos al progenitor?
Esta pregunta puede ser contestada por uno de los investigadores naturalistas más importantes y reconocidos a nivel mundial, el inglés Charles Darwin. Darwin elaboró su propia teoría evolucionista con el objetivo de explicar la gran biodiversidad entre los seres vivos existentes en el planeta. Esta teoría, que posteriormente fue denominada neodarwinista o teoría sintética de la evolución, se basaba en dos principios: la variabilidad y la selección natural. Dentro de la variabilidad entran la recombinación genética producida durante la meiosis (división celular destinada a la formación de gametos) en la que los cromosomas intercambian algunos de sus alelos (trozos de cromosomas que contienen información genética específica para un determinado carácter como por ejemplo el color de ojos, grupo sanguíneo…) dando lugar a cromosomas únicos. Aún así, es importante no olvidar que la reproducción mediante la unión de gametos es únicamente posible en organismos pluricelulares. Entonces, ¿como puede darse esta variabilidad en organismos unicelulares? A través de las mutaciones.
Las mutaciones son cambios estructurales generados en la cadena de ADN que da lugar a los cromosomas, provocando la aparición de nuevos genes. También pueden estar causadas por fallos durante la división celular y el reparto de cromosomas. A pesar de que la palabra “mutación” nos haga pensar de mano en connotaciones negativas, las mutaciones también pueden ser beneficiosas para la especie. Es por esto que se habla de dos tipos de mutaciones: beneficiosas y perjudiciales. Como sus nombre indican, las mutaciones beneficiosas ayudan a la perpetuación de la especie. Un ejemplo de mutación beneficiosa es el avance que supuso para las primeras bacterias el adquirir la capacidad de hacer la fotosíntesis, ampliando sus posibilidades de conseguir alimento. En cambio las perjudiciales suponen una dificultad para los organismos que la poseen a la hora de sobrevivir en el medio. Un ejemplo es una extraña mutación característica de las moscas la cual impide la formación de las alas, lo que da lugar a la muerte prematura del insecto. También se habla de otro tipo de mutaciones que carecen de importancia y que su aparición no causa ningún tipo de beneficio ni perjudica de ningún modo al ser vivo que la padece. Estas son las mutaciones neutrales, como puede ser el color de los ojos humanos.
Sobre estas mutaciones actúa el otro pilar de la teoría de Darwin, la selección natural. La teoría de la selección natural de Darwin defiende que los individuos con las características que mejor les permitan adaptarse al medio tendrán más posibilidades de sobrevivir y por tanto, de reproducirse para perpetuar la especie. Un famoso ejemplo es el del cuello de las jirafas. El animal predecesor de las jirafas era un pequeño antílope aproximadamente del tamaño de un caballo caracterizado por su cuello largo. Este animal se alimentaba de las hojas altas de los árboles. Aleatoriamente, el genoma (conjunto de genes y su disposición en el espacio) de ciertas jirafas fue genéticamente alterado, dando lugar a animales con los cuellos aún más largos. Esta mutación permitió a las jirafas con el cuello de mayor longitud llegar más fácilmente a las hojas de las que se alimentaban, arrebatándoselas a sus congéneres de cuello más corto, resultando en la muerte de estos últimos y en una población de jirafas en la que todos sus individuos poseían ese preciado gen.
Así fue el caso tanto de la mano como del cerebro en los seres humanos. Poco a poco, nuestros más remotos antecesores adquirieron aleatoriamente las características que mejor les permitían sobrevivir en el planeta: los primeros seres procariotas mutaron y dieron lugar a formas de vida más complejas como los peces, estos desarrollaron cuatro aletas bien diferenciadas que posteriormente darían lugar a las cuatro extremidades de algunos reptiles y mamíferos, adquirieron pulmones que les permitieron respirar fuera del agua, algunos reptiles desarrollaron pieles cubiertas de pelo… y así, poco a poco surgió la especie humana tal y como la conocemos hoy en día. Nuestros antepasado primates sustituyeron sus extremidades aptas para moverse con gracilidad entre las ramas de los árboles por un par de piernas con pies diseñados para la marcha y un par de extremidades superiores con manos hechas para el manejo de objetos. Mutaciones como la eliminación el pulgar oponible han sido de vital importancia en la historia de nuestra evolución. El cerebro también fue víctima de mutaciones a lo largo del tiempo. Una de las más evidentes es el claro aumento de la capacidad craneal, y por tanto mental con respecto a nuestros antepasados bípedos. Este órgano que nos dota de la increíble capacidad de pensar y razonar por nosotros mismos ha sido fundamental en la historia de nuestra evolución. A medida que aumentaban las facultades mentales de nuestros antepasados estos fueron capaces de pensar y elaborar un mayor número de respuestas cada vez más complejas que les permitieron sobrevivir y continuar el desarrollo de la especie, dando lugar al ser humano que conocemos hoy en día.