Serie: Teorías evolutivas a lo largo de la Historia

Capítulo 3: La evolución de las especies entendida actualmente

En la anterior entrega de esta serie de capítulos, hablamos sobre las dos principales teorías evolutivas que existieron antes de que la humanidad entrara en el siglo XX: la de Jean – Baptiste de Monet, caballero de  Lamarck, y la de Charles Robert Darwin.

Recordaremos que, entre otras muchas diferencias, lo que principalmente distinguía la teoría de Lamarck de la de Darwin era que la primera consideraba que las especies cambiaban individualmente para adaptarse a las transformaciones del entorno y luego transmitían esos cambios a su descendencia, mientras que la segunda defendía que la evolución se producía a partir de mutaciones accidentales, circunstancia que aprovecha la propia naturaleza para ejercer un proceso de selección natural y dejar morir a los organismos peor adaptados en beneficio de los más adecuados para sobrevivir, permitiendo así su reproducción continua y asegurando su descendencia físicamente similar.

Para poner un ejemplo, podemos fijarnos en las jirafas: Lamarck proponía que de tanto estirar el cuello para alcanzar las hojas más altas, estos mamíferos sufrían un consecuente alargamiento del propio órgano, cambio que luego transmitiría a sus hijos, que ya nacerían todos con el cuello largo.

Por el contrario, Darwin afirmaba que nacen más seres vivos de los que pueden vivir, así que la selección natural haría morir de hambre a las jirafas que poseyeran los cuellos más cortos y al revés: los cuellos más largos otorgarían a sus propietarios individuales mayor probabilidad de sobrevivir, por lo que también aumentaban su posibilidad de tener descendencia y traspasar sus características beneficiosas a sus herederos genéticos.

Actualmente, la teoría de Lamarck no se sustenta científicamente (ya que los caracteres adquiridos no son transmitidos hereditariamente a través de las generaciones), pero la de Darwin sí.

En el panel de la izquierda podemos observar una interpretación muy “lamarckiana” del caso evolutivo específico de las jirafas. A la derecha, encontramos un planteamiento mucho más cercano a las teorías de Darwin, según el cual la jirafa de la izquierda tiene mayores posibilidades de dejar descendencia porque es más alta que la otra y puede ramonear más y mejores hojas que ella de las copas de los árboles.

Animales tan diferentes como leopardos, tigres, osos o zorros también se ven obligados a adaptarse al medio para sobrevivir a la selección natural: por ejemplo, el hecho de ser un tigre blanco en un entorno frío perennemente nevado convierte a este individuo en un cazador letal, porque pasará inadvertido ante sus presas.

Por el contrario, un tigre negro y naranja podría ser advertido entre la nieve desde varios kilómetros de distancia.

Posteriormente, los trabajos de Gregor Johann Mendel permitieron una mejor explicación de la evolución: los experimentos sobre las leyes de la genética de este monje agustino austríaco arrojaron luz sobre los misterios de la descendencia y la herencia de los caracteres individuales de los padres hacia sus hijos, perfeccionando la ciencia evolutiva del momento y desterrando cualquier posibilidad de veracidad en las tesis de Lamarck.

Otros avances científicos del momento como la teoría de la deriva continental de Alfred Wegener o el desarrollo de la paleontología moderna, la anatomía comparada o el estudio del crecimiento embrionario supusieron un importante punto de apoyo para las teorías de Darwin.

Actualmente, existen muchas teorías modernas acerca de la evolución de las especies: neolamarckismo, neordarwinismo (o teoría sintética de la evolución), el equilibrio puntuado de Eldredge y Gould, la hipótesis evo-devo, el neutralismo de Kimura o el pautacionismo evolutivo.

Huelga decir que todavía a día de hoy el creacionismo cuenta con una alarmante cantidad de adeptos. Sus intentos de demostración moderna empezaron en la década de los años ochenta en Estados Unidos y culminaron con el llamado “Proceso de Arkansas“, hecho que provocó que se incluyera en diversos libros de texto en varios estados e incluso que se empezara a impartir como verdad absoluta y demostrada en algunas universidades católicas del sur del país.

Darwin. Ilustración de Daniel Martin.

1. Neolamarckismo

Esta reciente teoría trata de reescribir y explicar los principales errores que cometió Lamarck: sobre todo, la creencia equivocada en la herencia genética de los caracteres adquiridos.

La función no crea al órgano, como pensaba Lamarck: como mucho, puede perfeccionarlo o mejorarlo, o en el caso contrario, atrofiarlo.

Pero desde luego, los cambios que un individuo concreto pueda imprimir en su organismo no serán nunca transmitidos a su descendencia.

Según la nueva hipótesis neolamarckista, se asume el error de Lamarck y se reconoce que el ambiente es el responsable de los cambios en los seres vivos, pero no se puede aceptar que esos cambios afecten al ADN, por lo que la descendencia no tiene por qué conservarlos.

No obstante, todavía no han ofrecido una teoría suficiente para sustituir otro postulado falso de las ideas de Lamarck: las mutaciones no se producen con posterioridad a las adaptaciones, ya que experimentalmente se ha demostrado que las mutaciones genéticas poseen un carácter preadaptativo, es decir, que pueden existir y producirse en los organismos de los seres vivos antes de que les pueda resultar beneficiosa sin que haya ocurrido todavía ningún cambio en el ambiente.

 

2. Neodarwinismo (o teoría sintética de la evolución de las especies)

Esta teoría surge a partir del último tercio del siglo XIX como apogeo social y científico de la teoría evolucionista de Darwin.

En ella, se intenta concretar y ofrecer alternativas a los errores de la teoría darwinista original. Para ello, el principal avance constituyó la integración de las leyes genéticas de Mendel en el darwinismo.

Establecieron que lo más importante a la hora de transmitir los caracteres físicos a la descendencia son los alelos dominantes. Sus principales postulados son los siguientes:

  • La unidad evolutiva es siempre la población estadística en general, no el individuo.
  • Las condiciones ambientales favorecen la reproducción de los individuos mejor adaptados a esas condiciones, provocando así que un conjunto de alelos se vaya perfilando como el conjunto genético dominante: por ejemplo, pelaje de color arenoso en un entorno desértico.
  • La evolución se produce siempre por medio de cambios graduales: es un proceso muy lento y rechaza frontalmente el saltacionismo evolutivo.

3. Teoría del equilibrio puntuado

Esta revolucionaria teoría fue propuesta por los paleontólogos estadounidenses Niles Eldredge Stephen Jay Gould.

En ella, afirman que la mayor parte de la historia evolutiva de los seres vivos se encuentra protagonizada por períodos de tiempo puntuados por cambios relativamente rápidos en un determinado carácter.

Dicho de otra manera, plantean una posible evolución morfológica de las especies a través de cambios en los atributos observables en los registros fósiles de las mismas. Esta teoría se basa en paradas y saltos bruscos en las características fenotípicas y genéticas de los fósiles, que contribuirían a explicar la falta de eslabones intermedios sin necesidad de rechazar la selección natural.

Las pruebas fósiles actualmente disponibles han puesto de manifiesto que varias cadenas evolutivas parecen seguir este patrón: el saltacionismo es un cambio repentino y de gran magnitud, producido entre una generación y la siguiente, sin progresión lineal entre la forma anterior y la nueva.

La teoría del equilibrio puntuado se enfrenta frontalmente al gradualismo darwinista (que defiende la progresión lineal evolutiva), ya que propone la saltación biológica como mecanismo de especiación y evolución.

Esta hipótesis también contribuye a explicar la enorme biodiversidad de seres vivos que existen, por el hecho de que las especies cambian y se dividen por saltos y no gradualmente.

Eldredge y Gould también advirtieron de la existencia de algunas especies que a día de hoy permanecen exactamente iguales a como estaban hace miles o millones de años.

Dos perfectos ejemplos de estas especies cuyos registros fósiles no presentan cambio pueden ser los cangrejos de herradura (cuya sangre azul posee un gran interés para las empresas farmacéuticas) o el curioso celacanto, que al revisar su pasado biológico presenta una apariencia muy similar a cuando supuestamente se extinguió, y posteriormente fue encontrado vivo a principios de este siglo en las costas más profundas de África con una fisionomía prácticamente inalterada.

Este espectacular y extraño animal, el celacanto, se creía extinto hasta que en 1998 se localizó uno vivo en las costas de Sudáfrica.

Este tipo de especies son conocidas como fósiles vivientes.

 

4. Teoría de la biología evolutiva del desarrollo (evo – devo)

Conocida más popularmente como “evo – devo” (por sus siglas en inglés, evolutionary development), esta teoría trata de explicar los grandes saltos evolutivos de los que se habla pero no se ofrecen respuestas concretas en la teoría del equilibrio puntuado.

Esta hipótesis (junto con la de los equilibrios interrumpidos) intenta explicar la evolución de las especies con la variabilidad entre individuos y la selección natural de la que hablaba Darwin, pero no propone un modelo gradualista.

 

5. Teoría del diseño inteligente

A decir verdad, la hipótesis del diseño inteligente no es una teoría científica, sino un intento de síntesis entre la ciencia, la filosofía y la religión: un viejo pero inalcanzable sueño de los filósofos renacentistas, clásicos y de todos aquellos que realizan una búsqueda sincera de la verdad.

Dicha teoría postula que ante la gran organización de nuestro universo (a nivel astronómico, químico o biológico), se hace evidente que detrás de todo lo que existe hay una complejidad irreductible y humanamente inexplicable.

Esto es, que es imposible imaginar que algunos sistemas complejos como los seres vivos o algunas casualidades en las leyes cósmicas y planetarias sean causa directa del azar: el desarrollo y la organización de semejante orden universal a partir de organizaciones más simples implica la existencia de un diseño superior, y por lo tanto la existencia de un “diseñador”, con lo que en realidad simplemente estamos volviendo al creacionismo y aceptando la derrota de la ciencia.

Al mismo tiempo, esta teoría implica que todo tiene una finalidad (es una hipótesis firmemente teleológica y teológica también), sobre la cual no tiene sentido realizar especulaciones.

 

6. Teoría neutralista de la evolución molecular

Fue presentada por primera vez en el año 1968, de la mano del biomatemático japonés Motoo Kimura.

En ella, este investigador plantea que la manera más directa para determinar la variabilidad genética de cualquier ser vivo es comparar su secuencia de cadenas de nucleótidos de un mismo gen en diferentes individuos de la misma especie.

Una vez hecho esto, con los datos de estas secuencias sería posible comparar cualquier grupo de organismos, por distantes que parezcan evolutivamente entre ellos.

Para ello, Kimura habla también de la deriva génica. En sus hipótesis, menciona que a nivel molecular la mayoría de los genes mutantes son selectivamente neutros, es decir, que no poseen mayores o menores ventajas selectivas con respecto a aquellos a los que sustituyeron. La mutación y posterior evolución darwiniana a partir de ellas sería producto directo y único del azar genético.

Con el objetivo de seguir completando esta ambiciosa teoría, Kimura desarrolló el concepto de filogenia, que es la historia directa del desarrollo evolutivo de un grupo o especie a partir de un antepasado común.

Ejemplo de árbol filogenético actual. Guardan un gran parecido con los árboles genealógicos.

Kimura también indagó acerca de la probabilidad de propagación y valor adaptativo que poseen los genes producidos por mutación neutral (es decir, la sustitución de un aminoácido por otro para la consecución de una proteína polimórfica determinada) en una población delimitada, y descubrió dos cosas:

  • Que las mutaciones puntuales parecían ocurrir al azar en muchas líneas filogenéticas, y
  • que era muy frecuente que se produjeran grandes variaciones en el ámbito molecular, y que solo una pequeña parte de dichas mutaciones poseían valor adaptativo.

La conclusión de las teorías de Kimura fueron que, debido a que la mayoría de las sustituciones de nucleótidos son el resultado de la fijación al azar de mutantes neutros o casi neutros, muchos de los polimorfismos proteínicos son selectivamente neutros o casi neutros, más que el resultado de una selección darwiniana, por lo que su permanencia y supervivencia entre la población se debe al equilibrio de su aportación por mutación y de su eliminación genética al azar.

 

A lo largo de la Historia reciente de la medicina y de la biología, han existido otras muchas teorías evolutivas.

Aunque aquí nos hemos limitado a reseñar las más conocidas e importantes, conviene también echar un vistazo a los conceptos de simbiogénesis o a las teorías de Richard Goldschmidt, por ejemplo, entre otras muchas.

Y aunque esta trilogía sobre el origen de la vida concluye aquí, a partir de la semana que viene comenzaremos con una nueva serie sobre la Historia natural de nuestro planeta: viajaremos a través de sus distintos capítulos desde los primeros coacervados hasta la aparición del ser humano actual, pasando por las grandes extinciones biológicas (como la del período Pérmico o los dinosaurios) y por las edades de hielo.