tl; dr. Se han propuesto muchos, pero ninguno ha podido desplazar la evolución mediante la selección natural como el paradigma dominante para explicar la variación en las criaturas vivientes.
No diría que la evolución no tiene sentido. Sin embargo, realmente depende de lo que quieres decir que sea “sin rumbo”. La evolución no es progresiva, eso es innegable. Las inteligencias complejas, como la mente humana, han evolucionado, pero las bacterias aún nos superan ampliamente , y el peso combinado de los virus es muchas veces el peso combinado de todos los seres vivos. ¡Y las bacterias siguen evolucionando! Es algo que escapa a nuestra atención a menudo, porque no lo vemos todos los días, pero sucede. Son tan “evolucionados” como nosotros, pero han encontrado su nicho, y la mayoría se quedará allí a menos que algo los obligue a cambiar.
La evolución llevará a las especies a ocupar cualquier nicho disponible que se pueda alcanzar desde la posición actual de nicho de una especie. (Aquí hablo de manera imprecisa, pero eso es solo porque estoy tratando de hacerlo accesible y porque el vocabulario de la ecología es un poco impreciso). Los seres humanos evolucionaron en un entorno, en el este de África, hace millones de años, donde la inteligencia superior Los pulgares opuestos y la visión fuerte y tricromática podrían ser rasgos beneficiosos, incluso a expensas de la fuerza física y nuestro poder del olfato. Todo cambio evolutivo es un intercambio, o simplemente malo; Si la compensación es “valiosa” depende de si las condiciones ambientales hacen que lo que se gana sea más valioso que lo que se pierde. Tener un cerebro grande capaz de un pensamiento abstracto y complejo requiere mucha energía que podríamos usar de otras maneras, pero nos hace más adaptables. Sin embargo, no se puede decir que los humanos sean mejores que los dinosaurios o las bacterias. Ciertamente, las bacterias seguirán estando aquí mucho después de que nos hayamos ido.
La evolución avanza en una dirección, pero esa dirección es difícil de predecir, y realmente solo depende de lo que el entorno suceda para favorecer en un momento. Es más probable que se observen en el futuro aquellas especies que puedan sobrevivir y propagarse mejor. Sin embargo, debido a los cambios geológicos / atmosféricos a gran escala y los cambios ecológicos a menor escala, cuya naturaleza se debate, la biodiversidad está aumentando en la Tierra. Esto podría indicar una tendencia hacia una mayor especialización ecológica; No lo sé, pero lo especularía.
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Sin embargo, usted hace una pregunta realmente buena, y una que se debate extremadamente acalorada hoy. En la década de 1890, un grupo llamado los mutacionistas, cuyo miembro más notable era Hugo de Vries, propuso que la evolución gradual darwiniana estaba equivocada, y que la evolución se desarrolla de manera discreta, principalmente a través de la mutación. Observaron la investigación de Mendel, que fue redescubierta en la década de 1900, y pensaron que vieron evidencia de discreción evolutiva.
Pero pronto, se descubrieron los rasgos poligénicos, que explican los rasgos continuos y la evolución continua; los genes subyacentes tenían la misma forma de herencia que los rasgos relativamente discretos de Mendel, pero sus interacciones produjeron continuidades. La Síntesis Moderna (Haldane, Wright, Fisher) de la década de 1920 demostró que no había base para las afirmaciones de los mutacionistas.
En los años sesenta y setenta surgieron mayores amenazas para el paradigma neodarwiniano. Steven Jay Gould y Niles Eldredge propusieron que la evolución se produjo principalmente en estallidos cortos con largos períodos de estancamiento en el medio, y posiblemente debido a un mecanismo distinto a la selección natural. Esta hipótesis se desarrolló después de un estudio intensivo del registro de fósiles de animales. Sin embargo, una gran cantidad de evidencia parece indicar que esta teoría del “equilibrio puntuado”, si bien es cierta para algunas radiaciones importantes como la explosión cámbrica, no siempre es así. Además, tanto la selección como la deriva aleatoria pueden dar cuenta de estos patrones en ciertos casos; en particular, la deriva podría tener un efecto importante en el cambio de las frecuencias genéticas en poblaciones pequeñas. (Para obtener información sobre la deriva, puede consultar la teoría neutral de Motoo Kimura, que asume que la deriva neutral es la fuerza primaria de la evolución; no la discuto aquí porque es tan gradual como la selección natural).
Otro desafío para el gradualismo darwiniano fue Lynn Margulis y su teoría de la endosimbiosis, que describe los orgánulos en las células como resultado de asociaciones simbióticas que surgieron cuando algunas células heterotróficas (que consumen alimentos) intentaron consumir heterótrofos aeróbicos más eficientes (formando mitocondrias), células autótrofas ( formando plástidos), o espiroquetas (formando cilios o flagelos). Esta teoría está bien basada en la estructura de estos orgánulos y ayuda a explicar algunos de los cambios drásticos que se han producido en el registro evolutivo. Margulis ha postulado desde entonces que las fuerzas simbióticas son las fuerzas impulsoras de la evolución, y que la selección natural solo puede llevar a cambios dentro de las poblaciones o especies, no a nuevos eventos de especiación. Esta idea es muy debatida.
En cuanto a los efectos de la mutación, la idea de que los sistemas vivos son frágiles y que la mutación más pequeña podría hacerlos no funcionales es en gran medida errónea. Tú y yo somos criaturas altamente redundantes, y esta redundancia proporciona una gran cantidad de materia prima para la evolución. La evolución no solo procede por mutación aleatoria; A veces, los genes completos se duplican, se mueven o se dejan caer justo en medio de otros genes. (Consulte Barbara McClintock y “genes saltarines” o transposones). Los virus también pueden transferir material genético de un organismo a otro, formando una enorme red de transferencia horizontal de genes entre linajes evolutivos.
Cuando se duplica un gen, solo se requiere que uno sea funcional. El otro se libera de gran parte de su presión selectiva y puede cambiarse para realizar una función completamente diferente con una proteína similar, pero no idéntica. Por lo tanto, algunas proteínas que se utilizaron en el metabolismo en ciertas bacterias son homólogas a otras proteínas que se encuentran en el marco de los flagelos bacterianos. Cosas como estas en realidad suceden con bastante frecuencia.
Incluso la mayoría de las mutaciones aleatorias no tienen mucho efecto. La mayoría tiene solo un efecto ligeramente negativo, y muchos no tienen ningún efecto, ya que aparecen en el ADN de la chatarra, lo que, según indican los estudios recientes, puede ser cualquier cosa menos basura, aunque su propósito aún se desconoce. A veces, una mutación o un conjunto de mutaciones en la codificación del ADN cambiará la forma de la proteína resultante lo suficiente como para que pueda servir a otro propósito, aunque sea poco. Luego, la mutación y la selección a menudo mejorarán gradualmente el funcionamiento de la proteína de ese gen al realizar esa nueva tarea. Creo que así es como E. coli de Richard Lenski, de su famoso experimento de evolución a largo plazo, “aprendió” a digerir el citrato.
Y si la mutación es realmente perjudicial, el organismo o el linaje probablemente serán seleccionados, de todos modos, lo que significa que en la escala más grande de la evolución, no tendrá mucho efecto.
Esencialmente, los sistemas vivos son solo un montón de cosas que se juntan para que puedan sobrevivir y auto-replicarse. Sí, la vida es compleja y, a menudo, hermosa, pero no somos estas máquinas frágiles y ultra eficientes. Somos redundantes e imprecisos; dependemos de nuestro entorno, y entre nosotros, para una gran cantidad de procesos de vital importancia en nuestro desarrollo. Pero esto significa que podemos tomar algunos abusos, y tenemos control de calidad para solucionarlo si es necesario. Y a veces, nuestras fallas pueden ser de gran ayuda en las condiciones adecuadas. La selección es extraordinariamente ingeniosa y rápida para convertir nuestros mayores pasivos en enormes activos.
Como nota final, ha habido muchos sistemas evolutivos distintos a los de Darwin, algunos menos erróneos que otros. El abuelo de Carlos, Erasmo, tenía su propia teoría de la evolución. Pero creo que es justo decir que Lamarck, aunque innovador para su época y aún fascinante, ha sido en gran parte desacreditado. Solo mire lo que sucedió cuando Lysenko trató de propagar sus ideas en la URSS.