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Descripción de cómo los ojos han evolucionado desde células fotosensibles a cámaras oscuras.

Creada22-06-2014
Modificada19-07-2016
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Julio13

La Evolución del Ojo

Extracto de Lo que Hacen las Moléculas, de la serie Cosmos

Se ha dicho que el ojo humano es tan complejo que es imposible que haya llegado a existir por cambios aleatorios, que tiene que haber sido diseñado por una inteligencia superior.

Para comprobarlo retrocedamos 3 giga·años.

El mundo estaba poblado de bacterias insensibles a la luz, pero en algún momento surgió una bacteria con una estructura molecular capaz de convertir un estímulo luminoso en una sustancia química o en una corriente eléctrica. Esa bacteria fue capaz de reconocer cuándo había más luz o más oscuridad en su entorno. Los descendientes de esa bacteria adquirieron una mayor capacidad de supervivencia al detectar cuándo se hacía de día o de noche. Las que huían de la luz ultravioleta del Sol sobrevivieron en mayor cantidad que las que no lo hacían y al cabo de miles de generaciones, tal vez unos pocos años, las bacterias fotosensibles se hicieron mayoría en la superficie de los mares primigenios.

Cuando aparecieron organismos pluricelulares, los que tenían una zona fotosensible adquirieron ventaja sobre los que no la tenían, pero no los reemplazaron, sino que sobrevivieron ambas especies, pero cada una en un nicho ecológico diferente. Mientras los organismos fotosensibles poblaban la superficie de los mares, en las profundidades abisales, donde la luz no llegaba, esa mutación no aportaba ninguna ventaja de ahí que las bacterias y organismos no fotosensibles siguieron prosperando.

Los organismos con una zona fotosensible localizada podían ver además de dónde procedía la luz, una ventaja adicional.

Evolución del OjoLos platelmintos desarrollaron la zona fotosensible en una oquedad de la piel, lo que les permitió adquirir un campo de visión en el que podía percibir en qué dirección había sombras, de una manera borrosa pero suficiente para suponer una importante ventaja a la hora de buscar el alimento o protegerse de depredadores.

Más adelante el hoyuelo se profundizó y se convirtió en una cuenca con una abertura. La visión se hizo más direccional.

Aparecieron variaciones con la cuenca más profunda y la abertura más cerrada. Con la abertura más cerrada entra menos cantidad de luz pero la imagen que se forma en la retina es más nítida.

Otras variaciones hicieron aparecer una membrana transparente sobre el ojo, llenándose la cuenca de una solución salina. La solución salina tenía un índice de refracción distinto al del agua, y eso hizo que la curvatura de la membrana exterior actuara como una lente.

Todas las variaciones que supusieran una mejor visión se convertían en ventajas para la supervivencia que eran heredadas por los descendientes. Las variaciones desventajosas, o los organismos que no adquirían esas ventajas, tenían que competir con seres más aptos y acababan extinguiéndose o refugiándose en sitios donde la visión no fuese tan necesaria.

Por fin apareció una variación en la que la membrana interior se redujo de tamaño y funcionó como una lente que concentraba los rayos de luz sobre la retina del ojo. Al concentrar los rayos de luz a través de una lente, el iris podía ser más grande y eso favoreció que la aberturas mayores del iris volvieran a ser una ventaja.

De nuevo las variaciones que generaban una visión más nítida se transmitían a más descendientes y las menos eficientes eran eliminadas y extinguidas por sus depredadores. 

El ojo había alcanzado una capacidad y precisión casi insuperables. A partir de ahí era prácticamente imposible que sucesivas variaciones supusieran una mayor ventaja, al contrario, casi cualquier variación adicional suponía una desventaja y acababa por autoeliminarse.

Entonces algunos animales empezaron a salir del agua y poblar la tierra. Pero los ojos habían evolucionado en el mar, estaban casi perfectamente adaptados para el mar, y al salir al aire la visión de los animales con ojos resultó bastante deficiente.

De nuevo resultó que algunas variaciones supusieran una ventaja y los ojos volvieron a evolucionar para mejorar la visión en el aire hasta conseguir, al cabo de miles o millones de generaciones una capacidad de visión superior a la de los primeros animales terrestres.

Pero la visión de los animales terrestres nunca llegó a ser tan buena como la de los peces más evolucionados.

En mi Opinión

En todo este proceso evolutivo, que debió durar cientos de millones de generaciones a lo largo de cientos de millones de años, la evolución no tuvo que dar ningún salto ni realizar ningún cambio drástico sobre lo que existía previamente. Un mismo animal podía tener cientos de hijos y de entre ellos la mayoría tendrían ojos idénticos a los del padre, pero unos pocos tendrían una variación.

Esta variación sería perjudicial la mayoría de las veces, y los que la padeciesen tendrían menos probabilidades de sobrevivir así que no llegarían a tener descendencia.

Pero de tarde en tarde aparecía una variación que supusiera una mejora, un óculo más profundo, una apertura del iris más reducida, una membrana más transparente, un líquido ocular con mayor índice de refracción. Esta pequeña variación supuso una mejora suficiente para ver "un poquito" mejor que sus hermanos. Cuando todos tienen la misma agudeza visual, todos tienen la misma capacidad de superviviencia, pero cuando uno tiene una ventaja, éste será el que tenga más probabilidades de reproducirse y sus descendientes serán los que en pocas generaciones irán sustituyendo a los que carezcan de ella.

También es de destacar que una misma mutación en un momento dado puede ser beneficiosa y la misma mutación en otro momento puede ser perjudicial. Así pasó con la apertura del iris.

Cuando los ojos no tenían membrana ni lente, una mutación que hiciera el agujero del iris más pequeño era ventajosa.

Pero 100 mega·años más tarde, cuando ya teníamos membrana exterior y lente ocular, un iris más pequeño era un inconveniente.

Todas estas etapas de la evolución del ojo existen actualmente en diferentes animales, no han llegado a extinguirse, pero los animales que tienen ojos más primitivos tienen que vivir en lugares donde animales de mejor visión no compitan con ellos.

En cuanto al ojo actual ¿seguirá evolucionando? ¿O ha llegado ya al máximo de perfección posible?

Fondo de RetinaQue haya llegado al máximo de perfección posible es algo muy dudoso. De hecho, si fuésemos capaces de saber cómo programar una secuencia genética para que se origine un ojo, lo primero que tendríamos que hacer es dar la vuelta a la retina para que las células fotoreceptoras "miren" hacia el iris del ojo, no hacia la pared. Extender la cantidad de conos por toda la superficie de la retina para poder ver con más nitidez el color de la visión periférica y hacer que los nervios vayan por debajo de los conos y bastones, para no perder visión. Eso permitiría eliminar también el punto ciego de la retina.

La lente debería ser más elástica con el fin de permitir un enfoque mejor a distancias muy cortas o al mirar al infinito, y ya puestos debería ser capaz de compensar el enfoque de forma que pudiéramos ver igual de bien al entrar o salir del agua.

No, es evidente que el ojo no ha sido diseñado. Si lo hubiera sido habría que despedir al diseñador por chapuzas.

La Escalera Imposible

¿Ha podido evolucionar por cambios aleatorios?

¡Por supuesto que no! Las probabilidades de que el ojo hubiera aparecido SÓLO por azar serían infinitesimales.

Tanto como subir de un solo salto cien mil escalones.

Las mutaciones son ciegas, se producen en todas direcciones, no inventan nada nuevo pero estiran, acortan o cambian ligeramente lo ya existente. A veces duplican un órgano, otras lo tuercen, o lo hacen crecer o lo reducen de tamaño hasta hacerlo inútil. O le cambian la utilidad a un órgano existente.

Es capaz de estirar los dedos de un murciélago y hacer que la piel se extienda sobre ellos para convertirlos en alas.

Es capaz de coger los siete huesos del maxilar inferior, dejar sólo el central para masticar y trasladar los tres huesos laterales de cada lado reduciéndolos de tamaño y cambiando su función para transmitir las vibraciones de sonido del tímpano al laberinto.

O coger las branquias y trasladarlas hacia la boca para convertirlas en cuerdas vocales.

O coger un trozo de estómago y convertirlo en pulmón.

No lo hace a propósito, no hay voluntad ni dirección en las mutaciones genéticas, y la mayoría son perjudiciales.

¿Cómo, entonces, puede ser que todas las mutaciones necesarias para hacer evolucionar el ojo se hayan producido en el orden adecuado, una detrás de otra?

Gracias a la Selección Natural.

Donde las mutaciones aleatorias son ciegas y estúpidas, la Selección Natural no es ciega, es muy astuta. Va a eliminar a los animales más lentos, los más débiles, los más frágiles, los más torpes y los más cegatos.

¿Qué es la Selección Natural?

TODOS los demás animales de la Naturaleza. Y las plantas. Y las mareas, las tormentas, los rayos, las inundaciones, los meteoritos. Todo el Universo conspira para destruir a todo lo que viva, y el que menos corra será el primero en caer.

De miles de millones de individuos, uno, sólo uno, tuvo una mutación beneficiosa.

Subió un primer escalón, se reprodujo, y en cien generaciones ya eran de nuevo miles de millones. De ellos, uno subió un escalón, y cien generaciones más tarde la inmensa mayoría de la población estaba en el segundo escalón.

Cada cambio evolutivo fue minúsculo y se produjo en uno de miles de millones de individuos, pero la ventaja hizo que en pocas generaciones toda la población mundial acabó subiendo un escalón.

Los animales de aquella época tenían miles de crías. La mayoría eran devoradas de pequeñas y sólo unas pocas llegaban a la edad de la reproducción. Pero los animales que tenían mejor visión tenían más probabilidades de sobrevivir, y también sus crías, por lo que de un animal con mejor visión sobrevivirían cientos de crías y en muy pocas generaciones la mayor parte de la especie eran descendientes de los de mejor visión.

También se producían mutaciones desfavorables, con mucha más frecuencia que las favorables, y eso hacía que el que las sufriera bajara uno o más escalones. Esos animales eran pasto de la Selección Natural y desaparecían casi de inmediato.

En cada momento de la historia, todos los animales de una especie han estado en un escalón, o en dos, como mucho.

Los miles que bajaban un escalón desaparecían.

Pero cuando una mutación era beneficiosa, el individuo que la tenía subía al siguiente escalón, tenía más descendientes y en pocas generaciones eran sus descendientes los que formaban gran parte de la población mundial. La Naturaleza se encargaba de eliminar a los rezagados.

Escalón a escalón, miles de mutaciones aleatorias y ciegas y una selección que eliminaba a los menos aptos, 300 mega·años más tarde llegamos a disfrutar y padecer un ojo y una visión que no son perfectos pero es lo mejor que la Naturaleza ha sido capaz de hacer.

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Y si te interesa cómo funcionan los ojos de algunos animales, lee Ojos Abiertos de Par en Par

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