Biología evolutiva

1 CAPITULO Biología evolutiva

Los biólogos, que buscan en términos generales en los seres vivos, se agitan para pedir miles de preguntas. ¿Por qué las ballenas tienen pulmones, y por qué las serpientes carecen de piernas?, ¿Por qué algunos insectos atacan una sola especie de planta, mientras que otros comen muchas especies diferentes?, ¿Por qué las salamandras tienen más de diez veces más ADN que los humanos?, ¿por qué hay 19.000 especies de orquídeas y más de 300.000 especies de escarabajos?, ¿por qué las personas difieren en los rasgos faciales, color de la piel, las actitudes, el comportamiento?, lo que explica la asombrosa variedad de organismos?, lo que explica sus adaptaciones complejas, multitudinario?. En una de las ideas más impresionantes en la historia de la ciencia, Charles Darwin propuso que “todos los seres orgánicos que han vivido en esta tierra han descendido de forma primordial”. A partir de esta idea, se sigue que todas las características de cada especie- los colmillos de una víbora, el número y la secuencia de sus genes, la capacidad catalítica de las enzimas, la estructura de sus células y órganos, sus tolerancias fisiológicas y necesidades nutricionales, su vida útil y el sistema reproductivo, su capacidad para el comportamiento- es el resultado de una historia evolutiva. El punto de vista evolutivo ilumina todos los temas de la biología, la biología molecular a la ecología. De hecho, la evolución es la teoría unificadora de la biología. “nada en biología tiene sentido,” dijo el genetista Theodosius Dobzhansky, “excepto a la luz de la evolución”.

¿Qué es evolución?

La palabra evolución viene del latín evolvere, “para desplegar o desenrollar”-- para revelar o manifestar potencialidades ocultas. La evolución ha llegado hoy a los hombres, simplemente, “cambio.” A veces se usa para describir los cambios en los objetos individuales, tales como estrellas. La evolución biológica “u orgánica”, sin embargo, es el cambio en las propiedades de los grupos de organismos a lo largo de generaciones. El desarrollo o la ontogenia de un organismo individual no se consideran evolución: los organismos individuales no evolucionan. Los grupos de organismos, los cuales muchos de nosotros llamamos población, undergo descent with modification. Las poblaciones pueden ser subdivididas, por lo que varias poblaciones se derivan de una población ancestral común. Si los cambios en diferentes transpiran las diversas poblaciones, las poblaciones divergen. Los cambios en las poblaciones que se consideran evolutivas son los que se pasan a través del material genético de una generación a otra. A lo largo de muchas generaciones, muchos cambios se pueden acumular. Por lo tanto, la evolución biológica puede ser leve o importante: abarca todo, desde pequeños cambios en las proporciones de las diferentes formas de un gen dentro de una población a las alteraciones que llevó desde los primeros organismos a los corales, langostas, los tomates y los seres humanos.

Ningún ejemplo más dramático de la evolución por selección natural se puede imaginar que la crisis actual en la resistencia a los antibióticos. Antes de la década de 1940, la mayoría de la gente en los hospitales no tenía cáncer o enfermedades del corazón. Que sufría de tuberculosis, neumonía, meningitis, fiebre tifoidea, la sífilis, y muchos otros tipos de infecciones bacterianas- y que tenía pocas esperanzas de curación. Las enfermedades infecciosas bacterianas condenados a millones de personas en los países desarrollados a una muerte temprana. Poblaciones de los países en desarrollo soportan no sólo las cargas, sino también enfermedades como la malaria y el cólera, incluso en mayor medida que en la actualidad. Por el 1960, la situación médica ha cambiado dramáticamente. El descubrimiento de los antibióticos y los avances posteriores en su síntesis llevó a la conquista de la mayoría de las enfermedades bacterianas, por lo menos en los países desarrollados. La revolución sexual en la década de 1970 se sintió alentado por la confianza que las enfermedades de transmisión sexual como la gonorrea y la sífilis eran más que un inconveniente temporal que la penicilina puede curar. En 1969, el Cirujano General de los Estados Unidos proclamó que era el momento de “cerrar el libro de las enfermedades infecciosas”.

he was wrong. Hoy nos enfrentamos no sólo a las nuevas enfermedades infecciosas como el SIDA, sino también un resurgimiento de viejas enfermedades como la tuberculosis. Las mismas bacterias que están de vuelta, pero ahora son resistentes a la penicilina, ampicilina, eritromicina, la vancomicina, fluoroquinolonas- todas las armas que se supone que han vencido. Casi todos los hospitales del mundo trata a las víctimas en esta batalla contra oponentes cambiando, y sin querer pueden hacer los opositores más fuertes. En este y muchos otros aspectos, los seres humanos están instigando una explosión de cambio evolutivo. Por ejemplo, Staphylococcus aureus, una bacteria que causa muchas infecciones en pacientes quirúrgicos, se ha vuelto resistente a una amplia gama de antibióticos, a partir de la penicilina y el trabajo de su camino a través de muchos otros.

Casi el único remedio eficaz que queda frente a S. aureus es la vancomicina, pero también es cada vez menos eficaz. Asimismo, las cepas resistentes de Neisseria gonorrhoeae, la bacteria que causa la gonorrea, han ido aumentado constantemente en abundancia, muchas cepas de la bacteria del cólera, la neumonía, son altamente resistentes a los antibióticos; a lo largo de los trópicos, el microorganismo que causa la malaria es ahora resistente a la cloroquina, y se está volviendo resistente a otras drogas también. VIH, el virus de la inmunodeficiencia humana que causa el SIDA, se convirtió rápidamente resistente a AZT y otros medicamentos que en un primer momento fueron eficaces. Personas que sobreviven con el VIH mediante la adopción de una combinación de drogas, pero existe una gran preocupación acerca de cuánto tiempo pasará hasta que las poblaciones de virus desarrollan resistencia a estos también. Como el uso de antibióticos aumenta, también lo hace la incidencia de bacterias que son resistentes a los antibióticos, por lo que las ganancias se hacen casi al mismo tiempo perdido. ¿por qué sucede esto?, ¿Los medicamentos causan las drogas resistentes a las mutaciones en los genes de las bacterias?, las mutaciones se producen incluso sin contacto con drogas, es decir, están presentes en las poblaciones no expuestas bacteriana?, de que manera muchas mutaciones tienen como resultado la resistencia a un medicamento?, ¿Con qué frecuencia se producen?, hacer las mutaciones propagación de una bacteria

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