.Teorías de la Evolución.

La explicación tradicional de la diversidad de los seres vivos sostenía que la gran variedad de especies vegetales y animales que nos rodean existió desde un principio. En tal concepción, las especies permanecen inalterables en el tiempo, por más que los individuos que las componen se renueven por los nacimientos y las muertes. Esa diversidad indujo a los naturalistas a agrupar organismos similares en categorías, para clasificarlos, tarea en la que se destacó Carl Linnaeus, un médico sueco del siglo XVIII también conocido por Linné o Linneo. En su sistema de clasificación definió géneros y especies, y los designó con sendas palabras latinas que identifican a toda planta o animal. Este sistema constituye la base de la taxonomía aún en uso. Así, un hornero se designa inequívocamente en todo el mundo como Furnarius rufus y un tala como Celtis spinosa, independientemente de los variados nombres cotidianos que reciban en diversas lenguas y regiones.



Esta primera idea, sin embargo, comenzó a ponerse en duda ante indicios y evidencias –recogidos de observaciones del mundo natural– de que las especies no son inmutables en el tiempo, sobre todo en tiempos prolongados como los correspondientes a la historia geológica.


La evolución: una idea griega

Como es sabido, Charles Darwin (1809-1882) se hizo famoso por su idea de que las plantas y animales sufren cambios evolutivos –es decir, de que la evolución es un fenómeno natural–, pero no fue el primero en sostenerlo. Dejando de lado mitos más antiguos o pertenecientes a tradiciones ajenas al origen de la ciencia moderna, la idea evolucionista se instaló en el pensamiento filosófico griego, en el que, sin embargo, no tuvo una posición dominante, ya que prevaleció en él la noción de que las especies son inmutables. Esta visión estaba ligada también a la concepción bíblica, la otra gran fuente del pensamiento occidental, especialmente al relato de la creación en el libro del Génesis.

Anaximandro (610-546 a.C.) sostuvo que el mundo no fue creado repentinamente, y que los vertebrados, incluidos los seres humanos, descendían de los peces. Contrariamente, para Platón (427-347 a.C.), las cosas y los seres vivos respondían a una idea o esencia inmutable, como las sombras que pueden producir en el fondo de una caverna objetos que están en un mundo inaccesible fuera de ella. Su discípulo Aristóteles (384-322 a.C.), en cambio, más que en reflexionar sobre esencias invariables, se interesó por clasificar a los organismos vivos. Los organizó en forma ascendente, del más simple al más complejo, como sobre una escalera en la que cada peldaño estuviera ocupado por uno, pero su scala naturae (en la denominación de sus traductores al latín) era inmutable: no admitía cambios en los organismos ni movilidad.

Aristóteles clasificó los organismos en una escalera en la que cada peldaño estaba representado por un organismo diferente, del más simple al más complejo. Esta concepción no admitía evolución.

Si bien la concepción de Aristóteles, casi siempre unida a la idea cristiana de la Creación, dominó el pensamiento científico durante siglos, la noción de Anaximandro de que las especies sufren cambios constituye el corazón de la teoría evolutiva moderna.

El relato bíblico puesto en cuestión como explicación científica


Hacia fines del siglo XVIII los naturalistas encontraron evidencias que los llevaron a cuestionar tanto la literalidad del relato bíblico, como la noción de que las especies son inmutables. Era la época en que los europeos emprendían grandes viajes exploratorios al África, América y el Pacífico, y traían animales y vegetales desconocidos en Europa, pertenecientes a especies no mencionadas en la Biblia. Por otro lado, las numerosas excavaciones realizadas en busca de carbón, tan necesario en la primera revolución industrial que por entonces se desarrollaba, resultaron en el descubrimiento de innumerables fósiles de plantas y animales que, aparentemente, habían poblado otrora el continente europeo y eran también desconocidos. ¿Cuándo habían vivido esas criaturas?

Georges Cuvier, un anatomista francés, fue el primero en estudiar sistemáticamente los fósiles. Sugirió que son productos de los primeros experimentos de Dios en la creación. Una de las ideas populares de la época era que se trataba de organismos muertos con el Diluvio, pues no habían podido subir el arca de Noé. Pero Cuvier consideró improbable que murieran todos en forma simultánea y con ello abrió el camino a pensar que tal vez hubieran vivido en distintas épocas. En tal caso, los restos encontrados en diferentes capas o estratos habrían pertenecido a seres desaparecidos en sucesivas catástrofes, idea que pasó a llamarse catastrofismo.

El descubrimiento de los fósiles llevó también a pensar que la Tierra podía ser más antigua que lo que se suponía sobre la base del relato bíblico, que había llevado a asignarle una edad de 6000 años. En el siglo XVII se comenzó a explorar seriamente la superficie de la Tierra, lo que condujo a la conclusión de que el paisaje había sido erosionado a lo largo de los años por el viento y el agua. En 1788, un geólogo escocés llamado James Hutton sostuvo que la Tierra era eterna y que había sido moldeada por ciclos de levantamientos, erosión y sedimentación. Charles Lyell, considerado el padre de la geología moderna, completó esta teoría y sugirió que los cambios habían sido lentos y continuos, teoría que se llamó uniformismo.
Lamarck y la evolución biológica


La idea de que los seres vivos evolucionan proporcionó el marco conceptual que permitió entender el sentido de los nuevos conocimientos y explicaciones de geólogos y naturalistas, aunque los científicos del siglo XVIII no se mostraron demasiado inclinados por aceptarla. Entre los que la consideraron favorablemente se contaron Erasmus Darwin, abuelo de Charles, y Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon.

El más importante de los evolucionistas anteriores a Darwin fue el francés Jean-Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, quien había estudiado medicina y botánica y, en 1793, ya renombrado taxónomo, fue designado profesor de zoología en el Jardin de Plantes de París. Lamarck había advertido una clara relación entre los fósiles y los organismos modernos. A partir de estas observaciones dedujo que los fósiles más recientes estaban emparentados con los organismos modernos. Esbozó una teoría de la evolución biológica que se puede sintetizar como sigue:

los individuos cambian físicamente durante su vida para adaptarse al medio que habitan;
los organismos adquieren caracteres que no tenían sus progenitores. Estos cambios o caracteres adquiridos se deben al uso o desuso de sus órganos;
los caracteres adquiridos se transmiten por herencia biológica a sus descendientes
la sucesión de cambios adaptativos muestra una tendencia hacia complejidad y la perfección.


La teoría de Lamarck fue criticada con vehemencia por la comunidad científica de su época, principalmente por Cuvier, quien, además de ser un científico de renombre, ocupó el cargo de Inspector General de Educación en Francia. Este y sus contemporáneos insistían en que las especies habían sido creado de manera independiente y que eran inmutables. Para probarlo, hicieron varios experimentos. Uno de ellos consistió en amputar la cola a ratones, que, aún después de 20 generaciones de haber sido sometidos a tal cambio, producían descendencia con cola. En otras palabras, mostraron que los caracteres adquiridos por interacción con el medio (como la pérdida de cola) no se transmitían por herencia biológica. En esto, la visión de Lamarck, basada en el proceso de herencia de los caracteres adquiridos, no era adecuada, pero su intuición general de que las especies evolucionan resultó correcta.
Un viaje que cambió la historia



En Inglaterra de principios del siglo XIX, las ciencias naturales gozaban de gran popularidad: no había casa noble o burguesa que no tuviera un acuario, colecciones de mariposas o de caracoles y helechos disecados.

Charles Darwin creció en medio de esa obsesión nacional: desde chico juntó piedras, insectos y huevos de pájaro. Hijo de un médico, inició estudios de medicina en Edimburgo y de teología en Cambridge, pero no finalizó ninguno de los dos. Pero se había destacado en los cursos de ciencias, en especial en los de zoología y geología, por lo que a los 26 años recibió el ofrecimiento de embarcarse como naturalista en el viaje de exploración alrededor del mundo en el velero Beagle. La misión oficial del capitán del barco, Robert Fitz Roy, era encontrar pruebas para la interpretación bíblica de la creación, por lo que éste eligió a Darwin debido a su formación religiosa.



Ese viaje de cinco años, entre 1831 y 1836, cambió la historia personal de Darwin así como la de la biología. El joven naturalista regresó con cajas repletas de especies vegetales y animales, encontró el mejor fósil conocido de megaterio (un perezoso sudamericano extinguido, del tamaño de un elefante), descubrió una nueva especie de delfín, realizó investigaciones geológicas en los Andes y hasta elaboró una teoría sobre la formación de los atolones de corales. Entre sus minuciosas descripciones, habló de la belleza de las mujeres y la venalidad de los hombres de Buenos Aires.


Uno de los hechos que constató fue que en las islas Galápagos había pinzones y tortugas claramente distintos a los del continente sudamericano, y aun diferentes de una isla a otra. Observó que los picos de esos pájaros estaban “adaptados” a los alimentos que encontraban en las islas: donde predominaban los frutos con cáscara dura, los pinzones tenían picos cortos y fuertes, mientras que en las islas con frutos blandos, estas aves tenían picos largos y finos. Dedujo de esas constataciones que las especies que agrupan a los seres vivos cambian y que lo hacen en formas que los convierten en mejor adaptados a los ambientes que habitan.
La teoría darwiniana de la evolución

¿Qué aportó Darwin a la ciencia?

La evidencia a favor de la evolución
Introducción

Luego de su regreso a Inglaterra, Darwin leyó el Ensayo sobre el principio de población, de Thomas Robert Malthus, quien sostenía que la población humana aumentaba en forma geométrica mientas que la producción de alimentos lo hacía en forma aritmética. Por ello, la población llegaría a exceder los recursos disponibles. Darwin extendió esta visión a todas las poblaciones y comenzó a pensar que la vida era una lucha continua para obtener recursos, y que sólo una pequeña fracción de los individuos que nacen, sobrevive y se reproduce. Llamó selección natural a este proceso supervivencia, y dedujo que era el mecanismo por el cual las especies sobrevivían o se extinguían. Darwin no usó la expresión “supervivencia del más apto”, ni el término de evolución, sino que habló de descendencia con modificación.

Cinco años después de su regreso, comenzó a bosquejar su teoría, tarea que le llevó dos años. En el año 1844 se publicó un libro anónimo cuyo autor sugería que los seres humanos podrían haber evolucionado de ciertos primates inferiores, y dejaba de lado la visión bíblica de su creación en un momento posterior al de todas las demás especies. Como era de esperar, este libro causó gran revuelo e indujo a Darwin a mantener sus ideas en secreto. Pero veinte años más tarde un suceso inesperado lo hizo cambiar de ideas: Alfred Russel Wallace, discípulo de Malthus, le mandó el borrador de un trabajo en el que esbozaba una teoría de la selección natural sorprendentemente parecida a la darwiniana aún sin publicar. Wallace también había viajado por el mundo y, al igual que Darwin, había recorrido las áreas tropicales en las que la variedad de especies es más abundante. Este hecho probablemente contribuyó a que ambos llegaran a las mismas conclusiones.

Para no entrar en una disputa de autoría, ambos naturalistas presentaron juntos la teoría ante la Sociedad Linneana de Londres, pero con el tiempo, Wallace se fue alejando del tema, que progresivamente asociado sólo con Darwin, quien finalmente, en 1859, publicó El origen de las especies, libro que alcanzó un éxito comercial inmediato.

La teoría de la evolución, sin embargo, cosechó diversas críticas y se convirtió en el centro de acaloradas disputas, sobre todo en los países anglosajones en los que predominaban las iglesias protestantes apegadas a la interpretación literal de la Biblia. Una de las críticas al evolucionismo darwiniano fue que el registro fósil no revelaba formas de transición entre las especies, de las que hablaba Darwin. La más célebre e ironizada de esas formas era el “eslabón perdido” entre primates superiores y humanos. Si la evolución creaba continuamente nuevas especies, las formas transicionales debían estar representadas en el registro fósil. Con el tiempo, sin embargo, se advertiría que no hubo eslabón perdido entre los actuales primates y los humanos, porque estos no descienden de aquellos, sino que ambos tienen ancestros comunes extinguidos. Por eso, más que formas transicionales hay formas ancestrales que el registro fósil permitió revelar.

La teoría darwiniana de la evolución

Darwin logró reunir suficiente evidencia para demostrar que las especies cambian, e imaginó un posible proceso de modificación. Su teoría de la evolución de las especies se puede sintetizar en las siguientes ideas:

El mundo natural no es estático sino que cambia; Las especies de seres vivos evolucionan; Las especies están compuestas de individuos que no son idénticos entre sí; La población de cada especie desciende de un ancestro en común; Las especies emparentadas descienden de ancestros comunes más cercanos en el tiempo.

Según Darwin, este proceso ocurre en forma ramificada y gradual por el mecanismo de:

aparición de variaciones heredables, y la eliminación de organismos menos aptos o, lo que es igual, la supervivencia de los mejor adaptados, que dejan más descendencia y, a la larga, alteran la especie y hasta pueden constituir una nueva.

La evidencia a favor de la evolución

La teoría de Darwin deriva su fortaleza no sólo de su consistencia lógica y de proporcionar, por el momento, la mejor explicación de los fenómenos que se observan en el mundo natural, sino, principalmente, de los distintos tipos de evidencia en que se apoya. Entre ellos, el registro fósil, la taxonomía, la biogeografía, la embriología comparada, la anatomía comparada y la cría doméstica de animales.
El registro fósil. Se compone de los restos fosilizados de organismos encontrados en los estratos geológicos. Desde el siglo XVIII los científicos saben que los estratos superiores son más recientes que los más profundos. Entre las evidencias que proporciona el registro fósil se cuentan:
Las rocas de la misma edad contienen casi los mismos grupos de organismos. Por ejemplo, en las rocas más antiguas se encontraron trilobites, pero no dinosaurios, mientras que rocas más modernas contienen dinosaurios, pero no trilobites. Esto indica que las especies aparecen y desaparecen, pero una vez que se extinguen no vuelven a aparecer.
El orden temporal en el cual se hallan los organismos en el registro fósil sugiere una secuencia evolutiva. Por ejemplo: los primeros mamíferos se encuentran en estratos más recientes que ciertos reptiles.
Los fósiles más modernos se asemejan a los organismos actuales.
Taxonomía. Las clasificaciones tradicionales de los organismos se basaron ante todo en sus caracteres anatómicos, cuyo estudio lleva a discernir una línea evolutiva. Aunque Linneo pensaba que las especies eran inmutables, su clasificación contempla el agrupamiento por características comunes. Darwin dedujo que las clasificaciones sugerían cierto parentesco. Estas posibles relaciones constituyen, a su vez, una evidencia de la evolución.

Biogeografía o distribución geográfica de plantas y animales. La visión de que las distintas especies de organismos fueron creadas de forma independiente llevó a concluir que, por ejemplo, si en Sudamérica no había rinocerontes era porque Dios no los había puesto allí. Sin embargo, el descubrimiento de similitudes entre floras y faunas de distintas regiones llevó a Darwin a pensar que podían tener un origen común, pero que ciertos organismos habían migrado (idea inconcebible para el siglo XIX). Una de las evidencias citadas por Darwin era la similitud entre los pinzones de las Galápagos y los del continente.
Anatomía comparada. La presencia de estructuras anatómicas similares (u homólogas) en distintas especies indica un ancestro en común. Se puede deducir que cada especie evolucionó de manera distinta, pero retuvo ciertas características. Así, los brazos humanos son homólogos a los miembros anteriores de los caballos, los murciélagos, las ballenas, etcétera, aunque cada uno cumpla una función distinta. Algunas estructuras homólogas no tienen uso aparente, porque son vestigios de estructuras ancestrales. Otras son intermediarias. Ello sugiere un proceso de cambio en el cual las estructuras antiguas evolucionan.

Embriología comparada. Darwin sospechó que el estudio del desarrollo embrionario podía aportar claves para entender la evolución. En general, todos los embriones en estadios tempranos de desarrollo se parecen, pero luego pasan por etapas que los asemejan a los organismos de los cuales descienden. Este desarrollo es consistente con la explicación evolucionista.
Cría doméstica de animales. Darwin estaba obsesionado con el trabajo de selección artificial que hacían jardineros, agricultores y criadores de palomas. Él mismo coleccionó muchas variedades de paloma y, cuando estudió sus esqueletos concluyó que tenían ancestros comunes a pesar de ser bien distintas.
Darwin postuló que los organismos tenían un origen en común.

¿Qué aportó Darwin a la ciencia?

El origen de las especies sentó las bases para una nueva manera de entender la evolución biológica. Darwin substituyó la noción de predeterminación de la naturaleza por los conceptos de azar y necesidad: en el proceso de reproducción de los organismos se producen variaciones o mutaciones por azar, que se pueden transmitir a la descendencia, pero para cuya supervivencia es necesario que resulten adaptadas a las condiciones ambientales. Esta necesidad explica el proceso de selección natural. De esta manera, los dos pilares en que se apoya la evolución darwiniana son las mutaciones al azar en la constitución genética de los organismos y la selección natural (pero recordemos que en la época de Darwin se desconocían las mutaciones y la constitución genética de los organismos, sino que se hablaba de cambios o alteraciones).

Las claves de la teoría evolutiva de Darwin y Wallace son las siguientes:

· Variación al azar. Entre los individuos de una población existen diferentes caracteres o variedades.

· La selección natural. Es el mecanismo que escoge los caracteres que confieren una ventaja adaptativa a los individuos que los portan, permitiendo su reproducción y su transmisión a la siguiente generación.

· Gradualismo. Con el paso del tiempo, los individuos portadores del carácter adaptativo irán haciéndose mayoritarios en la población.

El impacto de la teoría de Darwin fue enorme, pues de ella se desprenden tres consecuencias importantes:

· Los organismos semejantes están emparentados. Si vamos retrocediendo en el tiempo, llegaremos a un origen común para todas las formas de vida.

· La fuente de variación es el azar, y la selección natural es un filtro que actúa sobre los caracteres que resultan adaptativos frente a un entorno determinado. Es decir, un carácter puede resultar ventajoso en un ambiente determinado y no serlo en otro. Esta visión rompe con la visión tradicional de la escala natural.

· Sitúa al hombre dentro de la naturaleza como una especie más, sujeta a los mismos principios que los seres vivos. Éste fue el punto más polémico de todos.

ADN: en busca de Eva.

Las mutaciones que aparecen en el ADN son la base de la evolución, pues sobre las diferentes mutaciones de un gen actúa la selección natural. En los últimos años los métodos de análisis de la secuencia de ADN han permitido por un lado “medir” las diferencias en ADN entre organismos y, por otro lado, encontrar las mutaciones que han ido apareciendo sobre diferentes genes. Todos los humanos compartimos el 99,9 % de la secuencia contenido en nuestro ADN.

El análisis del ADN mitocondrial y de las mutaciones que han surgido en él revela algunas claves de nuestro pasado. El ADN mitocondrial es transferido únicamente por la madre a su descendencia, por lo que si una mujer no tiene descendencia femenina, se interrumpirá la transferencia de este ADN en su linaje. Las poblaciones humanas que presentan mayor diversidad en su ADN, así como las mutaciones más antiguas son las africanas. Esto indica que es éste el continente habitado desde hace más tiempo por el hombre moderno. Las rutas migratorias seguidas por el hombre desde áfrica también han dejado su huella en el ADN de las poblaciones nativas de las diferentes regiones; por poner un ejemplo, los indígenas americanos muestran marcadores genéticos (mutaciones) presentes en los nativos siberianos, lo que coincide con la tesis de que este continente se colonizó a través del estrecho de Bering.

Igualmente los científicos se han encontrado con que la variedad genética (cantidad en mutaciones contenidas en el ADN) del ser humano es muy baja, lo que indica que toda la humanidad desciende de un grupo muy reducido de antepasados que poblaron África hace unos 200000 años. Hasta tal punto se considera pequeña esta población, que se ha extendido el nombre de <> o<> en referencia a una hipotética mujer que vivió en África hace entre de 300000 y 100000, años de la cual defendemos todos los humanos actuales.