Charles Darwin formuló los principios de selección natural y evolución, revolucionando la Biología.
Funcionalismo y herencia de rasgos
La teoría de Darwin enfatiza que todas las características de un organismo tienen un significado funcional. Las orugas que comen hojas verdes son ellas mismas verdes y su color dificulta a las aves distinguirlas del fondo habitual. La conducta no es heredada, lo que se hereda es el encéfalo el cual hace que se dé la conducta.
Formuló su teoría de la evolución para explicar los medios por los que una especie adquiere sus características adaptativas. La piedra angular de esta teoría es el principio de la selección natural.
Los miembros de una especie no son idénticos y algunas de las diferencias que manifiestan serán heredadas por su descendencia. Si las características de un individuo le permiten reproducirse de un modo más exitoso, algunos de los descendientes heredarán las características favorables y tendrán ellos mismos más descendientes. El resultado es que las características se harán más prevalentes en dicha especie.
Si la selección artificial controlada por criadores, podía producir tal diversidad de animales, quizá la selección natural pudiera ser la responsable del desarrollo de las especies. Por supuesto es el entorno natural lo que modela el proceso de la evolución.
Los planes pueden alterarse dando mutaciones, son cambios accidentales en los cromosomas de los espermatozoides o los óvulos que se unen y originan nuevos organismos. La mayoría son perjudiciales, no obstante una parte pequeña son beneficiosas y confieren una ventaja selectiva al organismo que las posee. Muchos tipos de rasgos pueden conferir ventaja: resistencia a una enfermedad, capacidad de digerir nuevos alimentos, etc. obviamente los rasgos que pueden ser alterados por mutaciones son los físicos, pero los efectos pueden observarse en la conducta del animal. Por lo que el proceso de selección natural puede actuar indirectamente sobre la conducta. Otras mutaciones no ofrecen ventaja inmediata pero como tampoco platean una desventaja a los organismos, algunos de los miembros de la especie las heredan. La diversidad es una clara ventaja para una especie, cuando el ambiente cambia las especies tienen que adaptarse o correr el riesgo de extinguirse. Si algunos miembros de la especie poseen una variedad de genes que les proporcionan características que les permitan adaptarse, su descendencia sobrevivirá y la especie continuará.
Evolución de la especie humana
Evolucionar significa adelantar gradualmente. El proceso de evolución es un cambio gradual en la estructura y fisiología de las especies como resultado de la selección natural. Nuevas especies evolucionan cuando los organismos desarrollan nuevas características con las que pueden sacar provecho de oportunidades del entorno no utilizadas.
Los primeros vertebrados que emergieron del mar fueron los anfibios, pero no abandonan del todo el mar ya que ponen sus huevos en el agua. Millones de años más tarde aparecen los primeros reptiles con una ventaja importante: sus huevos están cubiertos por una cáscara pudiendo depositarlos en la tierra. Así los reptiles pudieron habitar regiones alejadas de superficies de agua.
Los reptiles se dividieron en tres ramas, un grupo de la rama de los sinápsidos llegaron a ser animales terrestres dominantes, pero una extinción en masa marcó el final de este periodo. Entre los supervivientes estaría el antecesor directo del mamífero.
Los primeros mamíferos eran pequeños depredadores nocturnos, su vista era mala pero su oído estaba muy desarrollado. Los mamíferos fueron un logro relativo, los dinosaurios dominaban y los mamíferos pasaban desapercibidos para no ser devorados. Tras una segunda extinción en masa los mamíferos, pequeños y nocturnos, sobrevivieron al frío y a la oscuridad pudiendo expandirse por nuevos nichos ecológicos. El clima del siguiente periodo era muy caluroso favoreciendo las selvas tropicales donde evolucionaron los primates.
Los primeros homínidos aparecieron en África, consumían fruta y adquirieron características que les permitieron recolectar raíces, cazar y defenderse de otros depredadores. El Homo Erectus es el primer homínido que marchó de África extendiéndose por Europa y Asia. Los neandertales proceden de una rama del Homo Erectus, éstos se encontraron con el Homo Sapiens en Europa donde coexistieron y finalmente los neandertales se extinguieron por cruzarse con H. Sapiens o competir por los recursos.
Evolución de los grandes encéfalos
Un encéfalo grande requiere un gran cráneo y una postura erguida limita el tamaño de la vía del parto en la mujer. Así el nacimiento de un bebé es más arduo que el de mamíferos con cabezas proporcionalmente más pequeñas. El encéfalo de un bebé no es lo suficientemente grande ni complejo, tiene que seguir creciendo después del nacimiento. De hecho, todos los mamíferos necesitan cuidado parental durante un periodo de tiempo mientras el sistema nervioso se desarrolla.
En consecuencia, el proceso evolutivo no tuvo que producir un encéfalo con circuitos especializados que desempañaran tareas especializadas. En vez de ello, solo tuvo que producir un cerebro más grande con numerosos circuitos neurales que pudieran ser modificados por la experiencia.
Podemos comparar el encéfalo humano con los de otros animales: el encéfalo humano constituye el 2,3% de nuestro peso corporal total mientras que el del elefante solo el 0,2% del peso corporal del animal. La razón es que aunque cuerpos más grandes requieren encéfalos más grandes, el tamaño del encéfalo no tiene por qué ser proporcional al del cuerpo. Lo que cuenta (respecto a capacidad intelectual) es tener un encéfalo con muchas células nerviosas disponibles para poder recordar, aprender, razonar y elaborar planes.
Además de variar de tamaño, el encéfalo varía en la cantidad de neuronas en cada gramo de tejido. Encontraron que el encéfalo de primates contiene muchas más neuronas por grama que el de roedores.
Los datos que tenemos sugieren que el motivo más importante para la evolución del encéfalo humano, fue una mayor lentitud del proceso de maduración, lo que concede más tiempo para el desarrollo. Después del nacimiento el cerebro continúa creciendo. La producción de nuevas neuronas cesa prácticamente, pero aquellas que ya existen crecen y establecen conexiones entre ellas; otras células del cerebro (que protegen y dan soporte a las neuronas) comenzarán a proliferar. Esta prolongación del proceso de maduración se conoce como “neotenia” (juventud prolongada).