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Origen y evolución de los animales

 
Por Nick A. Romero H., Biólogo y educador ambiental. 30 diciembre 2021
Origen y evolución de los animales

Algunos de los temas relacionados con los animales suelen estar vinculados a ciertas controversias porque, eventualmente, la evidencia no es suficiente o clara para establecer posturas definitivas, como ocurre, por ejemplo, en ciertos casos con la taxonomía. Pero probablemente uno de los aspectos que esté más lleno de controversias y complejidad es el referido a la evolución de los animales.

Sin duda, no es fácil dar por sentado cómo ocurrieron los distintos procesos que desencadenaron la existencia de tanta diversidad de estos seres vivos. No obstante, a partir de años de profundos estudios y con mucha dedicación, los científicos en el mundo han procurado ofrecernos un panorama sobre este tema y, aunque falta mucho por comprender y descubrir al respecto, en este artículo de ExpertoAnimal queremos presentarte algunas generalidades sobre el origen y evolución de los animales. Te invitamos una vez más a que nos acompañes a seguir leyendo sobre este interesante tema.

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Origen de los animales

El origen de la vida es un proceso complejo vinculado, a su vez, con una dinámica de muchos aspectos, tales como químicos, físicos, geológicos, atmosféricos y evidentemente biológicos. De esta manera, lo anterior nos lleva a disertar que el origen de los animales está ineludiblemente entramado con el propio surgimiento de la vida en el planeta. En este sentido, a partir de las primeras formas de vida, que se caracterizaron por ser unicelulares, anaeróbicas y procariotas, después de muchas transformaciones a través del tiempo, se dio origen a las formas celulares eucariotas. Para ello, según algunas posturas [1], tuvo lugar, entre otros, el proceso sustentando en la teoría de la endosimbiosis, que en general hace referencia a la posibilidad de que se originen nuevas estructuras, organismos o especies mediante asociaciones simbióticas perdurables en el tiempo. Esto originaría la aparición de las células eucariotas, lo que conllevó posteriormente a los primeros seres multicelulares, de los cuales se daría lugar al primer Phylum animal.

Los ancestros de los animales (metazoos) se encuentran en los protistas, teniendo los primeros una explosión impresionante de diversidad, que según el registro fósil [2] ocurrió en un evento que se conoce como explosión cámbrica, el cual se desarrolló entre hace unos 570 millones de años y 530 millones de años aproximadamente (principios del Cámbrico). Durante este evento se dio lugar a lo que algunos denominan un big bang zoológico, ya que surgieron los diversos grupos o filos de animales que actualmente conocemos, como anélidos, moluscos, artrópodos, equinodermos, cordados, entre otros que aún existen, además de muchos que desaparecieron.

El inicio de esta explosión de diversidad que se da en el Paleozoico (dentro del cual se encuentra el periodo Cámbrico), ocurre sobre el desarrollo de la vida marina, que se expande relativamente de forma rápida en el Cámbrico y Ordovícico. Animales marinos extintos como los trilobites tuvieron una dominancia en el primer periodo mencionado, mientras que en el segundo tuvieron un mayor protagonismo los braquiópodos (conchas de lámparas).

Origen y evolución de los animales - Origen de los animales

Evolución de los animales

Si el origen de los animales ya es un proceso de gran complejidad, su posterior evolución no dista para nada de este aspecto. Las novedades evolutivas en el reino animal están asociadas a cambios genéticos y a procesos de tipo adaptativos, lo que, sin duda, promovió que surgieran las diversas formas de vida. Luego, ocurrieron procesos de multiplicación y, por ende, se diversificaron evolutivamente los diferentes grupos.

En los ancestros de los metazoos ya existían ciertos genes que tenían incidencia en la multicelularidad y también en el desarrollo de los animales. En este sentido, la función de ciertas proteínas que hoy se sugieren como propias de los animales deben haber tenido un papel clave en la evolución de estos. Por otro lado, los estudios filogenómicos han sugerido que, aunque existen ciertas dudas propias de todo este entramado evolutivo, se sabe que diversas formas unicelulares y eucariotas, tales como los coanoflagelados, linajes de Capsaspora e Ichthyosporea, están estrechamente emparentadas con los animales, ya que forman parte de su antepasado unicelular.

Evolución de los animales acuáticos a terrestres

Una vez que la vida animal en el mar se había diversificado, vino la conquista del medio terrestre, ya que este último se reporta como desprovisto de formas de vida simple en el Paleozoico temprano. De esta forma, es después que empieza la adaptación a la vida en la tierra. La ocurrencia de algunos eventos permitió un desarrollo de los animales del mar a la tierra, así, por ejemplo, la presencia de niveles de oxígeno similares a los actuales y la protección de la radiación solar a partir de la formación de la capa de ozono ofrecieron condiciones ecológicas para la transición.

Los primeros animales terrestres fueron invertebrados, luego los vertebrados se unieron a esta aventura, la cual fue iniciada por los anfibios. El registro fósil revela que los géneros extintos identificados como Ichthyostega y Acanthostega fueron los primeros vertebrados terrestres, aunque en el caso del primero se ubica de manera intermedia entre un pez y un anfibio que poseía patas, pero no tan eficientes para desplazarse por la tierra.

Para todo este proceso la evolución, sin duda, jugó el papel determinante, ya que fue necesario el desarrollo de adaptaciones que permitieran a los animales poder vivir en tierra firme, para lo cual requerirían características anatómicas particulares para respirar, movilizarse, reproducirse, alimentarse y, en definitiva, poder vivir fuera del medio acuático.

Evolución de los animales invertebrados

Los animales invertebrados fueron los primeros en hacer la transición del agua a la tierra. Los miriápodos como los ciempiés y milpiés, quienes descienden de los crustáceos, se convirtieron en el primer grupo en conquistar la tierra, de hecho, fueron animales enormes en comparación a sus parientes actuales, con dimensiones de alrededor de dos metros. Por otro lado, los escorpiones marinos dieron origen a los terrestres, y estos últimos tuvieron un rol ecológico de depredación sobre los miriápodos mencionados.

En el Carbonífero ocurre otro evento particular relacionado con la evolución de los animales invertebrados, y es que los animales terrestres pueden volar a partir del desarrollo de las alas por parte de los insectos, de modo que estos fueron los primeros en realizar esta nueva acción en la tierra.

La evolución de los invertebrados conllevó un complejo proceso para el desarrollo de una extensa diversidad de vida. Así, con el tiempo, dentro del grupo fueron surgiendo animales con diferentes tipos de simetría, ausencia de esqueletos óseos, estructuras hidrostáticas, en algunos casos cubiertas endurecidas conocidas como exoesqueletos, en otros formación de caparazones, etc. En definitiva, adaptaciones que les permitieron conquistar prácticamente todos los hábitats del planeta.

Evolución de los animales vertebrados

En cuanto a los vertebrados, estos tenían representantes en el medio marino con los peces óseos, pero es a través de la evolución de los anfibios, quienes provienen de los peces crossopterigios, que respiraban ya aire en el Devónico, cuando los vertebrados empiezan a desarrollarse en suelo firme. Los animales vertebrados tenían estructuras adaptadas para la vida marina, luego debieron desarrollar otras para un nuevo reto: vivir fuera del agua.

En este sentido, se necesitaba poder evitar la desecación, optimizar la respiración en la tierra y la posibilidad de movilizarse en este medio. Sin embargo, la independencia de los animales del medio húmedo realmente tiene lugar en el período Carbonífero, cuando los animales de origen reptil desarrollan huevos con cáscara, lo cual les brindaba la protección necesaria a los embriones para mantenerse lejos del agua. La presencia de las escamas les protegía el cuerpo de la exposición al viento y sol.

Por otro lado, los registros indican que la transformación de las aletas carnosas de peces ancestrales como los Sarcopterigios dio lugar a la formación de las patas, de modo que estos se estima que fueron los antecesores de los primeros tetrápodos (actualmente representados por animales de cuatro extremidades que incluye a todos los anfibios, reptiles, aves y mamíferos). Esto se ha logrado comprender a partir de la identificación de los huesos de las aletas de los peces mencionados, los cuales presentan una homología con el sistema óseo de las patas en los tetrápodos actuales. Adicionalmente, se sabe que los mismos genes que intervienen en la formación de los huesos de patas, también lo hacen en las aletas.

Otros rasgos evolutivos en los animales vertebrados que apoyaron la transición del agua a la tierra, además de los mencionados, fueron la transformación del oído medio para percibir los sonidos a través del aire, así como la independencia de la cabeza del resto del cuerpo, por lo que ciertos huesos ya no estarían fusionados y la misma podría moverse de manera más libre, aspecto relevante para el medio terrestre.

Ejemplos de evolución de los animales

Además de algunos casos ya mencionados, conozcamos otros ejemplos particulares de evolución de los animales:

  • Los primeros peces fueron de tamaño pequeño, sin mandíbulas y aletas. Su protección consistía en un armazón de placas óseas. La evolución indujo la formación de mandíbulas dentadas, transformación de las placas mencionadas en escamas, emergencia de las aletas laterales y vejiga natatoria.
  • Las aves surgen en el Jurásico a partir de reptiles tetrápodos, dinosaurios caracterizados por ser bípedos y carnívoros. Entre otros aspectos, la evidencia fósil de estos reptiles con plumas comprueba esta relación. Así, de algún modo, las aves serían los dinosaurios actuales. Descubre más acerca de estos increíbles animales en este otro artículo: "Tipos de dinosaurios que existieron". Así mismo, te invitamos a conocer, también, Por qué se extinguieron los dinosaurios.
  • Se estima que los mamíferos se originaron de los Terápsidos, antes llamados reptiles mamiferoides, que variaban desde el tamaño de un ratón al de un hipopótamo.
  • Los animales domésticos se originaron a partir de la interacción prolongada con los seres humanos, por ejemplo, el perro desciende del lobo, los gatos del gato salvaje, gallinas del ave de la jungla roja, entre otros muchos ejemplos.

¿Cuáles fueron los primeros animales?

Aunque con posturas encontradas, algunas evidencias [3]sugieren que, debido a que las esponjas (Phylum Porifera) son los animales más básicos conocidos y la presencia de los metazoos que corresponden al reino Animalia, son las esponjas marinas los primeros animales que poblaron la Tierra, lo que las convierte en los ancestros del reino. Además, un aspecto que concuerda con la explosión de la diversidad animal en los océanos es que, los fósiles más antiguos de esponjas marinas, corresponden con el Cámbrico.

Es a partir de la biota precámbrica, también conocida como ediacárica, que se da la transformación de formas unicelulares a las pluricelulares, que luego son quienes dominan la dinámica del planeta. A pesar de que aún hay mucho por conocer al respecto, se han identificado unos 140 géneros, pero falta por precisar si eran animales, hongos, algas o líquenes, entre otros. Sin embargo, en algunos fósiles se han logrado establecer vínculos con el grupo en cuestión, como es el caso de Dickinsonia, donde se identificó la presencia de un lípido exclusivo de animales como el colesterol. Otro caso es el de Kimberella, quien tenía simetría bilateral y está considerado como posible antecesor de los moluscos.

Curiosidades sobre el origen y evolución de los animales

Puesto que lo anteriormente mencionado se trata de un resumen de la evolución de los animales, finalizamos con algunos datos curiosos más:

  • Muchos grupos antiguos se extinguieron sin dejar representantes, lo que dificulta en algunos casos precisar detalles sobre el origen y la evolución de los animales.
  • A partir de ciertos estudios [4]se pudo evidenciar que el 55 % de los genes presentes en el genoma de los seres humanos ya se encontraba en el primer animal, que, aunque se desconoce cuál fue su apariencia, se logró identificar su genoma.
  • Se ha estimado que en la Tierra habría unas 7 770 000 de especies de animales terrestres y 2 150 000 de animales en los océanos, de los cuales solo se han descrito aproximadamente 953 434 especies terrestres y 171 082 marinas, lo que, sin duda, deja claro el gran evento evolutivo que ha tenido este reino [5].
  • Aunque los animales no se caracterizan por realizar fotosíntesis, la diversidad de este reino es tal que existen ciertas excepciones, debido a la incorporación de cloroplastos funcionales a su organismo, un evento sin duda propio de la evolución.
  • Finalmente, la presencia de los seres humanos en la Tierra ha tenido una incidencia significativa en la evolución de los animales, debido al uso de la ciencia con la manipulación genética y la domesticación de estos, por lo que el futuro de los mismos está definitivamente influenciado por nosotros.

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Referencias
  1. Lavagnino, N., Massarini, A. y Folguera, G. (2014). Simbiosis y evolución: Un análisis de las implicaciones evolutivas de la simbiosis en la obra de Lynn Margulis. Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=41438646008
  2. Ruiz-Trillo, I., Roger, A., Burger, G., Gray, B., Lang, F. A Phylogenomic Investigation into the Origin of Metazoa, Molecular Biology and Evolution. Disponible en: https://doi.org/10.1093/molbev/msn006
  3. Turner, E. (2021). Posibles fósiles de cuerpos de poríferos en los primeros arrecifes microbianos del Neoproterozoico. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03773-z
  4. Zimmer, P. (2018). El primer animal de la historia surgió en medio de una explosión de genes nuevos. Disponible en: https://www.nytimes.com/es/2018/05/11/espanol/animal-adn-genes-evolucion.html
  5. Mora, C., Tittensor, D., Adl, S., Simpson, A. y Boris, G. (2011). How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? Disponible en: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1001127#s3
Bibliografía
  • Cicchino, G. (2006). Curso de evolución. Para aprender a aprender. UPEL, Venezuela.
  • Domínguez, Ñ. (2020). Hallado el organismo que explica el origen de toda la vida compleja en la Tierra. Disponible en: https://elpais.com/elpais/2020/01/17/ciencia/1579284583_584643.html#?rel=listaapoyo
  • Robison, Richard A. y Crick, Rex E. (2021). Era Paleozoica. Disponible en: https://www.britannica.com/science/Paleozoic-Era.
  • Un mundo de Ciencias. (2007). El auge del reino animal, 1 parte. Disponible en: https://www.monash.edu/__data/assets/pdf_file/0013/217003/precambrian-spanish-reino-animal-p1.pdf
  • Un mundo de Ciencias. (2008). El auge del reino animal, 2 parte. Disponible en: https://www.monash.edu/__data/assets/pdf_file/0014/217031/phanerozoic-spanish-el-reino-animal-p2.pdf
  • Velázquez, C. (2020). El paraíso perdido de Ediacara. Disponible en: http://cienciorama.unam.mx/a/pdf/676_cienciorama.pdf

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