Agua en Marte

Podría titular esta entrada como algo relativo a la posibilidad de vida en Marte o más allá, incluso como aparición de indicios de vida en el Universo, pero no me gusta especular sobre temas no científicos. Y digo no científicos por no ser comprobables hoy por hoy, teniendo en cuenta los medios de que disponemos. Por eso traigo un tema ya comprobado por la Agencia Espacial Europea y publicado en estos días: hay agua en Marte.

Origen de una población

Por regla general, podemos pensar que una especie, sea animal o vegetal, está adaptada a un terreno concreto, con sus condiciones ecológicas concretas, cuando sus miembros son capaces de vivir en él y reproducirse generando descendientes fértiles. Lo que he comentado más veces, la condición de que los descendientes sean fértiles asegura la capacidad de perpetuarse por sus propios medios, sin necesidad de recurrir a ayudas exteriores.

ÁREA DE DISTRIBUCIÓN DEL SAPO

Bajo esta definición, en un gran territorio geográfico, el área de distribución de una especie nos indica el área ecológica en la que dicha especie está adaptada. Fuera de ella, las modificaciones ambientales son de tal magnitud que los individuos ya no están adaptados a ellas. A veces, en los límites de las áreas de distribución, los individuos son capaces de vivir, pero no de reproducirse. Quienes tienen aficiones a la horticultura, saben que a veces consiguen que una determinada planta consiga crecer en un ambiente adverso, pero no produce ni flor ni fruto. Es capaz de vivir, pero no se reproduce. Algo similar ocurre con animales en cautividad, como en los zoológicos.

Pensemos en esos individuos dentro de su área de distribución. Aunque disponen de total capacidad de movimiento, en caso de animales, o sus semillas se pueden dispersar por todas partes, si son vegetales, únicamente aquellos que se encuentren dentro del área, estarán adaptados a esas condiciones ecológicas y podrán crecer en la forma requerida. No pensemos que las semillas no se dispersan fuera de las áreas geográficas de distribución. Llegan muy lejos, pero no siempre sobreviven. Los animales o mueren o retroceden.

ÁREA DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENCINA

Supongamos estamos paseando por el monte y nos encontramos una población de cualquier especie. Podemos preguntarnos cómo llegaron los primeros individuos a esos terrenos. Eso es algo que puede ser intrigante y siempre un reto que se plantea al investigador. El origen de una población. Pueden ser muchos orígenes y muy diversos.

Pensemos en poblaciones continentales en territorios con islas próximas. Tal vez, en alguna ocasión el viento llevó semillas a la isla y algunas cayeron en terreno apropiado. Unas semillas, pocas, procedentes de esa población originaria pudieron germinar y generar individuos adultos. La población originaria tendría su variabilidad genética, no sabemos cuál, pero si han llegado unas pocas semillas lo más probable es que no llevasen consigo toda la variabilidad existente en la población originaria. Las semillas germinan, crecen y se multiplican. Originan una población. Ocurren varias cosas.

FRUTO DEL ARCE

Esta población nueva procede de la anterior, sí. Esta población nueva sufre lo que se llama “efecto fundador”, que nos indica que aunque procede de otra, ha perdido mucho de la variabilidad génica que poseía la originaria. Esta variabilidad requiere grandes números de individuos para estar representada por completo, y no es lo que ha ocurrido con estos pocos fundadores de la nueva. Se ha perdido variabilidad, y los alelos presentes pueden estar en frecuencias diferentes a las que tenían originariamente. Todo ha sido cuestión de azar y se plantea la supervivencia de esos individuos invasores. Cuidado, hablo de supervivencia, que sería un éxito evolutivo, aunque la morfología se pierda o se altere. En estos casos, la morfología no es tan importante como la supervivencia de la nueva población.

Si han sido pocos los individuos que han llegado, dejando aparte la pérdida de variabilidad génica, existe la necesidad de adaptación al nuevo territorio. Pero si han sido pocos los individuos llegados, en vegetales a veces una sola semilla, o pocas en un solo fruto, los descendientes tendrán un elevado nivel de consanguinidad, con los efectos adversos que ese nivel puede conllevar.

FRUTO DE OLMO

Si se superan todas estas situaciones adversas, puede generarse una rápida expansión de los componentes de la nueva población, pues en principio pueden no existir en esa nueva zona especies limitantes a ellos. Darwin indica en “El origen de las especies” que, debido a esta ausencia, los miembros de la especie nueva pueden comportarse como especies invasoras. Fijémonos que en nuestro país, ahora mismo, todas las especies invasoras son exóticas que no tienen predadores biológicos en esta zona.

FRUTO DE CLEMATIS, TREPADORA DE JARDIN

Si la nueva población tiene éxito, es decir, ocupa un territorio y se reproduce generando hijos fértiles, comenzará una historia evolutiva propia. Con esto quiero decir que, con el tiempo, acumulará su propia variabilidad. La nueva variabilidad puede no parecerse a la existente en la población de la que procede, pues las condiciones ecológicas han cambiado y es muy probable que también sean otros los efectos de la selección sobre ella. Tal vez en esta nueva zona la selección favorezca combinaciones génicas que desfavorecía en la zona inicial, tal vez debido a que exista una nueva variabilidad.

Este proceso que comento puede no ser un suceso aislado y repetirse de modo recurrente en el tiempo. A veces, en estos casos hay intercambio de individuos entre las poblaciones  (la originaria y la derivada), generando unos fenómenos auspiciados por estas migraciones en ambas direcciones.

Pero tampoco pensemos en hechos aislados, en todas las generaciones se dispersan semillas de modo aleatorio. Pueden caer en terrenos apropiados y generar la aparición de nuevas poblaciones. Si caen en lugares inapropiados, todo queda en nada, pero este mismo dato nos indica que la tendencia a la expansión poblacional es constante. Otra cosa es que cada vez sea un éxito.

Los seres vivos se reproducen

Ya he comentado que los seres vivos nacen y crecen. Toca hablar de la tercera función de los seres vivos, "se reproducen", para terminar con la última, claro, mueren.
Vayamos, de nuevo, al diccionario de la Real Academia de la Lengua. Nos dice que, aplicado a seres vivos, reproducirse es “engendrar y producir otros seres de sus mismos caracteres biológicos”.


Yo añadiría que los mismos caracteres morfológicos aparecen en las mismas fases biológicas de padres e hijos, pues hay muchos hijos que nacen con morfologías muy diferentes a la que tendrán en estado adulto. Esos estados, transitorios, se llaman larvarios y a los individuos, larvas. También en vegetales hay morfologías juveniles que no se asemejan a las adultas, como es el caso de los eucaliptos.

En general, conocemos como progenitores a quienes se reproducen, e hijos a sus descendientes. Y no tenemos duda en que progenitores y descendientes forman dos generaciones sucesivas, diferentes, y que solo se solapan en razón de la reproducción que las vincula. Como hay parentesco entre reproductores y descendientes, también es correcto hablar de padres, al referirnos a los reproductores que ya tienen descendientes, a quienes conocemos como hijos suyos.

SÍMBOLOS DE PATERNIDAD DESDE EL MUNDO CLÁSICO

Padres, hijos, progenitores, descendientes, reproductores, nombres diferentes para designar a los mismos sujetos de un proceso biológico importante, muy importante. Tan fundamental, que un dato clave que tenemos en cuenta para indicar que un individuo está adaptado a un determinado ambiente, es que en ese ambiente, el individuo en cuestión es capaz de tener hijos fértiles.

Es curioso que al hablar de adaptación, impliquemos tres generaciones: aquel en quien fijamos nuestra atención para decir que está adaptado, su hijo y su nieto, pues el hijo también ha de ser fértil. ¿Por qué se hace así? Yo lo veo muy claro, y voy a intentar explicarlo aquí y ahora.

UN NUEVO SER DE LA GENERACIÓN
SIGUIENTE

Los seres vivos nacen y crecen, eso por supuesto, pero son los mismos individuos que protagonizan esas actividades los que se benefician de ella. No ocurre eso con la reproducción, pues a un individuo le resulta indiferente reproducirse o no hacerlo. ¿Quién se beneficia de ella? Sin duda alguna, la población de la que forma parte y, en último extremo, la especie a que pertenece. La permanencia de poblaciones en determinados territorios, configurando el área de distribución de las especies, determina la necesidad inexcusable de que se reproduzcan los miembros que la componen. Es el único mecanismo para que una generación dé lugar a la siguiente y, de este modo, se estará produciendo la continuidad de la presencia de unos individuos en lugares determinados. En mi opinión, ese es el valor biológico de la reproducción, y quiero señalar que no indico ningún tipo concreto en que ésta pueda realizarse. Si hay diversos modos que tienen los seres vivos para reproducirse, (sexual, asexual, alternante, etc.) y hay especies vivas que los utilizan, esto será porque tales métodos son útiles para cada una de ellas.

Para las especies y las poblaciones, lo importante es no extinguirse y, mientras la reproducción se realice de modo adecuado, la extinción, como peligro biológico, está conjurada.

MIEMBROS DE UNA NUEVA
GENERACIÓN

La historia de la vida en apasionante. Nadie discute que se originó una sola vez y que, desde entonces, no ha ido más que diversificándose, generando nuevas especies, y ampliando su área de distribución. Es posible encontrar muchos datos acerca de este proceso cuando se estudian los estratos geológicos, y cada vez sabemos más sobre este tema. Quiero hacer notar que no he dicho “nueva vida” y sí he hablado de “nuevos seres” como producto de las actividades reproductoras. La vida, como indicó Pasteur, no se crea, simplemente se transmite (Omnis vivo ex vivo). Si  los descendientes son seres vivos es porque sus padres les han transmitido la vida por medio de los gametos. Hay nuevos seres que comparten la misma actividad biológica que conocemos como “Vida”.

OTRA NUEVA GENERACIÓN

Tenemos tan metido en nuestro instinto el afán de supervivencia de la especie, que siempre nos repugna cuando a consecuencia de una catástrofe, mueren mujeres y niños. Dejando de lado razones humanitarias o morales, la biología también explica ese rechazo. Las mujeres son fundamentales para la reproducción. Los niños ya son la generación siguiente. No son posibilidad, son realidad y esa catástrofe la ha segado.

Si hoy encontramos seres vivos en cualquier hábitat, o si hay seres vivos con cualquier estructura y modo de vida, es debido a que, desde que la vida se originó, los seres que la poseían fueron reproduciéndose, ganando en complejidad y colonizando nuevas áreas en las que poder vivir, ampliando sus áreas de distribución. La reproducción siempre fue el eslabón que unió las diferentes generaciones en esta cadena de seres vivos.

El único eslabón, de ahí su importancia biológica.

Hablando de seres vivos

Me gustaría hablar de nuevo aquí sobre seres vivos, y voy a hacerlo. Hablar de los seres que viven, que tienen vida. Pero, ¿qué es vida? Es una pregunta que ha tenido diferentes respuestas a lo largo de la historia. Hubo un tiempo en que se pensó que era un soplo. Según el Génesis, Dios hizo una figura de barro, sopló sobre ella y ésta adquirió vida. Hoy han cambiado mucho nuestros conocimientos y conceptos sobre este tema.

He dicho muchas veces que tenemos ambigüedad al utilizar esta palabra. Porque “vida” puede ser la historia biológica de alguien (la vida de fulano); también entendemos como tal el modo de transcurrir el tiempo por parte de alguien (llevó una vida…); o, en otro plan, puede ser la duración estimada de un aparato caduco (esta bombilla tiene una vida de tantas horas). Pero también, vida es una actividad esencial mediante la que actuamos los seres que, por tenerla, merecemos el calificativo de seres vivos. En este plan, vida es la energía de los seres orgánicos. 

Ser vivo

Estos conceptos son de este tiempo. En el Renacimiento, se sabía que los estados de la materia son sólido, líquido y gaseoso. El paso de un estado a otro era simple y sencillo: evaporación, ebullición, solidificación eran procesos reversibles conocidos por los hombres de ciencia. También los seres vivos morían en un instante y, al igual que el resto de cambios conocidos, se podrían producir en ellos los movimientos inversos. Los seres inertes podrían adquirir vida. Había que conocer cómo, la fórmula de producirla, pero el hecho era real y constatable. La idea de la generación espontánea era admitida en general, existiendo múltiples fórmulas para conseguir la producción de animales: de ratones, arañas, lombrices y un largo etcétera. Según esta suposición, la vida era una actividad susceptible de ser creada en condiciones adecuadas.

Seres vivos

Fue a partir del siglo XVII cuando se empezó a dudar de esta hipótesis. Redi, Spallanzani y Pasteur demostraron, cada uno en su tiempo, la inexactitud de esta hipótesis y Pasteur resumió su descubrimiento con el aforismo omnis vivo ex vivo. Todo ser vivo procede de otro ser vivo. También, como consecuencia lógica de esto dijo que “la vida no se crea, simplemente se transmite”. Todo esto generó una nueva visión acerca de los seres vivos y su mundo. 

Tal vez sea posible escapar de la definición de “vida” para quedarse en la de “ser vivo”, pero volvemos a lo mismo. ¿Realmente sabemos qué es un ser vivo? Sí y no. Me explico. Sabemos de lo que hablamos cuando nos referimos a ellos. No es una metáfora, no. Es algo muy concreto y lleno de significado. Incluso adjudicamos características de ser vivo a algo, un movimiento ideológico, por ejemplo, cuando decimos de él que está vivo o muy vivo. Queremos indicar que se renueva, que se expande, que se mueve.

 

Ser vivo

Pero hay muchos seres vivos, mucha diversidad entre los seres vivos. La idea de los científicos es que la vida, tal como la entendemos hoy, se inició una sola vez. Tal vez antes hubo moléculas con características prebióticas, pero la vida que disfrutamos y de la que participamos todos, tuvo un solo inicio hace miles de millones de años. Darwin nos explicaría el origen y el mantenimiento de la diversidad actual, pues lo cierto es que todos tenemos un mismo origen y sirve de muestra el nivel bioquímico.

Todos guardamos nuestra información genética en los ácidos nucleicos. Recuerdo, hace años, cuando se estaba dilucidando el código genético. Se hacía en laboratorio, claro. No faltaron quienes dijeron que después de dilucidado, habría que deducir qué claves correspondían a vegetales y cuáles a animales. A todos nos pareció lógico. La sorpresa, la gran sorpresa, llegó cuando se comprobó a ese nivel bioquímico todo era similar, tanto en el mundo animal como en el vegetal y en bacterias. ¿Qué quiere esto decir? Pues sencillamente, que ese camino de consolidación como seres vivos fue un camino que recorrimos juntos, que es una historia común. Luego, más tarde, vendrían las diversificaciones.

Seres vivos

También tenemos común el modo de duplicación de los ácidos nucleicos y los enzimas que intervienen en el proceso. Es también común el número y la naturaleza de los aminoácidos, los componentes de las proteínas y su mecanismo de síntesis. 

Si embargo, soy consciente que estoy diciendo cosas, pero no digo qué es un ser vivo, ni qué es la vida. Desde niño, ya en la escuela, aprendí que los seres vivos “nacen, crecen, se reproducen y mueren”. También que las funciones de los seres vivos son “de relación, de nutrición y reproducción”. Con anterioridad hablé aquí de mi modo de entender eso de que los seres vivos nacen y crecen. Pero ahora, quiero seguir comentando cómo entiendo esas funciones propias de los seres vivos. Comunes a todos.

En clase, para hacer ver a mis alumnos la complejidad del mundo de los seres vivos, les aconsejaba que imaginasen un árbol, un liquen, una planta y un mamífero. ¿Qué compartimos? Estamos vivos, tenemos la información biológica encerrada en ADN, compartimos el modo de transcripción del mensaje genético. Luego, cada cual con sus genes, que se adapte a su ambiente, que crezca y se reproduzca.

Hablaremos de esto…

Los seres vivos crecen

Esta entrada es similar a otra que, con el título "Crecemos", publiqué hace unos días en el Paseante reflexivo. Puesto que ese Paseante se marcha, quiero traer aquí este texto, pues forma parte de un conjunto de cuatro, en los que comento nuestras actividades: nacer, crecer, reproducirnos y morir.



Cuando éramos niños, tuvimos como ciertas muchas cosas que no lo eran. Hoy sabemos que el ratoncito Pérez no colecciona dientes de niños, ni las cigüeñas los traen desde París. Tampoco existen pajaritos chivatos que cuenten a los mayores lo que hacemos. Nos dijeron hasta la saciedad que teníamos que comer si queríamos crecer. Eso era cierto. El crecimiento requiere aporte de material extra que sólo nos llega a través de la dieta.  

Los seres vivos crecen, pero ¿qué entendemos por crecer? No hay duda que cuando decimos “crecen”, interpretamos que los seres que desarrollan tal actividad, se encaminan hacia una plenitud y una madurez mofológica y fisiológica. En términos generales, decimos que crecen cuando aumentan de tamaño. Puesto que en biología siempre hay más de una forma de que se realice un proceso, también hay más de un modo de crecer. Un organismo pluricelular crece o bien porque aumenta el número de sus células integrantes, que mantienen su volumen inicial, o bien porque aumenta el tamaño de ellas, aunque no aumentan en número. 

Sea del modo que sea, los seres vivos pluricelulares crecen si tomamos como momento inicial de su vida el de su nacimiento. Los tamaños más grandes entre los seres vivos actuales se dan en especies vegetales.

ANIMAL ADULTO

La mayoría de seres tienen un crecimiento controlado, de manera que cuando alcanzan un determinado tamaño, definido para nosotros en términos estadísticos, ese proceso se detiene. Todos estamos acostumbrados a los tamaños estándar de los miembros de cada especie de seres vivos que conocemos y, aunque no tengamos medidos tales tamaños ni los recordemos con detalle, a algunos individuos los encontramos muy grandes o muy pequeños, cuando sobrepasan tales límites. Por eso hablamos de una vaca muy grande o un abeto muy pequeño, por citar dos ejemplos, aunque no sepamos sus dimensiones medias.

ÁRBOL ADULTO

Muchos seres pluricelulares cuando crecen, no sólo aumentan de tamaño, también sus células van diferenciándose adquiriendo capacidades y funciones singulares y diferentes. De este modo se pueden ir generando órganos con actividades especializadas. Mientras los seres se van desarrollando y adquiriendo estas cualidades, decimos que son formas juveniles, y consideramos que han alcanzado la madurez cuando alcanzan plenamente todas sus funciones, incluyendo la capacidad reproductiva.

lARVA

El crecimiento puede ser mediante formas intermedias, las larvas, que son voraces y que, tras un período de cambios, que se realizan con quietud, se transforman en adulto. En estos casos, los adultos generan huevos de los que nacen las larvas. Éstas sufren modificaciones morfológicas (metamorfosis), dando lugar a los adultos. Muchos insectos tienen larvas en sus ciclos biológicos, pero también hay vertebrados (ranas) que las tienen.

Siempre el crecimiento implica un aumento del propio material. Eso se realiza transformando en material propio el que se ha tomado en la comida o el sintetizado de nueva creación. En ambos casos, moléculas que no formaban parte del individuo que crece, pasan a formar parte de sus estructuras mediante reacciones metabólicas concretas.

HOJAS JUVENILES DE EUCALIPTO

En vegetales hay especies, como el eucalipto, con dos tipos de hojas, pues las formas juveniles del árbol presentan unas hojas con forma y color que no tienen nada que ver con las del árbol adulto. Se llama dimorfismo foliar y está relacionado con la edad del individuo.

En árboles y arbustos, aunque el crecimiento se detiene cuando se alcanza ese tamaño concreto que antes comentaba, no debemos considerar que hayan perdido su capacidad de crecimiento. Si se poda ese árbol o ese arbusto, las ramas volverán a crecer hasta alcanzar el tamaño anterior a la poda. Alcanzar esos tamaños y detenerse en esos momentos, son procesos regulados genéticamente.

ALOMETRÍA. EN HUMANOS, DIFERENTES PROPORCIONES CORPORALES SEGÚN LA EDAD

Por otra parte, puede ocurrir que el crecimiento no sea armónico. Existe una velocidad de crecimiento diferente en las diferentes partes del cuerpo, y a esto le llamamos alometría. En nosotros, los humanos, las piernas y los brazos crecen a unas velocidades diferentes al tronco y cabeza, por lo que los niños tienen unas proporciones corporales diferentes a los adultos. Este proceso diferencial se descubrió en el Renacimiento. Los pintores anteriores a esa época, al pintar al Niño Jesús no pintaban un niño, pintaban un hombrecito, pues le adjudicaban las proporciones de hombre adulto.

LARVAS DE RANA

De todas formas, vemos que existen múltiples estrategias en los seres vivos para alcanzar el estado adulto. Eso significa incremento de tamaño y cambios fisiológicos que, en general, reciben el nombre genérico de “crecer”.

Por otra parte, podría decir que en los seres vivos ha dos tipos de crecimiento: el indefinido y aquel que se detiene en un órgano cuando éste alcanza un tamaño determinado. Por ejemplo, en árboles, el porte general sigue un ritmo de crecimiento indefinido, mientras que sus hojas  lo tienen determinado hasta alcanzar un tamaño muy concreto. En nosotros, cejas, pestañas y vello corporal crece hasta alcanzar una determinada longitud. El pelo del cuero cabelludo y el de la barba sigue la pauta de crecimiento indefinido. 

En este caso, hay quienes llaman "cabello" al de crecimiento limitado en su tamaño, y "pelo" al de crecimiento indefinido.

Todos estos procesos relativos al crecimiento están regulados genéticamente y son objeto de estudio, pues algunas pautas nos resultan completamente desconocidas.

    

Los seres vivos nacen

Desde la escuela sabemos que los seres vivos "nacen, crecen, se reproducen y mueren". Este aforismo es muy general y mantiene toda su actualidad en Biología. Creo que será bueno volver a comentar cada una de estas actividades.

HA NACIDO

En Biología es difícil que existan definiciones aplicables por igual a la totalidad de seres vivos. Es lo que ocurre cuando queremos indicar en qué consisten algunas actividades vitales. Por ejemplo éste de la que hablo, "nacer".

Si recurrimos al diccionario de la RAE y consultamos el significado del término, nos dirá que nacer consiste en "salir del vientre materno". No lo dudo, pero la definición se está aplicando exclusivamente a mamíferos. Otra acepción que ofrece nos dice que "nacer" es "salir del huevo", muy acertada cuando se aplica a animales que tienen este medio de reproducción, como aves, peces y muchos invertebrados como insectos, crustáceos y arácnidos. Tratándose de vegetales, nos dice que "nacer" consiste en empezar a "salir de la semilla". También estamos conformes con esta definición, aunque volvemos a encontrar que no es de aplicación a la totalidad de vegetales, pues muchos de ellos no se reproducen por semilla.

HA NACIDO

Es curioso que las tres definiciones hablan de "salir". ¿Qué nos puede indicar el verbo utilizado en estos casos? Podemos pensar que "salir" nos habla de un nuevo ser, el que nace, que "sale" al mundo y abandona el lugar en que se desarrolló, donde llevó a cabo su proceso embrionario, para comenzar a vivir su propia historia como ser autónomo. Para mi forma de pensar, esa autonomía adquirida en ese momento, es lo que confiere un valor especial al "salir" y por tanto, al "nacer". Como consecuencia de ese proceso, ha aparecido un nuevo ser completamente autónomo y con capacidad para serlo. Tal vez ese “salir” del vientre materno, o del huevo o de la semilla, venga implícito en el “dar a luz” que se aplica a las madres humanas cuando generan un nacimiento. Su hijo ha “salido” a la luz. Sea como sea, tenemos que los seres vivos “nacen” de una u otra forma. Es decir, tienen un principio.

HA NACIDO

Estas definiciones están restringidas a los que nacen como consecuencia de cualquier proceso de reproducción sexual, pero ¿qué decimos de los seres, animales y vegetales, que aparecen como consecuencia de procesos asexuales? 

Hablaré de tales procesos alternativos en otras ocasiones, pero ahora pensemos en uno sencillo, conocido por todos, como es la reproducción por escisión, o por esquejes, que aunque muy utilizada por el hombre, no es un proceso artificial. Más bien es un proceso común entre determinadas especies en la Naturaleza, que lo tienen como medio alternativo al sexual. Imaginemos que en un vendaval se desprende una rama de un sauce, por ejemplo, o de un chopo. Esa rama desgajada está destinada a desecarse y morir si no llega a un terreno barroso, de modo que quede semienterrada en él. En caso de caer entre barro, es posible que la rama enraíce comenzando a ser un individuo con vida propia. ¿Decimos que ha nacido? Yo no lo diría, pero sí que hay un nuevo ser biológicamente autónomo. Ocurre con cualquier planta generada a partir de un esqueje. Se me hace difícil decir que ha nacido, pero la verdad es que hay un nuevo ser.

HAN NACIDO

En organismos que viven formando colonias, caso de corales o fresas, por ejemplo, es difícil decir cuándo nace cada individuo y tal vez el concepto de "nacer" se limite al ser originario, fundador de la colonia, mientras que sus nuevos miembros aparecen por procesos alternativos al nacimiento.

Los seres vivos, de un modo u otro, nacen. Los modos son muy diversos y si bien hay casos en los que se puede hablar con rigor de nacimientos, en otros el término queda más ambiguo. Pero siempre podemos decir que los seres vivos tienen una historia autónoma, con un principio concreto capaz de ser datado en el tiempo. En ese momento está su origen como ser individual, aunque a veces no podamos hablar de nacimiento.

Podemos decir que la historia de cada ser vivo concreto, tiene un comienzo datable en el tiempo. Creo que esa afirmación es correcta.
Hay una cosa muy importante y concreta, que quiero comentar ahora. Aunque los seres vivos somos diferentes, y esa diferencia puede llegar a ser tremenda, tanto en un momento dado como a lo largo de la historia de los seres vivos, todos disfrutamos del mismo tipo de actividad biológica que llamamos vida. Somos diferentes en morfología, estructura, en el tiempo en que vivimos, pero compartimos la misma actividad biológica, y compartimos las mismas características de seres vivos. 

La acción del ambiente en la herencia de humanos

Para los especialistas de la genética, siempre es una tarea pendiente explicar con detalle la relación genotipo-ambiente. Desde hace tiempo, se está de acuerdo en que el genotipo determina unas condiciones fenotípicas de respuesta ante un amplio abanico de condiciones ambientales. Esta variedad de respuestas es lo que se conoce como "norma de reacción" del genotipo de la que he hablado hace poco. Muchas de las características consideradas como específicas del ser humano parecen tener este tipo de comportamiento en que los valores ambientales modulan las respuestas fenotípicas.

Actualmente son diversas las técnicas de estudio de estas relaciones y existen publicaciones especializadas en estos temas. No obstante, este tipo de estudio no es exclusivo de biólogos, más bien lo realizan sociólogos, sicólogos, pedagogos y otros estudiosos del comportamiento humano. Muchos se realizan teniendo como base a hermanos gemelos, mono o bivitelinos, criados en el mismo o en diferentes ambientes. Los gemelos monovitelinos tienen el mismo genotipo. En estos casos, las diferencias fenotípicas que se puedan encontrar en ellos, serán atribuibles a las diferencias ambientales, y es lo mismo que hayan sido criados juntos o separados. Por otra parte, los gemelos bivitelinos tienen en común el nacimiento y el ambiente en que crecen. Las diferencias que se poden encontrar en ellos serán fundamentalmente genotípicas.

UN MISMO GENOTIPO

En caracteres muy específicos, cualidades innatas tocantes a la conformación del complejo que conocemos como "personalidad", tales como estabilidad emocional, amigabilidad, responsabilidad, apertura a nuevas experiencias o introversión, se encuentran datos muy avalados, tanto por los tamaños de las muestras como por los métodos de estudio, que nos hacen pensar en un fuerte componente hereditario con toda la complejidad consiguiente. Pero las diferencias encontradas tanto en gemelos monovitelinos criados juntos (hermanos con el mismo genotipo y desarrollados en el mismo ambiente) como en gemelos monovitelinos criados separados (con el mismo genotipo pero criados en diferentes ambientes), proporcionan una base sólida a la idea de que el resultado final de una personalidad es producto del esfuerzo intelectual del mismo individuo, tal vez como consecuencia de razonar los estímulos recibidos.

DEMUESTRA QUE LA CONDUCTA POSEE

BASE GENÉTICA 

No viene mal recordar aquí que la herencia de caracteres conductuales ya fue conocida desde muy antiguo gracias a datos obtenidos con animales domésticos seleccionados de manera eficaz por su comportamiento: pensemos en las diversas razas de perros y toros bravos. En estos casos no es preciso comentar cómo una selección en búsqueda de un comportamiento concreto dio el resultado pretendido, lo cual nos permite decir que ese comportamiento tiene base genética, es decir, que hay genes responsables de esas conductas. Conviene no olvidarnos que esos animales son mamíferos igual que nosotros, pero que, a diferencia nuestra, nunca cuestionan su propio comportamiento.

DOS MODOS DE HERENCIA EN HUMANOS

Por otra parte, conviene que seamos sumamente prudentes al hablar de herencia en el hombre, ya que puede ser biológica, que tiene su base en los genes, siendo estudiada por los biólogos, y cultural, que se transmite mediante la educación y es estudiada por los profesionales de las ciencias llamadas sociales. Es preciso tener presente que en el hombre, al tener capacidad de aprendizaje, de incrementar sus conocimientos y, también, de transmitir todo ese caudal de información a las sucesivas generaciones, a veces resulta difícil discernir qué características son genéticas, es decir hereditarias en sentido biológico, y cuáles son transmitidas culturalmente en las casas, en las escuelas y en muchos otros lugares en los que se realiza el traspaso de información de una generación a la siguiente. No somos la única especie con capacidad de aprender, pues muchos cachorros aprenden de sus padres las técnicas de caza y muchos polluelos aprenden a hacer sus nidos. También en insectos existen mecanismos especiales para transmitir información sobre temas concretos. Pero en esos casos cada generación aprende lo mismo. Nosotros somos la única especie que en cada generación incrementa sus conocimientos de manera que éstos pasan a formar parte del fondo cultural que tienen que aprender los hijos. En este sentido, todos sabemos cómo cada vez es mayor la cantidad de conocimientos que se transmiten mediante los diversos planes de estudio a los muchachos.

EN EL FONDO, LA VARIABILIDAD DE CONDUCTAS RESIDE EN VARIABILIDAD MOLECULAR 

Pensar, en este plan, que nuestros actos están determinados por alguien externo a nosotros, resulta ajeno al pensamiento científico actual, pues no se dispone de un modo de estudio riguroso para utilizarlo con eficacia. Pero merece ser considerado con respeto por ser exponente de culturas pasadas. La ciencia ha demostrado con rigor que nacemos propensos a determinados comportamientos: coléricos, envidiosos, cobardes o temerarios. De acuerdo, pero una buena educación, como indican los resultados obtenidos por las ciencias sociales, permitirá que, en la medida de lo posible, cada persona module suas tendencias e llegue a ser dueño de sus actos y, por tanto, responsable de ellos.

Los conceptos en ciencia

Para muchos, los descubrimientos son hitos fundamentales en el avance científico. Esta idea está muy afianzada. No obstante, para muchos el desarrollo científico está en el afianzamiento de los conceptos, que muchas veces se produce gracias a los descubrimientos.

Este es un debate que viene de lejos. El dilema entre descubrimiento y concepto. El descubrimiento saca a la luz algo que estaba oculto, pero que ya existía, por ejemplo la existencia de células o los procesos hereditarios en seres vivos. El concepto aparece como consecuencia de una actividad del pensamiento, cuando se relacionan muchos datos diversos relacionados y se obtiene una idea general aplicable a casos concretos que pueden explicar las situaciones implicadas. El concepto es un producto mental y se configura gracias a los datos obtenidos en los descubrimientos. Con ellos, se afianza o se desecha. Por ejemplo, el concepto de la fuerza vital (el vitalismo), fue rechazado después de que diversos descubrimientos invalidaran los principios en los que se basaba tal idea. Otro tanto ocurrió con el concepto del flogisto, supuestamente presente en los objetos combustibles.

HAY DESCUBRIMIENTOS QUE AFIANZAN CONCEPTOS

A veces, los conceptos están encerrados en fórmulas y leyes que representan el trabajo de muchos investigadores. Los descubrimientos se basan en conceptos previos y cuando no se dispone de ninguno capaz de explicar lo que se ha descubierto, decimos que tal hecho se ha adelantado a su tiempo. Es lo que ocurrió con los descubrimientos de Mendel, que los interpretó e intentó explicarlos suponiendo unos procesos formadores de gametos (segregación), que no se podían sustentar en ningún concepto existente. No se conocía nada de la fisiología celular ni sus procesos de división. Cuando se conocieron tales procesos, los trabajos de Mendel adquirieron la dimensión merecida. Algo similar ocurrió con Einstein y sus teorías.

En biología no existe ni una sola ley. Dada la diversidad de seres vivos, resulta imposible encerrar en leyes unos principios que sean válidos para todos ellos. Si reparamos en cuatro especies muy diferentes entre sí, como podemos ser nosotros, un laurel, un helecho y un gusano, no hay leyes de ningún tipo que sean aplicables por igual a estas cuatro especies, salvo el hecho que sus miembros “nacen, crecen, se reproducen y mueren”. Pero esas actividades biológicas no son leyes. Son, eso, actividades comunes a todos los seres vivos.

REPARTO DE CROMOSOMAS EN UNA DIVISIÓN
CELULAR. DESCONOCIDO EN TIEMPOS DE MENDEL

Sin embargo, en biología tenemos múltiples conceptos que se han ido modificando, según crecía el fondo de conocimientos obtenidos con los descubrimientos. El saber biológico está encerrado en conceptos. Un sabio biólogo del siglo XX, (Erns Mayr) escribió una amplia y erudita Historia de la biología contemplándola como una historia de sus conceptos fundamentales. 

A lo largo del siglo pasado, hemos asistido a la formulación y constante revisión de conceptos fundamentales en biología: El concepto de herencia biológica nunca está completo, pero siempre sirve como base de estudios nuevos. El concepto de gen se ha dio enriqueciendo, llenándose de complejidad y desprendiéndose de ideas equivocadas que no hacían más que lastrarlo. Los conceptos de cromosoma o de genotipo son constantes temas de estudio y revisión, apareciendo nuevas formulaciones de los mismos, que nunca se dan como definitivas, pues sabemos que nuevos descubrimientos aportarán luces nuevas a esos aspectos del conocimiento.

LA VIDA EN PLENA NATURALEZA.
MUCHO PENDIENTE DE DEFINIR

Por no hablar de conceptos tan complejos como el de selección natural, ecosistema o especie. Digo complejos porque son temas en los que se implican diversas áreas de conocimiento. Por ejemplo, el concepto de especie precisa ser estudiado bajo el aspecto sistemático, morfológico, ecológico, etológico, etc. por ejemplo. Es decir, diferentes áreas de la ciencia han de coincidir en la definición, o consensuar una que satisfaga a todas. Algo similar ocurrió a mediados del siglo pasado cuando diferentes biólogos de diversas especialidades como genetistas, ecólogos, zoólogos y botánicos entre otros, compendiaron una teoría sintetizadora de la evolución. (Se le llamó “sintética” por causas de mala traducción). En estos casos, se tiende a llegar a conceptos que estén conformados por diversos aspectos de la ciencia y que siempre puedan ser revisados.

Un concepto siempre cuestionado, nunca estable, es el de “especie biológica”. Ya Aristóteles definió la especie. Desde entonces, múltiples intentos de definición se han ido sucediendo, añadiendo en cada época los conocimientos aportados por descubrimientos que se iban produciendo. No hay una definición de especie que satisfaga a la totalidad de la comunidad científica biológica. Hablo de seres pluricelulares, si quisiéramos incluir en la definición a los procariotas, tendríamos mayores dificultades, a veces insalvables.

Existen entidades biológicas, como hábitat, especie o selección, que para los biólogos son muy intuitivas, aunque aún no se ha encontrado una definición que sea satisfactoria para la comunidad científica en general.

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Francis Crick en la historia de la Biología

Estrategias en generaciones

Una historia termina y comienza otra. La planta progenitora ha formado las semillas, les ha dotado de las necesarias estructuras de diseminación y las semillas caen en diversos lugares. Empieza una nueva historia, la de la planta cuyo diseño biológico va cifrado en sus genes, en su genotipo. No digo que comience una nueva vida, pues la semilla va viva. Nunca olvidemos el aforismo de Pasteur, allá por el siglo XIX “La vida no se crea, simplemente se transmite…”

GERMINANDO

No creamos que una semilla que cae en cualquier sitio germinará y dará sus frutos. Falta mucho para eso y la selección natural es dura, en especial con las formas juveniles. En primer lugar, la semilla debe haber llegado a un lugar apropiado, pues muchos suelos no permitirán su germinación. Cuando germine, ha de competir por la luz con otras plantas vecinas, sus raíces han de lograr los nutrientes apropiados y será preciso que los predadores la dejen crecer. Es grande la suma de retos que tienen las semillas, pero los campos repletos de vegetación nos indican que son muchas, y diversas, las que consiguen crecer, fructificar y de este modo salvar la acción de la selección natural.

ESTAS HOJAS QUE HAN BROTADO FORMAN UN CLON
ENTRE ELLAS Y CON LA PLANTA MADRE

Desde un punto de vista genético, me atrevo a decir que en cualquier vegetal, no hay dos semillas con genotipos iguales o, dicho de otro modo, cada semilla es única en su genotipo. Llevando esto al límite, podemos pensar que una semilla puede no tener la dotación genética apropiada para germinar en un sitio concreto, mientras que otra, procedente de la misma planta, en ese mismo lugar es capaz de originar un individuo muy adaptado y, por tanto, productivo para la especie.

A veces, con nuestra mentalidad humana, es difícil asumir lo efímero de estos genotipos tan adaptados. Los genes, los alelos, son muy duraderos a lo largo de las generaciones, mientras que los genotipos, duran lo que duren sus poseedores. Los genotipos, que son combinaciones efímeras de alelos, se descomponen cuando se forman gametos a causa de sus mismos procesos de formación. Es lo que tiene la reproducción sexual y la necesaria génesis de variabilidad gamética.

Existe otro tipo de reproducción, la asexual, en la que los descendientes mantienen el genotipo de los progenitores. En estos casos se genera lo que conocemos con el nombre de clon y que definimos como el conjunto de individuos que descienden de uno solo mediante reproducción asexual. Por tanto, todos ellos tienen el mismo genotipo.

Existen diversos modos de reproducción asexual, y es bonito comprobar que en algunas condiciones, la selección natural favoreció esa estrategia cuando con ella se pudo asegurar, por tiempo indefinido, la presencia de algunos individuos en áreas concretas. La dispersión de semillas es azarosa, así como el hecho de que alguna de ellas llegue a un hábitat determinado, siendo portadora del genotipo apropiado para crecer en él. Si esta semilla, adaptada a este entorno, alcanza el estado de madurez y es capaz de generar descendencia fértil, supongo que la selección natural podría favorecer cualquier mecanismo que prolongase su presencia en ese hábitat a lo largo de generaciones, haciendo que el genotipo apropiado no constituyese una presencia efímera. En estos casos, supongo, la aparición de estrategias formadoras de clones tal vez fuese favorecida por la selección natural, de modo que la planta en cuestión pudiese estar presente durante varias generaciones sin cambiar su genotipo, que estuvo adaptado desde el principio (por eso germinó). El mecanismo biológico para tal situación fue que la planta se reprodujese por vía asexual.

ESTOLONES DE UNA FRESA
OTRO CLON

Consideremos un ejemplo concreto, una fresa. Un ave come el fruto con múltiples semillas, que son pequeñas y con cubierta dura. Son esos granitos que se nos quedan entre los dientes al comer fresas. El ave no digiere las semillas y las expulsa, entre sus deyecciones, en algún lugar. Allí, las semillas podrán germinar o no. Supongamos que algunas lo hacen. Pero, mientras germinan, han de competir con otros elementos presentes en el suelo. Solamente alcanzarán el estado adulto, reproductor, aquellos individuos que posean un genotipo que haga de ellos unos seres adaptados que tendrán descendencia fértil. Sus flores generarán frutos con semillas que serán dispersadas por animales al comerlas. Pero ninguna semilla llevará el genotipo de la planta progenitora, ese genotipo se ha descompuesto en el mismo proceso de formación de gametos.

No obstante, la planta posee otro mecanismo de reproducción asexual, que le permite la formación de un clon todo lo amplio que pueda ser y con individuos poseedores del genotipo de la planta originaria, adaptada al lugar. La planta produce estolones, que son tallos rastreros con nudos y entrenudos que crecen a ras del suelo. Los nudos pueden formar raíces y de este modo la planta se propaga generando individuos, que también formarán flores, frutos y semillas. En conjunto forman un clon, y lo definimos, repito, como el conjunto de individuos que proceden de uno solo mediante reproducción asexual.

UNA PLANTA DOMÉSTICA QUE SE
REPRODUCE POR ESTOLONES

En la naturaleza hay diversos mecanismos que hacen las veces de reproducciones alternativas en las plantas que poseen esta estrategia. Rizomas y estolones son algunos de estos mecanismos. Nosotros mismos, cuando hacemos esquejes a partir de una sola planta, estamos haciendo un clon.

En ese clon hipotético del que hablo, cuando se forman semillas después de la gametogénesis previa, se genera una gran diversidad genotípica en ellas y se prepara la estrategia de colonizar hábitats nuevos. Por eso es necesaria tal diversidad genotípica, porque unas semillas estarán adaptadas a sus nuevos hábitats y otras no. Una vez llegados a esos lugares, las plantas que germinen en ellos, lo harán por poseer el genotipo apropiado, ya no precisan generar variabilidad y sí incrementar en número de individuos con el mismo genotipo. Para lograr este incremento, la estrategia asexual ha sido la favorecida por la selección natural.

Todo esto está comentado como dando intencionalidad a la selección natural, cuando sabemos que es completamente ciega en sus actuaciones. Pero puede ser una interpretación válida si queremos ver la difícil adecuación de los individuos ante situaciones adversas, cuando el tiempo "casi" no cuenta y las mutaciones apropiadas terminan por aparecer. Si no aparecen, se puede producir extinción. Pero como los casos que comento son relativos a especies vivas, podemos decir que esto es una historia de éxitos.


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