Evolución como hecho y teoría

Muchos científicos y filósofos de la ciencia han descrito la evolución como un hecho y una teoría, una frase que se usó como título de un artículo del paleontólogo Stephen Jay Gould en 1981. Describe el hecho en la ciencia como datos que significan, no conocidos con absoluta certeza pero "confirmados". hasta tal punto que sería perverso negar el asentimiento provisional". Una teoría científica es una explicación bien fundamentada de tales hechos. Los hechos de la evolución provienen de la evidencia observacional de los procesos actuales, de las imperfecciones en los organismos que registran la descendencia común histórica y de las transiciones en el registro fósil. Las teorías de la evolución proporcionan una explicación provisional de estos hechos.

Cada una de las palabras evolución, hecho y teoría tiene varios significados en diferentes contextos. En biología, la evolución se refiere a los cambios observados en los organismos durante generaciones sucesivas, a su descendencia de un ancestro común y, a nivel técnico, a un cambio en la frecuencia de los genes a lo largo del tiempo; también puede referirse a teorías explicativas (como la teoría de la selección natural de Charles Darwin) que explican los mecanismos de la evolución. Para un científico, un hecho puede describir una observación repetible en la que todos pueden estar de acuerdo; puede referirse a algo que está tan bien establecido que nadie en una comunidad está en desacuerdo con ello; y también puede referirse a la verdad o falsedad de una proposición. Al público, teoríapuede significar una opinión o conjetura ( p. ej., "es sólo una teoría"), pero entre los científicos tiene una connotación mucho más fuerte de "explicación bien fundamentada". Con este número de opciones, las personas a menudo pueden hablar entre sí y los significados se convierten en objeto de análisis lingüístico.

La evidencia de la evolución continúa siendo acumulada y probada. La literatura científica incluye declaraciones de biólogos evolutivos y filósofos de la ciencia que demuestran algunas de las diferentes perspectivas sobre la evolución como hecho y teoría.

Evolución, hecho y teoría.

La evolución ha sido descrita como "hecho y teoría"; "hecho, no teoría"; "sólo una teoría, no un hecho"; "múltiples teorías, no hechos"; y "ni hecho, ni teoría". Los desacuerdos entre estas declaraciones, sin embargo, tienen más que ver con el significado de las palabras que con cuestiones sustanciales y esta controversia se analiza a continuación.

Evolución

Cronología de la vida
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(hace millones de años)* Edades de Hielo

El profesor de biología Jerry Coyne resume la evolución biológica de manera sucinta:La vida en la Tierra evolucionó gradualmente comenzando con una especie primitiva, tal vez una molécula autorreplicante, que vivió hace más de 3500 millones de años; luego se ramificó con el tiempo, arrojando muchas especies nuevas y diversas; y el mecanismo para la mayoría (pero no todos) del cambio evolutivo es la selección natural.

Esto muestra la amplitud y alcance del tema, incorporando los campos científicos de la zoología, la botánica, la genética, la geología y la paleontología, entre muchos otros.

Pero el núcleo central de la evolución generalmente se define como cambios en la frecuencia de rasgos o genes en una población de organismos de una generación a la siguiente. Esto se ha denominado la definición genética estándar de la evolución. La selección natural es solo uno de varios mecanismos en la teoría del cambio evolutivo que explica cómo los organismos históricamente se adaptan a entornos cambiantes. Los principios de la herencia fueron redescubiertos en 1900, después de la muerte de Darwin, en la investigación de Gregor Mendel sobre la herencia de variaciones simples de rasgos en los guisantes. El trabajo posterior en genética, mutación, paleontología y biología del desarrollo amplió la aplicabilidad y el alcance de la teoría original de Darwin.

Según Douglas J. Futuyma:La evolución biológica puede ser leve o sustancial; abarca todo, desde ligeros cambios en la proporción de diferentes alelos dentro de una población (como los que determinan los tipos de sangre) hasta las sucesivas alteraciones que llevaron desde el primer protoorganismo a los caracoles, abejas, jirafas y dientes de león.

La palabra evolución en un sentido amplio se refiere a procesos de cambio, desde la evolución estelar hasta cambios en el lenguaje. En biología, el significado es más específico: cambios hereditarios que se acumulan durante generaciones de una población. Los organismos individuales no evolucionan durante su vida, pero las variaciones en los genes que heredan pueden volverse más o menos comunes en la población de organismos. Cualquier cambio durante la vida de los organismos que no sea heredado por su descendencia no es parte de la evolución biológica.

Para Keith Stewart Thomson, la palabra evolución tiene al menos tres significados distintos:

1. La sensación general de cambio a lo largo del tiempo.
2. Todas las formas de vida han descendido con modificaciones de antepasados ​​en un proceso de descendencia común.
3. La causa o mecanismos de estos procesos de cambio, que son examinados y explicados por las teorías evolutivas.

Thomson comenta: "El cambio a lo largo del tiempo es un hecho, y la descendencia de ancestros comunes se basa en una lógica tan incuestionable que actuamos como si fuera un hecho. La selección natural proporciona el esquema de una teoría explicativa".

Los biólogos consideran que es un hecho científico que la evolución se ha producido en el sentido de que los organismos modernos difieren de las formas pasadas, y la evolución sigue ocurriendo con diferencias perceptibles entre los organismos y sus descendientes. Hay un apoyo cuantitativo tan fuerte para el segundo que los científicos consideran que la descendencia común es tan fáctica como la comprensión de que en el Sistema Solar la Tierra orbita alrededor del Sol, aunque el examen de los fundamentos de estos procesos aún está en progreso. Hay varias teorías sobre los mecanismos de la evolución, y todavía hay debates activos sobre mecanismos específicos.

Hay un cuarto significado para la palabra evolución que los biólogos no utilizan hoy en día. En 1857, el filósofo Herbert Spencer lo definió como “cambio de lo homogéneo a lo heterogéneo”. Afirmó (antes de Darwin) que esto fue "resuelto sin lugar a dudas" para la evolución orgánica y lo aplicó a la evolución de los sistemas estelares, la geología y la sociedad humana. Incluso Spencer en 1865 admitía que su definición era imperfecta, pero siguió siendo popular durante todo el siglo XIX antes de declinar bajo las críticas de William James y otros.

Hecho

Los científicos suelen utilizar el hecho para referirse a datos experimentales o empíricos u observaciones objetivas verificables. "Hecho" también se usa en un sentido más amplio para referirse a cualquier teoría para la cual existe evidencia abrumadora.Un hecho es una hipótesis que está tan firmemente respaldada por la evidencia que asumimos que es verdadera y actuamos como si lo fuera. —Douglas J. Futuyma

En el sentido de que la evolución está abrumadoramente validada por la evidencia, es un hecho. Con frecuencia se dice que es un hecho de la misma manera que lo es la revolución de la Tierra alrededor del Sol. La siguiente cita del artículo de Hermann Joseph Muller, "Cien años sin darwinismo son suficientes", explica el punto.No hay una línea clara entre la especulación, la hipótesis, la teoría, el principio y el hecho, sino sólo una diferencia a lo largo de una escala móvil, en el grado de probabilidad de la idea. Cuando decimos que una cosa es un hecho, entonces, solo queremos decir que su probabilidad es extremadamente alta: tan alta que no nos molesta la duda al respecto y estamos listos para actuar en consecuencia. Ahora bien, en este uso del término hecho, el único apropiado, la evolución es un hecho.

La Academia Nacional de Ciencias (EE. UU.) hace un comentario similar:Los científicos suelen utilizar la palabra "hecho" para describir una observación. Pero los científicos también pueden usar hechos para referirse a algo que se ha probado u observado tantas veces que ya no hay una razón convincente para seguir probando o buscando ejemplos. La ocurrencia de la evolución en este sentido es un hecho. Los científicos ya no cuestionan si ocurrió la descendencia con modificación porque la evidencia que respalda la idea es muy fuerte.

Stephen Jay Gould también señala que "Darwin enfatizó continuamente la diferencia entre sus dos grandes y separados logros: establecer el hecho de la evolución y proponer una teoría, la selección natural, para explicar el mecanismo de la evolución". Estos dos aspectos se confunden con frecuencia. Los científicos continúan discutiendo sobre explicaciones o mecanismos particulares que funcionan en casos específicos de evolución, pero el hecho de que la evolución ha ocurrido y sigue ocurriendo es indiscutible.

Un concepto erróneo común es que la evolución no se puede observar de manera confiable porque todo sucedió hace millones de años y, por lo tanto, la ciencia no depende de los hechos (en el sentido inicial anterior). Sin embargo, tanto Darwin como Alfred Russel Wallace, los cofundadores de la teoría, y todos los biólogos posteriores dependen principalmente de las observaciones de los organismos vivos; Darwin se concentró en gran medida en la cría de animales domésticos, mientras que Wallace partió de la distribución biogeográfica de las especies en el archipiélago amazónico y malayo. A principios del siglo XX, la genética de poblaciones ocupaba un lugar central y, más recientemente, el ADN se ha convertido en el principal foco de observación y experimentación.

Los filósofos de la ciencia argumentan que no conocemos verdades empíricas independientes de la mente con absoluta certeza: incluso las observaciones directas pueden estar "cargadas de teoría" y depender de suposiciones sobre nuestros sentidos y los instrumentos de medición utilizados. En este sentido todos los hechos son provisionales.

Teoría

La definición científica de la palabra "teoría" es diferente de la definición de la palabra en uso coloquial. En la lengua vernácula, "teoría" puede referirse a conjeturas, una simple conjetura, una opinión o una especulación que no tiene que basarse en hechos y no necesita enmarcarse para hacer predicciones comprobables.

En ciencia, sin embargo, el significado de teoría es más riguroso. Una teoría científica es "una explicación bien fundamentada de algún aspecto del mundo natural que puede incorporar hechos, leyes, inferencias e hipótesis probadas". Las teorías se forman a partir de hipótesis que han sido sometidas repetidamente a pruebas de evidencia que intentan refutarlas o falsificarlas. En el caso de la evolución a través de la selección natural, Darwin concibió la hipótesis alrededor de 1839 e hizo un primer borrador del concepto tres años después, en 1842. Discutió esto ampliamente con muchos de sus compañeros intelectuales y llevó a cabo más investigaciones en el contexto de su otros escritos y trabajos. Después de años de desarrollo, finalmente publicó su evidencia y teoría en El origen de las especies en 1859.

La "teoría de la evolución" es en realidad una red de teorías que creó el programa de investigación de la biología. Darwin, por ejemplo, propuso cinco teorías separadas en su formulación original, que incluía explicaciones mecanicistas para:

1. las poblaciones cambian a lo largo de las generaciones
2. cambio gradual
3. especiación
4. seleccion natural
5. descendencia común

Desde Darwin, la evolución se ha convertido en un cuerpo bien sustentado de declaraciones interconectadas que explica numerosas observaciones empíricas en el mundo natural. Las teorías evolutivas continúan generando predicciones y explicaciones comprobables sobre organismos vivos y fosilizados.

La teoría filogenética es un ejemplo de la teoría evolutiva. Se basa en la premisa evolutiva de una secuencia descendiente ancestral de genes, poblaciones o especies. Los individuos que evolucionan están unidos por lazos históricos y genealógicos. Los árboles evolutivos son hipótesis que se infieren a través de la práctica de la teoría filogenética. Representan relaciones entre individuos que pueden diferenciarse y divergir entre sí. El proceso evolutivo de especiación crea grupos que están unidos por un ancestro común y todos sus descendientes. Las especies heredan rasgos, que luego se transmiten a los descendientes. Los biólogos evolutivos utilizan métodos sistemáticos y prueban la teoría filogenética para observar y explicar los cambios en y entre las especies a lo largo del tiempo. Estos métodos incluyen la recolección, medición, observación, y mapeo de rasgos en árboles evolutivos. La teoría filogenética se utiliza para probar las distribuciones independientes de rasgos y sus diversas formas para proporcionar explicaciones de los patrones observados en relación con su historia evolutiva y biología.La teoría neutral de la evolución molecular se usa para estudiar la evolución como un modelo nulo contra el cual se pueden aplicar las pruebas de selección natural.

La evolución como teoría y hecho en la literatura

Las siguientes secciones proporcionan referencias citables específicas de biólogos evolutivos y filósofos de la ciencia que demuestran algunas de las diferentes perspectivas sobre la evolución como hecho y teoría.

La evolución como hecho

• El zoólogo y paleontólogo estadounidense George Gaylord Simpson afirmó que "Darwin... finalmente y definitivamente estableció la evolución como un hecho".
• Hermann Joseph Muller escribió: "La evidencia de la evolución se ha vuelto tan enorme, ramificada y consistente que si alguien pudiera refutarla ahora, mi concepción del orden del universo se vería tan sacudida que me llevaría a dudar incluso de mi propia existencia". Si lo desea, le concederé que, en un sentido absoluto, la evolución no es un hecho, o más bien, que no es más un hecho que el hecho de que esté escuchando o leyendo estas palabras".
• Kenneth R. Miller escribe, "la evolución es tanto un hecho como cualquier cosa que conozcamos en la ciencia".
• Ernst Mayr observó: "La teoría básica de la evolución se ha confirmado de manera tan completa que la mayoría de los biólogos modernos consideran la evolución simplemente un hecho. ¿De qué otra manera, excepto con la palabra evolución, podemos designar la secuencia de faunas y floras en estratos geológicos fechados con precisión? Y el cambio evolutivo también es simplemente un hecho debido a los cambios en el contenido de los acervos genéticos de generación en generación".

La evolución como hecho y teoría

Hecho se usa comúnmente para referirse a los cambios observables en los rasgos de los organismos a lo largo de generaciones, mientras que la palabra teoría se reserva para los mecanismos que causan estos cambios:

• Escribiendo en 1930, el biólogo Julian Huxley tituló el tercer libro de la amplia serie La ciencia de la vida, que trataba sobre el registro fósil y la evidencia de estructuras de plantas y animales, El hecho incontrovertible de la evolución. También dice: "La selección natural... no es una teoría, sino un hecho. Pero, ¿es... suficiente para dar cuenta de todo el espectáculo de la evolución?... Ahí llegamos a la cuestión especulativa, a las teorías". Pero concluye que "las amplias posiciones del darwinismo resurgen de un escrutinio del tipo más riguroso esencialmente sin cambios". En 1932, se volvió a publicar una parte del libro con el título Evolution, Fact and Theory.
• Stephen Jay Gould escribe: "... la evolución es una teoría. También es un hecho. Y los hechos y las teorías son cosas diferentes, no escalones en una jerarquía de certeza creciente. Los hechos son los datos del mundo. Las teorías son estructuras de ideas que explican e interpretar hechos. Los hechos no desaparecen cuando los científicos debaten teorías rivales para explicarlos. La teoría de la gravitación de Einstein reemplazó a la de Newton, pero las manzanas no se suspendieron en el aire, esperando el resultado. por el mecanismo propuesto por Darwin o por algún otro, aún por descubrir".
• De manera similar, el biólogo Richard Lenski dice: "La comprensión científica requiere tanto hechos como teorías que puedan explicar esos hechos de manera coherente. La evolución, en este contexto, es tanto un hecho como una teoría. Es un hecho incontrovertible que los organismos han cambiado, o evolucionado, durante la historia de la vida en la Tierra. Y los biólogos han identificado e investigado mecanismos que pueden explicar los principales patrones de cambio".
• El biólogo T. Ryan Gregory señala que "los biólogos rara vez hacen referencia a 'la teoría de la evolución', refiriéndose simplemente a 'evolución' (es decir, el hecho de descender con modificación) o 'teoría evolutiva' (es decir, el cuerpo cada vez más sofisticado de explicaciones para el hecho de la evolución). Que la evolución es una teoría en el sentido científico apropiado significa que hay tanto un hecho de la evolución que debe ser explicado como un marco mecanicista bien sustentado para explicarlo".

La evolución como hecho y no como teoría

Otros comentaristas, que se centran en los cambios en las especies a lo largo de las generaciones y, en algunos casos, en la ascendencia común, han subrayado, para enfatizar el peso de la evidencia de apoyo, que la evolución es un hecho, argumentando que el uso del término "teoría" no es útil. :

• Richard Lewontin escribió: "Es hora de que los estudiantes del proceso evolutivo, especialmente aquellos que han sido mal citados y utilizados por los creacionistas, afirmen claramente que la evolución es un hecho, no una teoría".
• Douglas J. Futuyma escribe en Evolutionary Biology (1998), "La afirmación de que los organismos han descendido con modificaciones de ancestros comunes, la realidad histórica de la evolución, no es una teoría. Es un hecho, tan plenamente como el hecho de la revolución de la tierra. sobre el sol".
• Richard Dawkins dice: "Algo en lo que todos los verdaderos científicos están de acuerdo es en el hecho mismo de la evolución. Es un hecho que somos primos de los gorilas, los canguros, las estrellas de mar y las bacterias. La evolución es un hecho tanto como el calor del sol. No es una teoría, y por el amor de Dios, dejemos de confundir a los ingenuos filosóficamente llamándolo así. La evolución es un hecho".
• Neil Campbell escribió en su libro de texto de biología de 1990: "Hoy en día, casi todos los biólogos reconocen que la evolución es un hecho. El término teoría ya no es apropiado excepto cuando se refiere a los diversos modelos que intentan explicar cómo evoluciona la vida... es importante Entiendo que las preguntas actuales sobre cómo evoluciona la vida de ninguna manera implican ningún desacuerdo sobre el hecho de la evolución".

La evolución como una colección de teorías, no como un hecho.

El curador del Museo de Historia Natural del condado de Los Ángeles, Kirk J. Fitzhugh, escribe que los científicos deben ser cautelosos para describir "cuidadosa y correctamente" la naturaleza de la investigación científica en un momento en que la biología evolutiva está siendo atacada por los creacionistas y los defensores del diseño inteligente.. Fitzhugh escribe que mientras los hechos son estados del ser en la naturaleza, las teorías representan esfuerzos para conectar esos estados del ser mediante relaciones causales:

" La 'evolución' no puede ser a la vez una teoría y un hecho. Las teorías son conceptos que establecen relaciones de causa y efecto. Independientemente de la certeza de uno en cuanto a la utilidad de una teoría para proporcionar comprensión, sería epistémicamente incorrecto afirmar que cualquier teoría también es un hecho, dado que las teorías no son objetos a ser discernidos por su estado de ser”.

Fitzhugh reconoce que el debate entre "teoría" y "hecho" es de semántica. Sin embargo, sostiene que referirse a la evolución como un "hecho" es técnicamente incorrecto y distrae del "objetivo principal de la ciencia, que es adquirir continuamente una comprensión causal a través de la evaluación crítica de nuestras teorías e hipótesis". Fitzhugh concluye que la "certeza" de la evolución "no proporciona ninguna base para elevar ninguna teoría o hipótesis evolutiva al nivel de los hechos".

El Dr. William C. Robertson, que escribe para la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias, escribe: "He escuchado a demasiados científicos afirmar que la evolución es un hecho, a menudo en respuesta a la afirmación de que es solo una teoría. La evolución no es un hecho. En lugar de afirmar por lo tanto, creo que sería mejor que los científicos estuvieran de acuerdo en que la evolución es una teoría y luego procedieran a explicar qué es una teoría: una explicación coherente que se somete a pruebas constantes y, a menudo, a revisiones durante un período de tiempo".

Conceptos y terminología relacionados

El objetivo principal de la biología evolutiva es proporcionar una explicación racional de la organización extraordinariamente compleja e intrincada de los seres vivos. Explicar significa identificar un mecanismo que provoca la evolución y demostrar las consecuencias de su funcionamiento. Estas consecuencias son entonces las leyes generales de la evolución, de las cuales cualquier sistema u organismo dado es un resultado particular.

Graham Bell, Selección: El mecanismo de la evolución (2008)

• "Prueba" de una teoría tiene diferentes significados en la ciencia. La prueba existe en las ciencias formales, como una prueba matemática donde las expresiones simbólicas pueden representar argumentos precisos y leyes científicas que tienen definiciones precisas de los términos y resultados. Prueba tiene otros significados ya que desciende de sus raíces latinas (probable, probable, probare L.) que significa 'probar'.En este sentido, una prueba es una inferencia a la mejor o más parsimoniosa explicación a través de una demostración públicamente verificable (una prueba) de la evidencia fáctica (es decir, observada) y causal de experimentos cuidadosamente controlados. Stephen Jay Gould argumentó que la investigación de Darwin, por ejemplo, apuntaba a la coordinación de tantas piezas de evidencia que ninguna otra configuración que no fuera su teoría podría ofrecer una explicación causal concebible de los hechos. De esta manera se ha probado la selección natural y la ascendencia común. "La prueba clásica es la mejora de cultivos y ganado a través de la selección artificial".La selección natural y otras teorías evolutivas también están representadas en varias pruebas matemáticas, como la ecuación de Price. Sin embargo, para permanecer consistente con la filosofía de la ciencia, el avance de la teoría solo se logra a través de la refutación de hipótesis.
• Los "modelos" son parte del "juego de herramientas" científico o inferencial que se construye a partir de la teoría preexistente. La ciencia basada en modelos utiliza estructuras idealizadas o expresiones matemáticas para crear estratégicamente representaciones más simples de sistemas mundanos complejos. Los modelos están diseñados para parecerse a los aspectos relevantes de las relaciones hipotéticas en los sistemas objetivo bajo investigación.
• " La validación es una demostración de que un modelo dentro de su dominio de aplicabilidad posee un rango satisfactorio de precisión consistente con la aplicación prevista del modelo". Los modelos se utilizan en la investigación de simulación. Por ejemplo, los filogenéticos evolutivos ejecutan simulaciones para modelar el proceso de ramificación de linajes en forma de árbol a lo largo del tiempo. A su vez, esto se utiliza para comprender la teoría de la filogenética y los métodos utilizados para probar las relaciones entre genes, especies u otras unidades evolutivas.