Cumpleaños (3): Sobre el legado de Charles Darwin

En este año de 2009 celebramos el doscientos aniversario del nacimiento de Charles Darwin y el 150 de la publicación del “Origen de las especies” Este doble aniversario hace que por todas partes aparezcan actos y más actos de conmemoración y glosa de la efeméride.

Podríamos preguntar cuál es la importancia de la obra de Darwin, su contribución al mundo del conocimiento y, entonces, deberíamos reflexionar antes de ponernos a hablar. Pues son muchos los que lo critican, lo menosprecian e, incluso, lo maldicen sin conocer en absoluto nada de cuanto dijo. Somos así, tan sabios que podemos descalificar trabajos ajenos sin siquiera conocerlos.

He aquí nuestra constante alternativa: el corazón o la mente, la fe o la razón, los mitos o la ciencia. En estos dilemas siempre ganaron la mente, la razón y la ciencia, pero siempre después de largas y dolorosas batallas. Los impulsores del conocimiento mediante novedades que podían alterar el orden establecido, sistemáticamente fueron apartados del mundo oficial con fórmulas más o menos ruines, formando de este modo una lista de nombres malditos, conocida por todos nosotros: Galileo, Copérnico, Kepler, G. Bruno, Servet y una amplia nómina en la que también, y por derecho propio, está Darwin. ¿Que quién hizo esa lista? Los defensores de los mitos, los autonominados depositarios y defensores del conocimiento, del saber y de su docencia.

¿Qué hizo Darwin? En primer lugar, se dio cuenta de que la variabilidad de los seres vivos puede ser hereditaria, y esto abrió conceptualmente las puertas a la biología moderna. También se percató de que los individuos interactúan con su medio y, por tanto, pueden estar más o menos adaptados a él. Puesto que los seres vivos interactúan con su ambiente, sus procesos dependen de dos variables: los factores conocidos actualmente bajo el nombre de intrínsecos (propios del individuo y de sus posibilidades) y los externos, los ambientales, los extrínsecos. De acuerdo con esa relación surge el concepto de adaptación para explicar la adecuación de tales individuos a las posibilidades que les ofrece el entorno en que viven. Darwin habla de los más y de los menos adaptados. La adaptación es un valor variable y, por tanto, no a todos los individuos les irá igual en su lucha por la vida. En esa lucha resultarán beneficiados los más adaptados a su ambiente, que no tienen que ser los más fuertes como ahora dicen que dijo. Cuando esa situación de ventaja es debida a caracteres hereditarios, dice Darwin, esos individuos beneficiados en la lucha por la vida tendrán más hijos, de modo que los caracteres confieren mayor adaptación pueden aparecer con mayor frecuencia en la siguiente generación, originando, por consiguiente, una descendencia modificada. De este modo, los seres se van transformando y diversificando a lo largo del tiempo en un proceso que sigue actuando.

Estas ideas las expuso en el libro del que en este año celebramos el 150 aniversario de su primera edición. Es uno de los pocos casos que marca claramente un antes y un después en la historia del conocimiento, no solo en el terreno biológico. Por vez primera se habla en él de seres vivos en conjunto y por eso, siempre que puede, Darwin emplea ejemplos de animales y vegetales, para indicar que los procesos descritos vienen a ser los mismos en los dos reinos entonces conocidos. Al final, y de modo tímido después de hablar de herencia con modificación, sugiere el posible origen común de todos los seres vivos. Lo dice como de pasada, pero allí queda dicho. Hoy en día, gracias a pruebas moleculares, niadie discute esa posibilidad. Es curioso, pero a mi no me deja de asombrar toda la clarividencia biológica de Darwin en un momento en el que se empezaban a poner las bases científicas y conceptuales de la biología moderna. A lo largo de la obra no deja de sorprender lo acertado de sus comentarios sobre temas tan actuales como colonización, extinción, competitividad y otros. En este plan, muchos criterios y conceptos biológicos cotidianos se los debemos a Darwin.

He ahí parte de su legado. Entonces, ¿por qué entró a formar parte de la nómina de los malditos? Es sencillo de comprender: rompía un reducto de los mitos explicativos del mundo. Darwin decía que todos los seres vivos teníamos el mismo origen, ¿Dónde quedaba, entonces, la idea del hombre como supuesto Rey de la Creación? ¿E, incluso, dónde la labor creadora de Dios? Esto era algo imperdonable para aquellos que mantenían la capacidad de juzgar las obras del pensamiento. La maldición que cayó sobre Darwin perdura todavía, pues no son pocos aquellos que prefieren el mito a los hechos científicamente probados, tal vez porque esos mitos dan una seguridad que no da la ciencia. Es muy posible que aún no se hayan enterado de que entre las finalidades de la ciencia no está la de conferir seguridad.

Publicado en Xornal de noticias, de Vigo, en febrero de 2009

El legado de Charles Darwin

Reaparecen con tintes populistas unas doctrinas carentes de base científica, pero con abundante carga de odio e ignorancia. Su diana preferida, Charles Darwin y su libro "El origen de las especies", que nadie ha leído. Vuelvo a traer al blog el artículo que publiqué en 2009, del que ni quito ni pongo nada.

SOCIALMENTE PREOCUPADO

En el año de 2009 celebramos el doscientos aniversario del nacimiento de Charles Darwin y el 150 de la publicación del “Origen de las especies”. Este doble aniversario provocó que por todas partes apareciesen actos y actos de conmemoración y glosa de la efeméride.

A día de hoy podríamos preguntarnos cuál es la importancia de la obra de Darwin, su contribución al mundo del conocimiento y, una vez intuida la respuesta, deberíamos reflexionar antes de ponernos a hablar. Pues son muchos los que lo critican, lo menosprecian e, incluso, lo maldicen sin conocer en absoluto todo cuanto dijo. Es costumbre nuestra ser así, tan sabios que podemos descalificar trabajos ajenos sin siquiera conocerlos. 

UNA CONFERENCIA, UN CONFERENCIANTE

Antes, quiero recordar aquí nuestra constante alternativa intelectual: el corazón o la mente, la fe o la razón, los mitos o la ciencia. En estos dilemas siempre ganaron la mente, la razón y la ciencia, pero nunca de inmediato. Mas bien fue después de largas y dolorosas batallas. Quienes impulsaron el conocimiento con novedades que podrían modificar el orden establecido, fueron sistemáticamente apartados del mundo oficial mediante fórmulas más o menos ruines, pasando de este modo a formar parte de una lista de nombres malditos, conocida por todos: Galileo, Copérnico, Kepler, Giordano Bruno, Servet y una amplia nómina en la que también, y por derecho propio, está Darwin. ¿Que quién hizo esa lista? Los defensores de los mitos, los que se creyeron depositarios y defensores del conocimiento, del saber y de su docencia, sin que nadie les hubiese concedido tal potestad. Pero se la concedieron a sí mismos.

VERSIÓN GALLEGA DEL
ORIGEN DE LAS ESPECIES

En realidad, ¿qué hizo Darwin? En primer lugar, se dio cuenta de que la variabilidad de los seres vivos puede ser hereditaria, y esto abrió conceptualmente las puertas a la biología moderna. También se percató de que los individuos interactúan con su medio y, por tanto, pueden estar más o menos adaptados a él. Puesto que los seres vivos no están aislados de su ambiente, sus procesos dependen de dos variables: los factores conocidos actualmente bajo el nombre de intrínsecos (propios del individuo y de sus posibilidades) y los externos, los ambientales, los extrínsecos. De acuerdo con esa relación, surge el concepto de adaptación para explicar la adecuación de los individuos a cuantas posibilidades les ofrece el entorno en que viven. Darwin habla de los más y de los menos adaptados. La adaptación es un valor variable y, por tanto, no a todos los individuos les irá igual en su lucha por la existencia. En esa lucha resultarán beneficiados los más adaptados a sus respectivos ambientes, que no tienen que ser necesariamente los más fuertes, como ahora dicen que dijo. Cuando esa situación de ventaja es debida a caracteres hereditarios, dice Darwin, puesto que esos individuos beneficiados en la lucha por la vida tendrán más hijos, los caracteres que confieren mayor adaptación podrán aparecer con mayor frecuencia en la siguiente generación, originando, por consiguiente, una descendencia modificada. De este modo, los seres se van transformando y diversificando a lo largo del tiempo en un proceso que, hoy en día, sigue actuando.

Estas ideas las expuso en el libro del que en el 2009 celebramos el 150 aniversario de su primera edición. Es uno de los pocos casos que marca claramente un antes y un después en la historia del conocimiento, no solo en el terreno biológico. Por vez primera se habla en él de seres vivos en conjunto y por eso, siempre que puede, Darwin emplea ejemplos de animales y vegetales, para indicar que los procesos que describe vienen a ser los mismos en los dos reinos entonces conocidos. 

Al final del libro, y de modo tímido después de hablar de herencia con modificación, sugiere el posible origen común de todos los seres vivos. Lo dice como de pasada, pero allí queda dicho. Hoy en día, gracias a pruebas moleculares, nadie discute esa posibilidad. Es curioso, pero a mi no me deja de asombrar toda la clarividencia biológica de Darwin en un momento en el que se empezaban a poner las bases científicas y conceptuales de la biología moderna. A lo largo de la obra no deja de sorprender lo acertado de sus comentarios sobre temas tan actuales como colonización, extinción, competitividad y otros. En este plan, muchos criterios y conceptos biológicos cotidianos se los debemos a Darwin.

He ahí parte de su legado. Entonces, ¿por qué entró a formar parte de la nómina de los malditos? Es sencillo de comprender: rompía un reducto de los mitos explicativos del mundo. Darwin decía que todos los seres vivos tenemos el mismo origen, ¿Dónde quedaba, entonces, la idea del hombre como supuesto Rey de la Creación? ¿E, incluso, dónde la labor creadora de Dios? Esto era algo imperdonable para aquellos que mantenían para sí, la capacidad de juzgar las obras del pensamiento ajeno. La maldición que cayó sobre Darwin perdura todavía, pues no son pocos aquellos que prefieren el mito a los hechos científicamente probados, tal vez porque esos mitos dan una seguridad que no da la ciencia. Es posible que aún no se hayan enterado de que entre las finalidades de la ciencia no está la de conferir seguridad. 

Modificado de una publicación, de la que soy autor, publicada en Xornal de Noticias, de Vigo, en febrero de 2009

Lo que entiendo por selección natural.

En estos días, el Paseante silencioso cumple cuatro años. Nunca pensé que llegaría a durar tanto tiempo. Al empezar, quería recopilar en un blog los escritos de divulgación que tenía esparcidos por varios sitios. Hoy me tiene ocupado, me distrae y, aunque no dejo de considerarlo un blog de minorías, me siguen más personas de las que pude esperar. Este seguimiento me anima a continuar. Gracias por esa actitud hacia mi blog.

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Yo tenía cinco años y había leído un cuento que me impactó mucho. En él, una ola hablaba con un niño. Cuando, un tiempo más tarde vi por primera vez el mar, le pregunté a mi hermana que dónde estaban las olas. Me las señaló y yo busqué su boca. Desde el cuento aquel, yo había personificado a las olas. Algo parecido le ocurre a muchas personas con la selección natural. Le atribuyen sentimientos de todo tipo y así aparecen errores cuando hablamos de ella.

EN ESTOS LUGARES TAN BUCÓLICOS,
ESTÁ ACTUANDO LA SELECCIÓN NATURAL

Fue Darwin quien nos la descubrió. Hay quienes se duelen de ese nombre, pues genera confusión, ya que la selección artificial existía desde hacía siglos. Hoy se habla de razas de perros con más de 15000 años de antigüedad. Darwin comprendió que en la naturaleza también se producía este proceso selectivo. Le llamó selección natural. Buscando su analogía con la artificial, más de uno se pregunta qué pretende la selección natural y cuáles son sus fines a corto y a largo plazo.

Pues el hombre selecciona con finalidades concretas: animales o vegetales con morfologías, costumbres o características determinadas. En este plan, siempre recuerdo que hubo un ganadero de Jerez que quiso lograr toros con ojos azules, no sé para qué. En la selección artificial, siempre existe una finalidad concreta y, aunque sea a muy largo plazo, normalmente se consigue.

Para que exista selección eficaz, es decir, para que la selección vaya dando sus frutos consiguiendo acentuar los caracteres sobre los que actúa, éstos han de tener, necesariamente, dos rasgos: han de presentar variabilidad en la población sobre la que se realiza la selección y los caracteres que se seleccionan han de ser hereditarios.

Repito lo dicho anteriormente, la selección artificial tiende a conseguir una finalidad concreta, pero ¿qué pretende la selección natural? ¿qué busca? ¿cuál es su finalidad? No busca nada y no pretende nada. Podemos decir sin miedo a equivocarnos que es ciega y que su finalidad no es conseguir un mundo feliz, como creen algunos.

Dada la gran tasa de reproducción de las especies y el corto número de individuos que alcanzan el estado adulto, reproductor, hemos de admitir que entre ambos estados ha de producirse un elevado porcentaje de mortalidad. ¿Quiénes alcanzan el estado reproductor? Darwin responde claramente, los que están mejor adaptados a su medio. Los que requieren menor aporte energético para su desarrollo. Claro que el concepto de adaptado era nuevo en su tiempo y debía definir qué entendía por tal situación. En su libro El origen de las especies por selección natural, dedica varios capítulos a estos dos conceptos, nuevos e importantes en biología.

Se ha escrito mucho, y supongo que se seguirá escribiendo, acerca de la adaptación. Por suerte para la biología, es un concepto muy fecundo. Es la estructura (morfológica, bioquímica, etológica, ecológica, etc.) favorecida por la selección natural. Indudablemente, ha de ser hereditaria y ha de presentar variabilidad. No suele ser una característica cualitativa, sino más bien cuantitativa. Por eso, hay diferentes grados en que se manifiesta en una población. En un momento dado, la selección natural favorece a los que poseen esa estructura en el grado más adecuado frente a quienes carecen de ella. Así, simplemente. Y ¿en qué les favorece? En una sola cosa, en que contribuyan de modo eficaz en dar lugar a la generación siguiente. Por eso, los individuos favorecidos por la selección deben de ser necesariamente fértiles, pues lo que determina la selección es quiénes serán los progenitores de la generación inmediata. La selección actúa en cada generación incidiendo sus efectos en cómo son los componentes de la siguiente.

Queda muy lejos la idea del mundo feliz, claro, eso es ciencia ficción. Pero hay casos, muchos, en los que hablamos de tendencias evolutivas a lo largo del tiempo. ¿Se favorecieron los mismos caracteres durante muchas generaciones? En ambientes estables, sí se favorecieron y los caracteres favorecidos se fueron acentuando en el modo de presentarse en los individuos. Pero en ambientes cambiantes, los criterios de la selección también cambian conforme lo hacen las condiciones ambientales.

La selección natural no ve, no siente, no determina. Favorece unos individuos en su lucha por un hábitat siempre limitado en sus recursos. Cuando los rasgos favorecidos son hereditarios, esos rasgos pasarán a la generación sucesiva y decimos que actúa la selección. Por otra parte, si abundan los recursos, se relaja la intensidad de la selección natural.

En el fondo, los individuos adaptados son aquellos que poseen alguna estructura hereditaria que les permite, en comparación con quienes carecen de ella, explotar sus recursos ambientales con mayor eficacia. En estos casos, nunca se habla de supervivencia del más fuerte, como creen algunos de lengua fácil y entendimiento similar. 

Eso de más fuerte tal vez se diga pensando en humanos pertenecientes a sociedades en las que la competitividad puede alcanzar límites feroces y se les pretende dar base científica a su despiadada actuación, pero en la naturaleza no ocurren esas cosas y los demás seres vivos se comportan de modo más natural.


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Los adaptados de Darwin

Órganos por azar

A raíz de lo que digo en otras entradas, a veces se puede suponer que los seres vivos tienen órganos apropiados para realizar funciones concretas. Tienen dispositivos para trepar, ganchos para sujetarse a superficies en movimiento y estructuras para dispersar sus semillas, molares para triturar la carne de sus presas, o coloraciones apropiadas para disimular su presencia en el campo. Nada de esto es cierto. Aunque un enunciado superficial podría ser exacto, lo que queda por explicar es la relación causa-efecto. Es decir, un ave ¿tiene alas para volar o vuela porque tiene alas?

Estamos ante una interpretación importante en evolución y el primero que explicó esto fue Lamarck, que atribuyó la aparición de órganos a la “necesidad de poseerlos”. Ya en la Grecia clásica, Demócrito se había planteado una duda que perduró más de dos mil años en temas evolutivos: la aparición de nuevos órganos, ¿es obra del azar o de la necesidad? La polémica fue recurrente, e incluso esta pregunta dio título a una de las obras de mayor impacto de pensamiento divulgativo a final del siglo XX, concretamente en 1970, cuando Jacques Monod escribió “El azar y la necesidad”. Darwin ya había dado respuesta adecuada a la pregunta, lo mismo que al aforismo “La función hace el órgano”, si bien en éste no se plantea el origen de tal órgano.

ES CARNIVORO Y TIENE
DENTADURA APROPIADA

En evolución se admite que todos (¡todos!) los procesos evolutivos se inician aprovechando estructuras preexistentes, que incluso podían carecer de función por haberla perdido, o no haberla tenido nunca. En un momento apropiado, cualquier estructura sirvió para realizar algo con mayor eficacia y, a partir de ahí, la selección natural pudo haber ido incrementando la adaptación de esa estructura a tal función. Por ejemplo, un diente rudimentario pudo servir para masticar mejor. Cualquier mutación que incrementase la eficacia de esa función, sería favorecida por la selección. Pero la eficacia se pudo aumentar de muchos y diversos modos, como incrementando la intensidad de la implantación dental en las mandíbulas, aumentando la superficie de masticación, variando su perfil u otros modos, que no descartan la actuación sobre los músculos que mueven las mandíbulas. Todo cambio que incrementase la eficacia de la masticación, si era hereditario, podía pasar a ser adaptativo. Pero primero fue el órgano. Este criterio es también válido para la evolución molecular.

SE PROTEGE POR TENER ESPINAS

Estos procesos evolutivos pueden durar millones de años expresados en tiempo real, o en generaciones, dependiendo en este caso de los individuos de los que se trate. No es lo mismo una generación cada treinta años, que cada quince días. Es lógico que en este segundo caso los procesos vayan más rápidos. Si hablamos de vegetales, no es lo mismo el caso de plantas anuales, que árboles longevos que producen semillas todos los años. Como digo, hay muchos y muy diversos casos.

CAZADOR CON GARRAS

Pero también he dicho algo que no quiero que pase desapercibido. Hablando del cambio que podría aparecer, ponía el condicionante de “si era hereditario”. Lo dije con intención. Los cambios hereditarios los conocemos con un nombre muy concreto, el de mutación. Es más, la única manera que tenemos de saber que un cambio es debido a mutación, es que su efecto es hereditario. Una de las características de las mutaciones es la su aparición por azar, lo cual no deja de parecer un contrasentido para algunos si conocemos la frecuencia con la que aparece. La mutación es al azar, con una frecuencia concreta y medible, porque ocurre de modo independiente a su efecto sobre la viabilidad del individuo que la lleva. 

TREPA POR TENER ZARCILLOS

Nadie piense que las mutaciones van a ser buenas, malas o indiferentes. Eso ya será cuestión de la selección natural y ésta depende mucho del ambiente en el que crece un individuo concreto. Hay mutaciones malas y sus efectos son letales, a veces indetectables por producir mortandad en muy tempranas fases del desarrollo de los individuos. (Si decimos de unas semillas que tienen un valor de germinación del 88%, no sabemos a qué se debe ese 12% de mortalidad). Pueden ser mutaciones buenas o indiferentes. ¿Cómo calibramos esa bondad o esa indiferencia? Por la respuesta de sus portadores ante la selección natural. Sólo por eso. Si nos vamos al monte y vemos las características de los vegetales existentes en él, hemos de asumir que han sido favorecidas por la selección. Lo mismo es válido para los animales que viven allí. Las mutaciones perjudiciales, o que disminuyen la eficacia biológica de sus portadores, van siendo eliminadas con una velocidad variable, pero proporcional a la intensidad en que son perjudiciales. Pero pensemos que la bondad mayor o menos de una mutación depende mucho del ambiente. Por ejemplo, un mamífero de coloración albina ¿está adaptado a su ambiente? Debemos indicar cuál es su ambiente. Pueden ser dunas desérticas, donde es visto desde lejos, o nieves perpetuas, donde su camuflaje está asegurado.

GRACIAS A ESTAS RAÍCES ADVENTÍCEAS,
LA HIEDRA PUEDRE TREPAR

No hay duda de que las nuevas mutaciones pueden dar lugar a nuevas estructuras, que pueden permanecer sin función. Normalmente, en un individuo armónicamente constituido, todo está previsto y realizado. Incluso, una nueva estructura, puede ser un estorbo. Pero si esa nueva estructura es capaz de realizar algo que favorece la viabilidad de su portador, no dudemos de que la selección la favorecerá con una intensidad variable, dependiendo de su incidencia en la viabilidad. Es muy posible que, a lo largo de generaciones, esta nueva estructura incremente su frecuencia entre los individuos de de la especie en la que apareció la mutación. 

Cualquier mutación que pueda aparecer intensificando esta nueva función, será asumida por la especie portadora dando justificación al aforismo de que “la función crea el órgano”. Pero la génesis de órganos nuevos no es su necesidad, es el azar. Luego, la utilización de esa estructura en un sentido concreto, la especializará o no. Eso es otra cosa.


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Teorías evolutivas

Darwin reflexiona sobre la belleza

En El Origen de las especies, Darwin plantea una hipótesis acerca de la base universal del concepto de belleza. Aunque hoy aún no estamos en condiciones de comprobarla, no deja de ser atractiva debido a los datos que aporta.

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En el capítulo VI de El Origen de las Especies, Dificultades de la teoría, Darwin repasa de modo pormenorizado un montón de detalles del reino de los seres vivos, que podrían representar dificultades reales para su teoría de la selección natural. Presenta datos morfológicos concretos y creencias generales que se fueron transmitiendo a lo largo del tiempo, sin que nadie se hubiese molestado en cuestionar. Una de ellas era la creencia de que el Creador había generado seres hermosos para el disfrute de los humanos. 

CAPSULA DE DIATOMEA

A Darwin esta suposición le debió de parecer infantil, pero tuvo que tratarla con sumo respeto, pues eran muchos quienes así pensaban y no era cuestión de generar ofensas gratuitas entre sus lectores. Bastó con datar a los humanos y a los fósiles, para que el lector honesto comprendiese que no era posible haber generado tanta belleza y dejar pasar millones de años antes de que llegasen al mundo sus posibles admiradores, los humanos. Por citar un caso, tendría que pasar esa cantidad de años antes de que se pudiese disfrutar de la belleza de los caparazones de las diatomeas, sólo visible al microscopio. En muchos de estos casos, la belleza parece asociada por completo a simetría en pautas de crecimiento. Siempre nos ha gustado lo simétrico.

 LO VEMOS HERMOSO

Darwin, aunque desconocía los mecanismos de la herencia, sabía que tales caracteres eran hereditarios y que en esa transmisión influían factores ambientales. El cómo ocurría le resultaba desconocido. Además, el concepto de belleza resultaba cambiante según la cultura. Nos basta comprobar cómo son sus patrones en diferentes tribus o épocas. Las mujeres hermosas pintadas por Rubens no lo serían en la actualidad.

BONITAS PARA TODOS

Entre las producciones naturales, las flores se consideran las más hermosas. Y es posible que la selección natural las haya dotado de colores llamativos, a la vez que de formas singulares, con el fin de destacar entre el fondo verde vegetal en el que están situadas. Su función, en primer lugar, es atraer la atención de los insectos. Darwin llega a esta conclusión porque, dice, las flores polinizadas por el viento no son llamativas, incluso carecen de coloración especial, les es suficiente con presentar los órganos reproductores al alcance del viento. Únicamente cuando dependen de insectos para ser polinizadas, es cuando desarrollan forma, color y olor apropiados para atraerlos. Si no hubiese insectos, es posible que las plantas tuviesen pobres flores como hoy vemos en abetos, pinos, castaños, robles o en las gramíneas (ahora se llaman poáceas), ortigas, acederas y otras, todas ellas fecundados por el viento.

Lo mismo podemos decir de los frutos. Para todos, una fresa o una cereza maduras son tan agradables a la vista como al paladar, y el color rojo del fruto del acebo es hermoso, pero este color sólo sirve de guía para aves y mamíferos de modo que el fruto sea devorado por ellos y sus semillas diseminadas en los excrementos. Esto es siempre así cuando las semillas están encerradas por una envuelta sabrosa y pulposa, rica en nutrientes y con una cubierta de color llamativo.

SABROSAS Y DE HERMOSO COLOR

Darwin, en el mencionado capítulo VI de su obra, El Origen de las especies, hace notar cómo gran cantidad de animales machos entre aves, peces, reptiles y mamíferos, así como entre mariposas, poseen colores hermosos. Es posible que se hayan vuelto bellos por un deseo innato de esos grupos por serlo, pero él cree que es efecto de selección sexual, pues los machos más hermosos son preferidos por las hembras a lo largo de las generaciones y, de este modo, sus caracteres son transmitidos a la descendencia. Son sus hembras quienes los han seleccionado bellos y no el deleite del hombre. Lo mismo puede decirse del canto armonioso de las aves o el color de las mariposas.

¿Podríamos decir, a partir de estos datos, que por el reino animal se extiende una predilección casi igual hacia los colores hermosos, los sabores agradables y los sonidos armoniosos? La tentación está ahí, pero no puede quedar más que en hipótesis, pues no disponemos de mecanismo científico para comprobarlo ni, tampoco, contamos con definiciones de belleza, armonía y sabor agradable que convenza a todos. 

RASGOS ATRACTIVOS

Es una cuestión muy extraña cómo el sentimiento de belleza en su forma más simple (el sentir una clase peculiar de placer por ciertos colores, formas o sonidos), se desarrolló por vez primera en la mente del hombre y otros animales superiores. La misma dificultad se nos presenta si preguntamos cómo es que ciertos olores y sabores dan gusto y otros desagradan.

Darwin, prudente, termina indicando que no sabemos por qué ciertos colores, sonidos y formas dan gusto al hombre y a otros animales -es decir, cómo fue adquirido por vez primera el sentido de la belleza en su forma más sencilla- como tampoco sabemos por qué ciertos olores y sabores se hicieron por vez primera agradables.

HERMOSA

Todo esto, para mí, no deja de ser apasionante. Un reto a nuestra capacidad de estudio y de diseñar experimentos que vayan aportando luz a hechos que todos admitimos como reales. En el fondo, es lo de siempre. Sabemos muy poco y nos queda mucho por conocer, aunque queremos interpretarlo todo.

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Color y selección natural.

Esas flores no huelen

Una hipótesis de Darwin

Charles Darwin propone, en El Origen de las Especies, la procedencia común de todos los seres vivos. Transcurridos algo más de cien años desde que hiciese pública su hipótesis, diversas pruebas bioquímicas y funcionales le dieron la razón de modo inequívoco.

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Ch. Darwin

En El Origen de las Especies, Darwin define conceptos nuevos para apoyar su hipótesis acerca de la importancia de la selección natural, y plantea hipótesis que fueron de difícil comprobación en su época, pero que el tiempo y los avances científicos han ido afianzando. Hoy nadie discute algunas hipótesis propuestas en su libro.

Define adaptación y selección natural así como selección sexual, el concepto de población, el de hábitat y otros muchos. Realmente, el libro está considerado como el principio de la biología moderna y de su nuevo paradigma.

MODELO DE ÁCIDO NUCLEICO
IGUAL EN TODOS LOS SERES VIVOS

Entre algunas de sus hipótesis, presenta, con indudable prudencia, el del origen común de todos los seres vivos. Al final del libro, en el último párrafo, viene a decir que hay grandeza en comprobar cómo la gran diversidad de seres vivos, “procedentes de un corto número de formas, o de una sola…”

No dice nada más, ni lo había indicado antes, a lo largo de los quince capítulos de la obra. Sólo al final, en el lugar destinado a recapitular toda la teoría de la selección natural y comentar sus posibles implicaciones, precisamente en el último párrafo y haciendo referencia a la grandiosidad de la visión evolutiva de los seres vivos que, a partir de unas pocas formas, o tal vez de una sola… han dado lugar a la actual biodiversidad, es cuando propugna la idea a la par que hace la reflexión.

ESQUEMA DE LA DUPLICACIÓN DEL ADN
IGUAL EN TODOS LOS SERES VIVOS

En ese mismo capítulo XV, Darwin se queja de haber tenido muchas críticas, excesivas digo yo, e insiste en que muchos de quienes le criticaron no habían leído El origen de las especies. A estos de entonces, hoy tengo que añadir a muchos de hoy y un nombre, el de un capitoste de mi Universidad que en un acto público criticó el libro con aires de enteradillo, cuando en realidad su perorata indicaba no haber leído ni su introducción. 

Sí, a lo que voy. Me asombra la grandiosa intuición de Darwin al preconizar el origen común de todos los seres vivos cuando apenas hacía 20 años que se había propuesto la teoría de su unidad estructural. Sin embargo, Darwin, iba más allá y ya no pensaba en la unidad estructural, que puede ser considerada un producto final, sino en la unidad de origen de todos ellos.

RESULTADO DE ANÁLISIS DE ADN
SIMILARES EN TODOS LOS SERES VIVOS

Desde entonces, tendrían que transcurrir muchos años, jalonados de investigaciones punteras laureadas con varios Premios Nobel, para que la hipótesis enunciada por Darwin pasase a ser indiscutible. Y no fueron pruebas morfológicas las que le dieron el apoyo conceptual, fueron pruebas bioquímicas. En el nivel de la biología básica, donde se confirmó la hipótesis darwiniana. 

Desde la estructura y composición de los ácidos nucleicos, iguales en todos los seres vivos, hasta el mecanismo de síntesis de proteínas, todos somos iguales y nadie lo discute. Una vez superado ese nivel de similitud, comenzó la diversificación que hoy vemos. Pero quiero explicar lo anterior con otras palabras, pues en la estructura y composición de los ácidos nucleicos, va encerrada la herencia genética, el genotipo de cada ser, y en la síntesis de proteínas se sitúa el primer nivel de la expresión de los genes y la manifestación de su fenotipo. 

ESTUDIOS DE GENOTIPOS
RESULTADOS COMPARABLES EN TODAS LAS ESPECIES

Fue una etapa apasionante aquella del descifrado del código genético. Yo estaba con mis estudios en Barcelona y con frecuencia nuestro profesor, el Dr. Antonio Prevosti, nos comentaba los avances conseguidos. Ese descifrado se hacía en diversos laboratorios, por alguno de los cuales andaba nuestro investigador Severo Ochoa, también Premio Nobel. Cuando se dispuso de todo el código genético, pareció conveniente saber qué claves correspondían al mundo animal y cuáles al vegetal. La sorpresa fue tremenda al comprobar que el código era el mismo para todos los seres vivos. Es la característica que hoy definimos como llamamos “universal”, y tiene muchas implicaciones positivas en investigación. Entonces, resultó una gran novedad para los dedicados a estos estudios y me gusta mucho comprobar cómo en poco tiempo, la novedad se asumió con total normalidad, de modo que hoy es algo indiscutible entre los estudiantes de cualquier nivel de enseñanza.

Sin embargo, lo que no es tan general, lamentablemente, es el considerar a todos los seres vivos como iguales en sus bases bioquímicas. Para muchos, los animales siguen siendo los verdaderos “seres vivos”. Los vegetales, ni lo habían pensado. Tal vez en los actuales planes de estudio no se recalque esta diferencia funcional, pero muchas personas no tienen nada claro qué diferencia a un animal de un vegetal. 

Me asombra y me genera un gran respeto y una gran admiración la capacidad de Darwin quien, apenas conociendo la estructura de las células y desconociendo casi todo lo referente a su bioquímica, llegó a intuir algo que hoy está plenamente admitido. Tal vez sabía que serían necesarios muchos progresos científicos antes de que su hipótesis llegase a verse confirmada, pero él la había formulado.

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Conociendo al ADN - 2

Conociendo al ADN - 3

Características de los seres vivos.

Aislamiento reproductor incipiente: Introgresión

Mientras los individuos de una especie pueden cruzarse libremente entre ellos, generando descendencia fértil, pueden mezclar sus genes sin barrera de ningún tipo. Es como si los genes de todos ellos formasen un fondo común, y cada uno de los individuos compartiesen ese fondo génico con dos juegos completos de ellos. Gracias a la reproducción, los genes de cada individuo vuelven a formar parte de ese hipotético fondo, en forma de gametos, que se pueden unir a otros gametos y dar lugar, por tanto a nuevos individuos también fértiles.

Hay algo que quiero dejar bien claro. La evolución es un proceso que sigue actuando. Con sus velocidades propias y sus intensidades específicas, hoy ocurren todos los fenómenos evolutivos que conocemos y los que desconocemos, que son más. Hoy se dan procesos de selección natural, hay extinciones, aparecen especies y, también, hay procesos de especiación.

En tales casos, es muy importante la aparición de barreras reproductivas, pues impiden que se produzcan flujos de genes entre las especies incipientes. Digo incipientes para referirme a las especies que están en vías de formación, pero aún no muy sólidamente definidas ni aisladas desde un punto de vista reproductivo Entre ellas, los mecanismos de aislamiento van acotando grupos de genes capaces de generar genotipos armónicos, que  se manifiestan como individuos.

No obstante, en condiciones extremas se pueden romper las barreras reproductivas que pueden haberse establecido entre dos especies, dando lugar a híbridos parcialmente fértiles. Me gusta eso de la fertilidad parcial.

Darwin, dedica enteramente el capítulo IX del “Origen de las especies” a los híbridos y comenta algunas cosas inexplicables entonces, pero explicables hoy. Por ejemplo, podemos pensar en dos especies próximas, A y B, normalmente aisladas, pero que se pueden reproducir en situaciones límite. Es posible inducir la aparición de híbridos si aislamos una población experimental formada por machos A y hembras B, o al revés.

Si hay descendencia, dispondremos de dos tipos de híbridos A/B y B/A, donde la primera letra de cada una de las expresiones representa a la especie materna, y la segunda a la paterna. Los criadores de mulos saben de su diferencia de robustez según sea el sexo de las especies progenitoras. También Darwin lo comenta. Pero, además, aunque en vida silvestre las especies A y B no se crucen, y los híbridos A/B y B/A sean estériles, en esas situaciones límite a las que antes me refería, algunos de ellos pueden ser parcialmente fértiles (digo "algunos"). Es posible que tengan hijos cuando se cruzan con una de las cepas progenitoras, pero no al cruzarse con la otra. Así, híbridos B/A tienen descendencia cruzados con machos B.

Los descendientes de estos cruzamientos sucesivos, y recordemos que guardan en su genoma genes de la especie A, mostrarán mayor fertilidad si se siguen cruzando con individuos B, de modo que en pocas generaciones todo el genoma de los antiguos híbridos será el propio de la especie B, aunque es posible que entre tanto cruzamiento y formación de gametos por parte de los híbridos, se mantengan algunos genes de una de las especies generadoras del híbrido, en este ejemplo, de la A.

Este paso de genes de una especie a otra por medio de la formación de híbridos parcialmente fértiles se conoce como “introgresión”.

Un blog amigo, llamado NUNCAJAMAS COCKER y cuya dirección pongo al final de esta entrada, nos habla de cría familiar de cocker. El autor también trata en su blog de temas relacionados con la conservación en la naturaleza de especies propias de nuestra fauna y, por tanto, del lobo. Hace pocos días ha reseñado una tesis doctoral que me ha gustado mucho y que voy a comentar aquí por venir al caso.

Su autor es el Dr. Óscar Ramírez, quien estudió las poblaciones naturales del lobo en nuestra península. Según su área de distribución, describe tres poblaciones bien definidas. Una de ellas, al norte del río Duero. Otra al sur de ese mismo río, concretamente en Sierra Morena y la otra en los Pirineos, de la que piensa, por sus características genéticas, que es consecuencia de inmigración de individuos procedentes de los Alpes.

Donde, siguiendo al autor, se produjo una mayor situación de estrés, fue en Sierra Morena, estando la población casi al borde de la extinción, que no se   llegó a producir porque los lobos residuales se cruzaron con perros asilvestrados. 

De esos cruzamientos forzados por las condiciones poblacionales, surgieron individuos parcialmente fértiles y hoy en día esa situación parece solucionada, pero al secuenciar el genoma de los lobos de Sierra Morena, aparecen secuencias correspondientes a genes de perros. En algunos casos estudiados, el porcentaje de genoma de perro presente en el del lobo, es muy alto. La vía de entrada de dicho genoma ha sido la introgresión. Los lobos receptores de esos genes de perro no han perdido sus condiciones biológicas de lobos.

Reitero, somos espectadores de procesos evolutivos que siguen teniendo lugar hoy en día. Lo mismo que siguen actuando las fuerzas geológicas, también lo hacen las biológicas. A veces la presenciamos en primera fila.

En este caso, y a partir de estos datos, vemos que lobo y perro doméstico son dos especies incipientes que ya no se cruzan entre ellas en situaciones normales, pero que aún no tienen definidas de modo irreversible sus barreras reproductoras.


Para escribir esta entrada tuve en cuenta los datos aportados en:

NUNCAJAMAS COCKER:La genética de los lobos del sur de España.

Hablando de especies (2)

En biología, la especie viene a ser como la unidad que engloba a seres compatibles desde un aspecto reproductivo. Recordemos la definición con su condición ineludible, “tienen hijos fértiles”. De un modo u otro, todos los autores, desde Aristóteles hasta hoy, nos han hablado de especies como unidades funcionales en el mundo de los seres vivos. (Reitero la salvedad que hice en mi entrada anterior sobre individuos partenogenéticos y de autofecundación obligada).

Podemos imaginar a los seres pertenecientes a una misma especie, cruzándose entre ellos a lo largo de generaciones. Si acaso hay cruzamientos con individuos de otras especies y de ellos nacen hijos, serán estériles. Esto quiere decir que los individuos de la especie imaginada, guardan entre todos una amplia serie de genes, todos ellos capaces de generar individuos viables, y que nunca se mezclarán con genes de otras especies. Porque eso que yo llamo mezcla sólo ocurriría en caso de híbridos fértiles en cuyos gametos hubiese genes de ambas especies progenitoras. Casi nunca ocurre. 

Las especies, en su totalidad, están protegidas de estos flujos de genes, improductivos, mediante lo que llamamos mecanismos de aislamiento reproductor. Hay muchos, pero todos ellos tienden a evitar tales cruzamientos infructuosos.

UNA EDICIÓN QUE ME GUSTA

Gracias a esos mecanismos, no existe paso de genes unas especies a otras. ¿O sí? Pues sí, la verdad es que sí. Vamos por partes. La evolución no es un proceso terminado. Aunque lento para nuestro modo de entender el tiempo, sigue funcionando y hoy mismo existen especies incipientes que van adquiriendo sus características propias, entre ellas las reproductivas. Por ejemplo, en este tiempo las orquídeas tienen grandes posibilidades de hibridar entre diferentes especies, generando descendencia parcialmente fértil.

La especie siempre fue considerada como algo muy definido y estable desde el punto de vista biológico. Por eso, autores modernos y prestigiosos, como Buffon, Lamarck y otros, al hablar de evolución, fijaban su atención en el punto clave del proceso. En el origen de la especies. Pero nunca hubo uniformidad de criterios con relación a tal proceso. 

DARWIN CUANDO PUBLICÓ
"EL ORIGEN DE LAS ESPECIES"

Para Buffon, uno de los grandes de la biología del s.XVIII, las especies aparecían como consecuencia de la “degeneración” de los géneros. Nunca llegó más allá, ni definió qué entendía por esa “degeneración”. Pero había hablado de un origen de especies, aunque no pudo describir el proceso. Tampoco Lamarck, grande en su trabajo, pudo explicar el hecho concreto del proceso de formación de especies. Pero, insisto, los personajes importantes de la biología de entonces, ya hablaban de evolución y del origen de las especies. Por cierto, es a Lamarck a quien debemos el nombre de “Biología”.

Si reparamos en la historia de la biología, nos encontramos con que a comienzos del siglo XIX, había científicos evolucionistas para quienes la gran incógnita era cómo se producían las especies. Independientemente de la duda, está claro el concepto acertado que tenían de la especie como unidad fundamental de la biología.

DARWIN: CARICATURA OFENSIVA

Fue Darwin quien, en 1859, quiso dar respuesta a esa duda acerca del origen de las especies. Su libro, “El origen de las especies por medio de la selección natural”, plantea la hipótesis del papel de la selección natural en el proceso clave de la evolución, la aparición de especies nuevas. Si bien aclara que hay otros mecanismos por los cuales pueden formarse especies. Es lo que hoy conocemos como "especiación instantánea".

Dejando de lado muchos comentarios que se me ocurren, muchos de ellos ya planteados aquí mismo, quiero hacer ver que Darwin propone una fuerza aparentemente tenue, dicha selección, como causa de un proceso evolutivo clave. Nunca nadie, hasta entonces, había reparado en la efectividad de la selección como agente evolutivo. Darwin sí lo había comprobado en su visita a granjas durante su época de estudiante. Sabía que una selección drástica era capaz de conseguir efectos sorprendentes. Durante su viaje en el Beagle, y con su exhaustiva toma de muestras, vio que en la naturaleza también existen procesos selectivos, que pueden provocar cambios a largo plazo.

En su libro presenta a la selección natural como fuerza evolutiva y a la diana sobre la que actúa en los seres vivos, la adaptación. Nunca nadie había hablado de ella, Darwin las define y aparecen unos conceptos nuevos en biología. Conceptos evolutivos.

Me gusta que en el mismo siglo en que se destierran las ideas de grandes cataclismos para explicar los procesos geodinámicos, y se substituyen por las causas “actuales” (prefiero llamarlas causas “cotidianas”) como son la erosión, el transporte y la sedimentación, Darwin elimine también la idea de grandes extinciones seguidas de otras, también grandes, creaciones, y la substituya por la idea de una selección natural constantemente actuando, sin prisa, como en silencio. Pero eficaz.

ETIQUETA EN LA BOTELLA DE UN
ANÍS ESPAÑOL

El impacto del “Origen de las especies” fue enorme. El ambiente científico estaba en ebullición con grandes novedades en el campo de la geología, y las teorías evolutivas propuestas por Darwin se sumaron a ellas, causando gran impacto. A Darwin se le atribuyó decir que venimos de los monos. Nunca dijo eso. Dijo que, evolutivamente, somos parientes. Ser parientes no indica más que tener antepasados comunes, también en humanos. Hoy nadie discute eso.

En plena campaña contra Darwin, un conocido anís español puso en la etiqueta de su botella un mono con su cara. Aún permanece.

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