El nacimiento de las teorías evolutivas
Si bien el término evolución se acuñaría entre finales del siglo XVII y principios del XVIII, la principal teoría evolutiva nace de los trabajos de Charles Darwin, descritos en su celebérrimo libro “El Origen de las Especies”, que fue publicado en 1859, así como de los trabajos y las publicaciones de un científico menos conocido, Alfred R. Wallace (publicados el año anterior, aunque con menos fundamento científico).
Hasta el nacimiento del evolucionismo como teoría científica, las teorías predominantes estaban más relacionadas con creencias como el creacionismo y el fijismo. Aun se consideraba posible la aparición espontánea de la vida.
El final del siglo XIX trajo consigo una serie de investigaciones y trabajos que cambiarían de forma radical la manera de ver la naturaleza por parte del mundo científico.
Comenzaron, por un lado, los primeros trabajos serios que trataban de datar la edad de la Tierra (aunque permanecerían claramente errados hasta mediados del siglo XX). Parecía claro que la edad del planeta debía medirse en millones de años (lejos de dataciones anteriores, basadas en cálculos de textos bíblicos en los que se hablaba solo de miles de años).
Aunque las dudas sobre la generación espontánea de la vida ya habían surgido con anterioridad, los experimentos definitivos que demostraban la imposibilidad de obtener organismos vivos partiendo de materia inerte no llegaría hasta mitad del siglo XIX, de la mano de Louis Pasteur.
Queda, por otro lado, el debate sobre si las formas de vida conocidas han permanecido en su estado desde el principio de los tiempos o si, por el contrario, los organismos cambian y se modifican.
El creacionismo es una idea que ha persistido incluso hasta la actualidad, en muchas ocasiones íntimamente vinculada a creencias religiosas. Las principales religiones aportan una visión inmovilista de la vida: un dios creador ha generado todo lo que conocemos en un momento determinado.
Las evidencias, en cambio, han ido mostrando al ser humano que ese pensamiento no puede ser del todo correcto. Los fósiles, que muestran seres vivos que han habitado el planeta hace muchos años, son una muestra clara de que han existido otras formas de vida que, por algún motivo, se han extinguido. Durante siglos se mantuvo el debate sobre si las formas fósiles correspondían realmente a seres vivos extintos o si, por el contrario, eran artefactos, formaciones irreales que no correspondían a ningún animal o planta.
Muchos animales mitológicos, como los dragones, no son más que interpretaciones populares de estas manifestaciones naturales.
El estudio detallado de fósiles y el crecimiento y establecimiento del pensamiento científico que acompañaron al renacimiento y la ilustración hicieron que la sombra de la duda fuera calando poco a poco, minando los preceptos establecidos por el creacionismos y el inmovilismo.
Durante muchos años, las teorías predominantes sostenían que los fósiles procedían de animales y plantas extintos tras una serie de cataclismos (algo aun relativamente concordante con el pensamiento bíblico). Pero vuelve a surgir el problema de la similitud entre algunos organismos fósiles, obviamente primitivos y organismos actuales. Y la idea de un ancestro común comienza a tomar forma. Ahí nacerán las primeras teorías evolutivas, principalmente de la mano de Lamarck.
Lamarck y Lamarckismo
El naturalista francés Jean Baptiste Lamarck (Bazentin 1744 - París 1829) será quien desarrolle la primera teoría evolucionista, conocida habitualmente como Lamarckismo y Transformismo. Según esta teoría, los organismos habrían sido creados por Dios (nunca se llegó a desembarazar del creacionismo), pero los cambios en el ambiente que rodea a los seres vivos hacen que estos deban adaptarse a los cambios.
Estas adaptaciones conllevarían cambios físicos en los organismos o transformaciones; cambios que podrían ser traspasados a su descendencia y por lo tanto heredados.
El paradigma del lamarckismo tiene como principal ejemplo el caso de la evolución de la jirafa. Los fósiles de los antepasados de las antiguas jirafas nos muestran animales de menor tamaño y con el cuello mucho más corto. La necesidad de adaptarse a un ambiente en el que los árboles tienen sus hojas, el principal alimento de las jirafas, en las partes más altas hacen que el animal deba estirar su cuello para alcanzarlas. Esto ocasionará un incremento en el tamaño del cuello de la jirafa, que será además transmitido a sus descendientes. En sucesivas generaciones tendremos una jirafa con el cuello sensiblemente más alargado que sus antecesores.
Las teorías de Lamarck presentan varios errores de bulto que han podido ser contrastados mediante la experimentación. El más importante es la heradabilidad de los caracteres adquiridos. Hoy sabemos que un carácter o propiedad adquirida durante la vida no es traspasado a los descendientes. Además, no logra desembarazarse de las ideas creacionistas. Impone, sin embargo, un argumento muy interesante y es aquel en el que se explica que las formas de vida no son constantes, sino mutables y que se adaptan al medio ambiente, cambian y evolucionan.
El Lamarckismo posee un fondo determinista del que no hemos sido capaces de desembarazarnos y que aun contamina de vez en cuando textos supuestamente Darwinistas. Esto es, los cambios que se producen en la evolución propuesta por Lamarck tienen una función clara y precisa. En el caso de las jirafas, por ejemplo, su cuello crecía para que éstas pudiesen alcanzar las ramas más altas y alimentarse de ellas. Las tesis Darwinistas dejarán los cambios al azar y trasladarán el peso del cambio a un proceso diferentes conocido como selección natural.
Darwinismo, Evolución y Selección Natural
Las teorías evolucionistas propuestas por Charles Darwin nacen tras un viaje por el continente americano, a bordo del Beagle, durante el cual observa la variedad de seres vivos, las similitudes entre distintas especies que habitaban la zona, así como las similitudes con especies parecidas habituales en Europa. Le llamó la atención, especialmente, el hecho de que muchas especies diferentes presentaban grandes similitudes entre sí, con pequeños matices que hacían que se encontrasen mejor adaptadas al ambiente en el que vivían, a los alimentos que consumían o de los depredadores que las amenazaban.
A partir de las observaciones, Charles Darwin llegaría a una serie de conclusiones que plasmaría en su primer libro sobre evolución: “El Origen de las Especies”. Aquí establecerá, entre otros, los siguientes preceptos:
- Las especies no son estables, cambian y se transforman. En este punto, hay coincidencia con la teoría evolutiva de Lamarck.
- Todas las especies parten de una especie anterior. Es decir, todos los organismos tienen un ancestro común y la diversidad de las especies parten de las adaptaciones y transformaciones de distintos organismos a distintos tipos de ambientes.
- Los organismos no se adaptan al medio de forma dirigida, sino que las transformaciones tienen lugar al azar. Los organismos evolucionan debido a cambios azarosos que arrastran desde su nacimiento (y por lo tanto son heredables).
- Cuando esos cambios suponen algún tipo de ventaja del ser vivo frente al resto de organismos, estos tendrán más posibilidades de sobrevivir que el resto. Esto hace que su capacidad para reproducirse sean también mayor, por lo que transmitirán la ventaja evolutiva a más descendientes.
En resumen, el origen de la evolución de los seres vivos se encuentra en los cambios azarosos innatos que de los seres vivos y el motor de la evolución es la selección natural, es decir, la supervivencia de aquellos que, debido a estos procesos azarosos, están mejor adaptados al medio.
El Darwinismo, al contrario que el Lamarckismo, no es determinista: los cambios de los seres vivos no se producen de manera dirigida. La mayor cambio de los cambios, que hoy conocemos como mutaciones, no resultan beneficiosos, sino perjudiciales. Solo una pequeña fracción aportan alguna ventaja a los individuos que la poseen.
El éxito evolutivo de los individuos se traduce como una mayor capacidad para adaptarse al medio. Esto provocará que las probabilidades de reproducirse aumenten. Del mismo modo, todos los descendientes que hereden las modificaciones beneficiosas, tendrán más posibilidades de sobrevivir, prosperar y reproducirse. Y es así como, poco a poco, las características beneficiosas se van asentando en las poblaciones de individuos.
Si volvemos al mismo ejemplo de las jirafas, en el modelo darwiniano las jirafas que, por azar, nazcan con un cuello y patas más largas, llegarán con mayor facilidad a las hojas superiores de los árboles. En caso de escasez de alimento, tendrán muchas más posibilidades de sobrevivir aquellas con el cuello más largo. Por lo tanto, las jirafas de cuello corto tendrán más probabilidades de morir de hambre y será más improbable que se reproduzcan. El cuello cada vez más largo se irá imponiendo de generación en generación. Poco a poco, las jirafas irán poseyendo cuellos cada vez más largos, tanto en cuanto es un carácter que favorece la supervivencia y reproducción.
Del Darwinismo a la Bioquímica: Teorías Sintéticas
Hoy sabemos que los caracteres se heredan a través del ADN. Todos los cambios producidos en el ADN de las células sexuales se transmiten de generación en generación. También conocemos la mecánica del cambio: las mutaciones genéticas. Tal como había previsto Darwin, estas se producen a azar y se una forma natural, dentro del proceso de replicación del ADN.
Es decir, la transmisión de caracteres tiene lugar por la cesión del ADN que los dos progenitores hacen a los descendientes. Y las posibles mutaciones de este ADN corresponden a los cambios.
Los cambios o mutaciones pueden dar lugar a proteínas alteradas. Una sola proteína alterada puede suponer cambios mínimos, si se trata de un enzima metabólico, o cambios realmente importante si se trata de una de las proteínas relacionadas con el desarrollo embrionario.
Hoy conocemos varios grupos de genes que controlan el proceso de desarrollo del embrión y que por lo tanto condicionan la morfología general del individuo. Pequeñas mutaciones en estos genes pueden provocar cambios corporales realmente importantes.
Las mutaciones pueden también afectar a zonas de control de los genes y de esta forma condicionar la síntesis de proteínas. O dicho de otro modo, pueden provocar que algunas proteínas se fabriquen en mayor o menor medida, en células donde antes no se segregaban o en condiciones o situaciones distintas.
Como ya indicamos, dentro del ADN de organismos superiores es frecuente encontrar genes residuales, correspondientes a organismos ancestrales y que han dejado de funcionar, denominados genes fósiles.
El ADN puede sufrir cambios temporales durante la vida del individuo que hacen que ciertos genes dejen de expresarse o se expresen en mayor o menor medida. El estudio de estos cambios temporales y condicionales del ADN se denominan Epigenética. Un ejemplo clásico es la metilación de zonas de ADN. Se trata de cambios químicos reversibles, pero que pueden alterar en gran medida el fenotipo del individuo. Estos cambios, además, pueden responder a cambios en el ambiente, es decir, pueden desencadenarse solo ante determinadas condiciones ambientales. Si el ADN metilado de encuentra forma parte de las células reproductoras, esta metilación puede heredarse. Se trata, por lo tanto, de transmisión de caracteres condicionados por el ambiente, una especie de forma menor de Lamarckismo.
