Universidad Veracruzana

 

Aprender de la prueba y error ¿Sólo los seres vivos inteligentes podemos hacerlo?

Vayamos al inicio de todo: la vida se originó en algún lugar ¿Estamos de acuerdo? No importa cual creas que fue el origen. Lo cierto es que debió tener un sitio.

A partir de ahí, no paró.

Se diversificó hasta llegar a las formas en que la conocemos hoy. Un proceso que duró aproximadamente 3,500 millones de años. Pero no fue un proceso sostenido. Hubo grandes eventos en los que la vida casi se extingue.

La evolución es una teoría formulada por Charles Darwin en 1859. En ella nos dice que todos los tipos de seres vivos que existen hoy, se desarrollaron a partir de tipos anteriores. Las diferencias respecto a sus antecesores, resultaron de cambios que ocurrieron durante muchos años. Este proceso dio origen a los millones de especies o tipos de seres vivos que conocemos hoy.

Esta teoría cuenta con una gran cantidad de evidencia. Al igual que la vida, se ha perfeccionado con los cambios, precisiones y correcciones, que los sucesores de Darwin le han hecho.

Como te podrás estar imaginando, parte de esa evidencia son los fósiles. Ellos nos proveen de mucha información acerca de cómo algunos seres vivos cambiaron con el tiempo. Por ejemplo, los huesos más antiguos de caballos (de hace más de 50 millones de años) son de tamaño aproximado al de los huesos de los perros modernos. Otros huesos de caballos más recientes, acomodados cronológicamente, muestran que se hicieron más grandes con el tiempo.

Seguro tienes dos preguntas ¿Cuáles perros: chihuahua o gran danés? Y ¿Cómo saben que todos los huesos comparados son de caballos?

Sabemos que todos son huesos fósiles comparados son de caballos, genealógicamente emparentados, por las pruebas de ADN. El ADN es material que portan los genes de un ser vivo. Los genes transmiten rasgos o características de una generación a la siguiente.

Y, ¿A qué perro nos referimos? a un perro como, por ejemplo, el pastor alemán adulto. La gran diversidad de perros que hoy existen, también tiene un ancestro común. Posiblemente un lobo, parecido al moderno lobo gris.

Mientras que los caballos modernos alcanzaron su tamaño debido a la selección natural. Los perros lograron la gran cantidad de razas que conocemos debido a la selección humana. Principalmente.

La selección natural actúa a partir de las fuerzas del ambiente. A las cuales, solo los organismos que se adaptan sobreviven.

Por ejemplo, hace seis millones de años, hacia el final de la era del Mioceno, el clima de la Tierra se enfrió gradualmente. Lo que condujo a una glaciación.

Esta etapa fría del plantea duró dos épocas geológicas: Plioceno y Pleistoceno. Hubo altibajos en el clima global, pero en general, nuestro planeta se mantuvo frío. Por lo que comúnmente se conocen a este periodo como la Edad de Hielo.

En muchas áreas, los bosques y las sabanas fueron reemplazados por estepas o praderas, y solo las especies con individuos que se adaptaron a estos cambios sobrevivieron.

A finales del Mioceno, entre los sobrevivientes se encontraban: el ancestro de los perros, el ancestro de los caballos y nuestros ancestros. Los cuales eran diferentes a lo que ahora somos y diferentes a lo que fueron sus antepasados antes de la glaciación. Pero emparentados genéticamente, cada especie con su línea evolutiva.

La selección natural se basa en un aspecto que todos conocemos: todos somos diferentes. No hay un organismo vivo idéntico a otro. Los genes de los individuos difieren de alguna manera de los genes de otros de su tipo. Estas variaciones provocan diferencias en su apariencia, su estructura o su comportamiento.

Estas diferencias nos permiten evolucionar como especie cuando algo del ambiente cambia. Y tales características únicas nos permiten adaptarnos al cambio, no morir y tener descendencia.  Así una parte de nuestros descendientes heredan las características que les permitieron nacer. Con ello también algunos logran sobrevivir y reproducirse. Y así continua la historia evolutiva de cada especie.

Como podrás pensar,  a veces solo muy pocos logran sobrevivir y reproducirse. Si los cambios en el ambiente fueron muy drásticos y los sobrevivientes muy pocos: existe la posibilidad de extinguirse.

Las complejidades tanto de la Teoría de la Evolución, como de la acción de la Selección Natural son muy amplias. Esto es solo uno detalle de una historia compleja y emocionante, muy simplificada, de lo que les ocurre a las especies. Te invitamos a que, si te interesa el tema, busques o nos pidas más información.

La humanidad ha entendido tan bien a la selección natural que la ha imitado en parte. Una muestra son las razas de perros, los cultivos más productivos y sabrosos que sus contrapartes silvestres y los animales de granja. También las construcciones, la ciencia y la tecnología. Las cuales nos permiten sobrevivir a las presiones de la naturaleza. Adaptarnos más allá de nuestros genes. Claro, hasta cierto límite.

Los científicos continúan aprendiendo sobre cómo funciona la evolución. Y ha aplicado sus funcionalidades a otros campos. Por ejemplo, en las Ciencias de la Computación, especialmente en el campo de la inteligencia artificial.

En estas ciencias se han creado algoritmos evolutivos. Los cuales simulan la evolución biológica para optimizar procesos.

Un algoritmo es un procedimiento escalonado, que sirve para resolver problemas lógicos y matemáticos. Una serie de pasos ordenados. Como los de  una receta o un instructivo para hacer algo. Siguiendo los pasos de que nos indican, debemos llegar siempre al mismo resultado.  Ya sea, por ejemplo, ganar una partida de ajedrez, construir un modelo a escala del halcón Milenario o preparar una costilla en salsa de chile seco.

Un algoritmo evolutivo no da siempre el mismo resultado. Responde a los cambios del ambiente informático. Genera una solución sujeta a una función de adecuación o de adaptación. Tal como pasa en la naturaleza, no todas las soluciones son exitosas. Pero los que sobreviven luego se recombinan (de alguna manera) para hacer la próxima generación de solución. Esto se hace hasta que se alcanza un cierto nivel de aptitud o se ha utilizado un número determinado de generaciones.

Comparemos esto, por ejemplo, con que tienes la receta de tu abuela o abuelo para preparar la costilla en salsa de chile seco perfecta. Pero surge un problema: no tienes chile seco (o cualquier otro ingrediente)… Entonces pruebas con distintos tipos de chile: algunas recetas son aceptables, y otras definitivamente no las repetirías. Y puede pasar que algún chile o ingrediente de, como resultado,  un plato aún más delicioso que el original.

Así sucede con los algoritmos evolutivos. La diferencia con nuestra costilla en salsa, es que ellos tienen la capacidad de cambiar previamente programada… la verdad, no sé cómo.  La humanidad es increíble ¿No lo crees?

¿Quieres como nosotros, saber más de algoritmos evolutivos? ¿Cómo se adaptan y en qué se aplican? Entonces, te invitamos a la charla “La supervivencia del más apto: Computación Evolutiva y sus aplicaciones” con el Dr. Efrén Mezura Montes. Él se dedica a la investigación en el Instituto de Investigaciones en Inteligencia Artificial de la Universidad Veracruzana.

En esta charla nos presentará a la Computación Evolutiva: Una de las áreas más activas y relevantes de la Inteligencia Artificial. Nos contará sobre este tipo de programas de computadora y su semejanza con la Teoría de la Evolución.

Te esperamos el próximo martes 20 de abril  a las 5 de la tarde por https://sabadosenlaciencia.webex.com/meet/tardesdeciencia

Las charlas son totalmente gratuitas y también se transmiten por Facebook Live en @SabadosenlaCienciaXal

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Gladis Yañez y Rodrigo López de Sábados en la Ciencia