Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9
67Las pruebas de la evolución
Dos veces se ha parado este libro al borde de una afirmación enorme: las ramas del árbol del parentesco se juntan todas (Observación 44.8) y todos los seres vivos leen un mismo código (Observación 65.7). La afirmación a la que apuntan tiene nombre — la evolución: las especies cambian a lo largo de las generaciones y todas descienden de antepasados comunes. Antes de que el capítulo siguiente pregunte cómo, este hace lo que exigía el Ejercicio 44.12: expone las pruebas.
67.1 El testimonio de las rocas
Definición 67.1 (Los fósiles)
Un fósil es un rastro conservado de vida pasada — una concha, un hueso, la huella de una hoja, una pisada — sellado en roca sedimentaria. Las capas de roca se apilan en orden de tiempo, la más vieja abajo; leer hacia arriba es leer la historia. Los fósiles son la mitad de restos del inventario de la Definición 37.1, guardada durante millones de años.
Proposición 67.2 (Lo que enseña el registro en capas)
Leído en orden, el registro testifica tres veces:
- las faunas cambian: cada edad de capa tiene su propio reparto — ni conejos entre los trilobites ni trilobites en las capas de los conejos; la mayoría de las especies de cualquier capa honda están extinguidas (la palabra de la Proposición 30.8, ahora con el tiempo profundo detrás);
- el orden encaja como el árbol: los peces aparecen en las capas hondas, los parientes anfibios de cuatro patas por encima de ellos, los parientes reptiles por encima de esos, y los mamíferos y las aves más arriba todavía — las cajas de la clasificación (Problema 44.1) se apilan en el tiempo exactamente como predice el parentesco;
- existen los intermedios: la famosa losa del Archaeopteryx — plumas y alas sobre un armazón de reptil con dientes y con la cola larga y ósea — está justo donde se separan la rama de las aves y la de los reptiles; unas ballenas fósiles con patas traseras que funcionaban están donde las exigía la ascendencia de mamífero terrestre del Ejemplo 44.5.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 67.3 (La serie de las ballenas)
El expediente de la ballena, rellenado por las rocas: unos fósiles sucesivos, en orden de tiempo, van desde un mamífero costero de cuatro patas del tamaño de un lobo, pasando por formas con las patas cada vez más pequeñas y la cola cada vez más fuerte, hasta unos nadadores completos sin patas — mientras que la ballena de hoy todavía construye unos huesecillos escondidos de cadera y de pata (el Ejemplo 44.3 señaló los vestigios) y todavía amamanta, respira aire y cría pelo fetal. Predicción, fósiles y vestigios: tres llaves, una cerradura.
67.2 El testimonio de los cuerpos vivos
Proposición 67.4 (La anatomía se acuerda)
Los cuerpos vivos llevan encima su historia:
- el plan compartido: el ala del murciélago, la aleta de la ballena, la pata del caballo y tu brazo son una misma disposición de huesos (la horquilla de las cuatro extremidades del Problema 44.1) estirada, acortada y recolocada en otro oficio — la herencia explica lo que una ingeniería nueva no repetiría jamás;
- los vestigios: las caderas de la ballena, las alas selladas del escarabajo que no vuela, tu propio cóccix y el estado encogido del apéndice — piezas conservadas porque la ascendencia construye encima, no desde cero;
- los embriones coinciden: los embriones de vertebrado de un pez, de un pollo y de un ser humano corren asombrosamente parecidos por sus primeras semanas (el trazado del plan de la Proposición 58.4) — instrucciones de obra compartidas, que divergen tarde.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Proposición 67.5 (Las moléculas votan)
El testigo más nuevo es el código de la Observación 65.7. Compara la ortografía de un gen bien conservado entre especies: el ser humano y el chimpancé difieren en pocas letras, el ser humano y el ratón en más, el ser humano y un pez en más todavía, y el ser humano y la levadura en muchísimas más — y las distancias, sumadas gen tras gen, vuelven a dibujar el mismo árbol que dibujaron los anatomistas con los huesos y los paleontólogos con las capas. Tres testigos independientes, un solo árbol de familia: ese acuerdo es la razón de que los biólogos dejaran de discutir el si y se volvieran hacia el cómo.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 67.6 (Verlo moverse)
El cambio hasta se puede mirar allí donde las generaciones pasan deprisa. La forma oscura de la mariposa del abedul se extendió por los bosques industriales manchados de hollín y retrocedió cuando el aire se limpió; los insectos a prueba de insecticidas y los microbios que desafían a los antibióticos (el Capítulo 69 se topará con el caso médico) aparecen en cuestión de años; y en las islas, la distribución de tamaños del pico de los pinzones se desplaza con las sequías y las épocas de abundancia, medida en vivo con anillos y calibres. Movimientos pequeños, tiempos cortos — el mecanismo pillado funcionando, sea cual sea su alcance a la larga.
Método 67.7 (Pesar unas pruebas históricas)
La evolución es historia, y las afirmaciones históricas se ponen a prueba como el caso sin resolver del Problema 66.1 — por la convergencia de testigos independientes:
- pregunta qué predice la afirmación: qué intermedios, qué vestigios, qué distancias moleculares;
- comprueba cada testigo por separado: las rocas, los cuerpos, las moléculas, lo que se mira en vivo;
- pesa su independencia: unos testigos que no han podido confabularse, si coinciden, multiplican la credibilidad;
- deja el veredicto abierto al próximo hallazgo — y fíjate cuando los hallazgos siguen cayendo donde la afirmación decía que había que cavar (las patas de las ballenas se buscaron, y se encontraron).
67.3 Ejercicios
Ejercicio 67.1 ★
¿Qué es un fósil, y por qué se leen las capas de roca como una línea del tiempo?
Solución
Solución de Ejercicio 67.1.
Un rastro conservado de vida pasada, sellado en roca sedimentaria. Las capas se apilan en orden de depósito, la más vieja abajo — así que subir por la pila es avanzar en el tiempo.
Ejercicio 67.2 ★
Enuncia los tres testimonios del registro en capas.
Solución
Solución de Ejercicio 67.2.
Las faunas cambian de una capa a otra y la mayoría de las especies hondas están extinguidas; los grandes grupos aparecen en el orden encajado del árbol — los peces hondos, los parientes de cuatro extremidades encima, los mamíferos y las aves arriba; y los intermedios están plantados en los puntos de ramificación.
Ejercicio 67.3 ★
¿Qué mezcla de rasgos hace del Archaeopteryx un intermedio?
Ejercicio 67.4 ★
Da tres vestigios y qué testifica cada uno.
Solución
Solución de Ejercicio 67.4.
Los huesos escondidos de cadera y de pata de la ballena: una ascendencia que caminaba. Las alas selladas del escarabajo que no vuela: unos antepasados que volaban. El cóccix humano (o el apéndice encogido): una línea con cola y con otra alimentación. Cada uno es una pieza conservada que testifica una obra anterior.
Ejercicio 67.5 ★
¿Cómo vuelven a dibujar el árbol las comparaciones moleculares?
Solución
Solución de Ejercicio 67.5.
Cuenta las diferencias de letras de un gen compartido entre dos especies: cuantas menos, más cercano el parentesco. Las distancias, recopiladas, montan un árbol — y coincide con el que dibujaron los huesos y los fósiles.
Ejercicio 67.6 ★
Nombra dos cambios mirados en vivo del Ejemplo 67.6.
Solución
Solución de Ejercicio 67.6.
La forma oscura de la mariposa del abedul siguiendo al hollín y al aire limpio; las plagas a prueba de insecticidas y de antibióticos que aparecen en cuestión de años; las medidas del pico de los pinzones desplazándose con las sequías y las épocas de abundancia.
Ejercicio 67.7 ★★
¿Por qué argumenta herencia, y no un buen diseño reutilizado, el plan compartido de las extremidades? (¿Qué sería libre de hacer una ingeniería nueva?)
Solución
Solución de Ejercicio 67.7.
Una ingeniería nueva podría darle a cada extremidad su mejor mecanismo — montantes para las alas, hidroalas para las aletas — y no repetiría ninguna cuenta de huesos arbitraria. La disposición única, estirada con torpeza a todos los oficios, es lo que produce construir encima de una herencia y lo que un diseño libre no haría.
Ejercicio 67.8 ★★
Monta el expediente completo de la ballena: rasgos de clase, vestigios, serie de fósiles y parentesco molecular — una línea cada uno.
Solución
Solución de Ejercicio 67.8.
Clase: leche, respiración de aire y pelo fetal — herencias de mamífero (Ejemplo 44.5). Vestigios: caderas y huesos de pata escondidos. Fósiles: la serie ordenada en el tiempo, del mamífero costero de cuatro patas al nadador sin patas. Moléculas: sus distancias entre genes la sitúan entre los mamíferos, con los parientes de pezuña como los más cercanos. Cuatro testigos, un expediente.
Ejercicio 67.9 ★★
¿Por qué cuenta más el acuerdo de las rocas, los cuerpos y las moléculas que cualquiera de los testigos por separado? Usa el paso de la independencia del Método 67.7.
Solución
Solución de Ejercicio 67.9.
Porque los testigos no han podido confabularse: las rocas se depositaron, los cuerpos se construyeron y las moléculas se deletrearon por procesos que no tenían acceso al testimonio de los otros. Unos testigos independientes que coinciden multiplican la credibilidad — un solo árbol desde tres fuentes es la convergencia que aprecia el método.
Ejercicio 67.10 ★★
“Ni un conejo entre los trilobites”. ¿Por qué es esa ausencia — sostenida en todas las excavaciones que se han hecho jamás — una prueba fuerte en sí misma?
Solución
Solución de Ejercicio 67.10.
Porque la afirmación lo prohíbe: los mamíferos no pueden aparecer por debajo de las capas de sus antepasados. Cada excavación es una ocasión nueva de refutarla — y la ausencia, sostenida en todas las excavaciones que se han hecho jamás, es la afirmación superando su prueba todos los días.
Ejercicio 67.11 ★★
El testigo del embrión: ¿qué coincide, cuándo diverge y la maquinaria de qué capítulo dice por qué importan más las instrucciones tempranas compartidas?
Solución
Solución de Ejercicio 67.11.
Los embriones de vertebrado coinciden asombrosamente durante las primeras semanas del trazado del plan y divergen tarde. La maquinaria del capítulo del desarrollo dice por qué: las instrucciones tempranas trazan el plan corporal compartido — los capítulos más hondos y más viejos del texto — mientras que la lectura posterior escribe los detalles de cada especie. Texto temprano compartido, ascendencia honda compartida.
Ejercicio 67.12 ★★★
Escribe el argumento del capítulo como el Método 67.7 aplicado del todo: afirmación, predicciones, cuatro testigos, veredicto — y la pregunta que le entrega el veredicto al Capítulo 68.
Solución
Solución de Ejercicio 67.12.
Afirmación: las especies cambian y comparten descendencia. Predicciones: faunas ordenadas en el tiempo con el encaje del árbol; intermedios en las horquillas; vestigios de obras anteriores; distancias moleculares graduadas con el parentesco. Testigos: las rocas entregan el orden y los intermedios; los cuerpos entregan el plan y los vestigios; las moléculas entregan el árbol que coincide; los cambios mirados en vivo entregan el cambio en marcha. Veredicto: la descendencia con cambio se sostiene sobre unos testimonios independientes que convergen — y le entrega al capítulo siguiente su pregunta: ¿qué impulsa el cambio?
67.4 Problema: El ala nueva del museo
Problema 67.1
Problema de fin de semana — comisariar la sala de las pruebas
El museo de historia natural construye un ala sobre la evolución, y la clase comisaría cuatro salas: Rocas, Cuerpos, Moléculas y Cambios en vivo.
Parte I — Sala por sala.
- Rocas: ordena la pared — losa de trilobites, primeros peces, rastros de parientes anfibios, esqueletos de reptil, molde de Archaeopteryx y mandíbula de mamífero temprano — y escribe el cartel de una frase de la sala a partir de la Proposición 67.2.
- Cuerpos: la pieza central despliega el ala del murciélago, la aleta de la ballena, la pata del caballo y el brazo humano desde un mismo soporte de esqueleto. Ponle cartel al plan compartido — y añade las tres piezas de la vitrina de los vestigios.
- Moléculas: el cuadro de la pared suma las diferencias de letras de un gen: chimpancé 1, ratón 8, pez 24, levadura 41 (cuentas a modo de ejemplo). ¿Con qué tiene que coincidir el árbol del cuadro para que la sala funcione?
- Cambios en vivo: elige dos piezas del Ejemplo 67.6 y di qué enseña moviéndose cada una.
Parte II — Las preguntas de los visitantes.
- “¿Por qué sigue habiendo monos, si descendemos de antepasados compartidos con ellos?”. Responde con la ramificación del árbol — primos, no escaleras (Definición 44.6).
- “¿Dónde están los eslabones perdidos?”. Señala los encontrados — dos de este capítulo — y di entre qué estaba cada uno.
- “¿No es la evolución solo una teoría?”. Responde con el método de las pruebas históricas: qué quiere decir aquí “teoría” y qué establece el acuerdo de las cuatro salas.
- “¿Podría echarlo abajo la excavación de mañana?”. Di qué clase de hallazgo lo haría — conejos entre los trilobites — y qué ha significado su ausencia, excavación tras excavación.
Parte III — El panel de cierre del ala.
- Redacta el panel que une el ala con la sala de la clasificación de al lado: por qué las cajas encajadas de siempre eran el árbol desde el principio.
- Añade el párrafo de las moléculas: qué dice sobre el tronco el código compartido.
- Añade el párrafo honrado: qué enseña el ala (cambio, parentesco e intermedios) y qué no explica todavía — nombrando la pregunta del mecanismo que recogerá la sala siguiente.
- Cierra con una frase que se vaya a acordar alguien de doce años, y que contenga familia y tiempo.
Solución
Solución de Problema 67.1.
1. Orden: los trilobites abajo del todo, después los primeros peces, los rastros de parientes anfibios, los reptiles, el Archaeopteryx y la mandíbula de mamífero temprano. Cartel: “Leídas hacia arriba, las rocas cambian de reparto exactamente en el orden que predice el árbol de familia — con los de en medio plantados en las ramificaciones”.
2. Cartel: “Un solo plan de huesos — estirado para volar, remar, galopar y escribir: una herencia recolocada en otro oficio, no rediseñada nunca”. Vitrina: las caderas de la ballena, las alas selladas del escarabajo y el cóccix humano.
3. El árbol que implican las cuentas de letras — el chimpancé el más cercano, la levadura la más lejana — tiene que coincidir con el árbol de los anatomistas y los paleontólogos de al lado: la misma ramificación, obtenida de manera independiente.
4. Las mariposas: los colores de una población siguiendo a su ambiente en cuestión de décadas. Los pinzones: la distribución de los picos moviéndose con las existencias de semillas, medida con calibre — un cambio alimentado por la herencia, mirado en vivo.
5. Porque la descendencia se ramifica: nosotros y los monos de hoy somos primos en ramas separadas de una horquilla compartida — nadie que esté vivo es antepasado de nadie, y la existencia de un primo no niega el parentesco, igual que tus primos no niegan el tuyo.
6. El Archaeopteryx, plantado entre el armazón de reptil y el equipo de ave; las ballenas fósiles con patas, plantadas entre el mamífero costero y el nadador. Los dos fueron predicciones antes de ser hallazgos.
7. En ciencia, “teoría” nombra una explicación puesta a prueba hasta que organiza un campo entero — no una corazonada. Lo que establecen las salas es el hecho histórico del cambio y de la descendencia, por testigos independientes que convergen; la teoría propiamente dicha es el mecanismo que explica la sala siguiente.
8. Un anacronismo de verdad — huesos de mamífero por debajo de las capas de trilobites, verificados — rompería el orden que exige la afirmación. Que ninguna excavación en dos siglos haya dado uno es la afirmación sobreviviendo a su prueba más dura, todos los días, en todas partes donde se siga cavando.
9. “Las cajas dentro de cajas que has visto en la sala de al lado no fueron nunca una comodidad de archivo: los atributos encajan porque la descendencia se ramifica — la clasificación era el árbol de familia, dibujado antes de que nadie supiera qué estaba dibujando”.
10. “Todas las piezas de esta ala, y todos los visitantes que están delante de ellas, escriben su obra con las mismas cuatro letras leídas con el mismo código: las ramas difieren, el idioma del tronco no ha diferido nunca”.
11. “Esta ala enseña que las especies cambian, que comparten descendencia y que el registro guarda a los de en medio. Lo que todavía no ha dicho es qué impulsa el cambio — la sala del mecanismo viene ahora, y su respuesta funciona con variedad, herencia y los frenos del ambiente”.
12. “Toda la vida es un solo álbum de familia, y las rocas guardaron las primeras páginas — con tiempo de sobra, unos primos llegan a ser tan distintos como una ballena y un murciélago, y siguen siendo familia”.