CIENCIAS NATURALES 6-7-8-9.

LA EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES

1. El inicio de la teoría de la evolución

Durante el siglo XVIII un grupo de investigadores, que fueron llamados naturalistas, consiguieron reunir una gran cantidad de información sobre la fauna y la flora en muy diversas zonas de nuestro planeta. Un problema que planteó la acumulación de tan notable volumen de información fue su organización. La clasificación de los seres vivos se realizó, en un primer momento, mediante amplias descripciones de la morfología y procedencia de los distintos individuos encontrados. Este tipo de descripciones no constituían una verdadera ayuda para conseguir clasificaciones que fueran suficientemente unívocas

El sistema ideado y desarrollado por Linneo (1707-1778) supuso una importante mejora en la organización de la información disponible. Consistió en proponer una serie de reglas para asignar a todos los seres vivos conocidos una etiqueta de género y especie. Esta clasificación, cuya primera edición fue publicada en 1735, se llamó Sistema Naturae. Lógicamente, en ese momento, eran las propiedades morfológicas de los distintos seres vivos las que permitían asignar género y especie a un individuo concreto. Aunque no está exento de arbitrariedades, el trabajo realizado por Linneo simplificó enormemente la tarea de clasificar animales y plantas. En líneas generales, la estructura arborescente que desarrolló sigue vigente en nuestros días, a pesar de los cambios experimentados por la biología desde entonces.

Para Linneo las especies identificadas constituían grupos de seres bien diferenciados y sin ninguna relación de procedencia. El criterio de parentesco, como hemos indicado, era meramente morfológico. Esta perspectiva llamada fijista consideraba que cada una de las especies estaba creada tal y como era, y sus individuos no experimentaban cambios a lo largo del tiempo.

No obstante, la acumulación de datos proporcionados por los naturalistas, y los avances experimentados en su organización, propiciaron la adopción de otros enfoques bien diferentes al fijista. Pronto se fue abriendo paso la idea de que unas especies provenían de otras y que, por tanto, había que conseguir una clasificación que reflejara las afinidades entre los distintos seres vivos desde otras perspectivas: había que conseguir lo que se llamó una clasificación natural.

Buffon (1707-1788) puso ya en entredicho el fijismo linneano pero, propiamente, el primero en proponer una hipótesis sobre el modo en que unas especies podían provenir de otras fue el francés Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, conocido sencillamente como Lamarck (1744-1829). En su Filosofía zoológica, escrita en 1809, expuso una descripción sistemática de la evolución de los seres vivos.

Para Lamarck, las especies provienen unas de otras, de las más simples a las más complejas. Los órganos de cada especie se desarrollarían como consecuencia de la reacción y adaptación al ambiente. Los cambios por tanto serían paulatinos y se producirían a lo largo de grandes periodos de tiempo. Lamarck pensaba que el fijismo era absurdo porque los animales no hubieran podido sobrevivir, sin evolucionar, a las cambiantes condiciones climáticas que en algunos períodos de tiempo fueron muy agresivas.

La originalidad de la propuesta de Lamarck consiste en defender que los cambios se producen por medio de la adaptación al ambiente. Ciertos órganos se refuerzan con el uso que el animal hace de ellos condicionado por el ambiente y, por otra parte, otros órganos se atrofian y acaban eliminándose por el desuso. Lamarck consideraba que dichas modificaciones en los diversos órganos son trasmitidas por herencia a los descendientes. Esto último es lo que se ha llamado “herencia de los caracteres adquiridos”. En realidad la idea que Lamarck estaba defendiendo era una versión de “la función crea al órgano”. Una consecuencia importante de la propuesta lamarckiana era que la transformación de los organismos debía ser necesaria, gradual, ascendente y continua. Es decir, de los gusanos, por ejemplo, con el tiempo llegaríamos a tener otra vez hombres.

Se puede decir, por tanto, que fue Lamarck el primero en formular una hipótesis evolucionista en estricto sentido, aunque entonces se reservaba la palabra evolución al desarrollo del embrión, y su propuesta fuera denominada como transformista. A diferencia de la propuesta de Darwin, el sujeto de la evolución Lamarckiana es el individuo: es el individuo el que experimenta la transformación por uso o desuso adaptativo y dicha transformación es la que después se trasmite a su descendencia.

La propuesta de Lamarck, aunque cosechó muchas adhesiones y parecía explicar de una manera natural el aumento de complejidad y la diversidad observada en la naturaleza, también se encontró con la oposición de científicos de la talla de Cuvier (1792-1832), profesor de anatomía comparada, que empleando lo que Brentano llamó más tarde el principio teleológico, dio las pautas para deducir unas formas animales a partir de otras del mismo animal. Estas pautas han sido desarrolladas después por la paleontología moderna.

Ciertamente, en los seres vivos, en particular en los animales superiores, se pueden observar ligeras modificaciones de algunos órganos como consecuencia de su uso y, sobre todo, es más fácil de constatar la atrofia de aquellos órganos que no se usan. Esto no permite afirmar que la función crea el órgano, más bien se podría decir que la funcionalidad del órgano puede verse reforzada por su uso. Lo que la ciencia ha rechazado contundentemente hasta el momento es la herencia de caracteres adquiridos. No se ha encontrado ni la evidencia experimental ni ningún mecanismo por el que los individuos puedan transmitir las supuestas mejoras adquiridas en el curso de su vida. Los principios que rigen la transformación de los caracteres individuales, que son hoy comúnmente aceptados por la ciencia, los establecieron por vez primera Darwin y Wallace. Por otra parte, los principios que rigen la trasmisión o herencia de dichos caracteres fueron establecidos en primer lugar por Mendel.

2. La teoría de la evolución de Darwin/Wallace

Como es bien conocido, Charles R. Darwin (1809-1882) participó como naturalista en la expedición del Beagle por América del sur y el Pacífico en el año 1831. El viaje que comenzó cuando él tenía sólo 22 años terminó cinco años más tarde. Durante ese período Darwin tuvo tiempo para realizar muchas observaciones, compilar información y reflexionar sobre los datos que iba recopilando y sobre algunos textos como el que lleva el nombre de Principios de Geología de Charles Lyell, donde encontró buenas síntesis de argumentos evolucionistas como los defendidos por Lamarck. Todo esto le fue llevando a abrazar una perspectiva transformista de la naturaleza. En los años sucesivos a su viaje Darwin fue elaborando sus propias ideas y recogiendo nuevos datos con los que realizar un trabajo en el que quería exponer, de una manera ordenada, su visión de la naturaleza. Quizá uno de los textos que más influjo ejerció en la elaboración de sus tesis fue el libro de Thomas R. Malthus (1766-1834) publicado por primera vez en 1798: An Essay on the Principle of Population. En este libro Malthus defendía la tesis de que era necesaria la lucha por la supervivencia como consecuencia de que la población tiende a crecer siguiendo una progresión geométrica mientras que los alimentos lo hacen siguiendo una progresión aritmética.

En el año 1858 Darwin recibió un paquete por correo enviado desde una alejada isla del archipiélago Malayo, la actual Indonesia. El paquete contenía un texto que resumía los resultados de la investigación llevada a cabo por Alfred Russel Wallace (1823-1913). El escrito contenía una extraordinaria exposición de “la teoría de la evolución por selección natural”. Su claridad expositiva hace que todavía hoy ese texto conserve gran valor pedagógico. Darwin llevaba dos décadas elaborando una teoría equivalente a la de ese escrito y estuvo a punto de abandonar su proyecto al leer el trabajo. Fue precisamente Charles Lyell y el botánico Joseph Dalton Hooker quienes intervinieron en favor de los intereses de su amigo Darwin. El escrito de Wallace fue publicado en los “Proceedings” de la prestigiosa Sociedad Linneana, precedido de otra contribución de Darwin que contenía algunos fragmentos de un ensayo de 1844 no publicado y una carta escrita al botánico Asa Gray. Los escritos fueron publicados en agosto de 1858 salvando así el derecho de Darwin a reclamar la originalidad del trabajo que llevaba preparando durante tanto tiempo y que todavía no había visto la luz. Fue en el año siguiente, 1859, cuando Darwin publicó los resultados del trabajo que había realizado durante los años precedentes en un libro titulado “On the Origin of Species by Means of Natural Selection”. El éxito de este libro permite afirmar que fue en este momento cuando nació la “teoría de la evolución por medio de la selección natural”.

La estructura de la teoría de la evolución por selección natural tal como Darwin y Wallace la expusieron en sus escritos se apoya en tres puntos básicos:

1) Los descendientes heredan los caracteres de los progenitores de generación en generación. Darwin, sin embargo, no conocía las leyes de la herencia sobre las que se estaba trabajando precisamente en los años en los que dio a conocer su teoría. Las leyes de la herencia que hoy son aceptadas científicamente y que fueron descubiertas por Mendel no se conocieron hasta el comienzo del siglo XX. Las explicaciones propuestas por Darwin para la herencia de los caracteres resultaron erróneas y fueron pronto rechazadas. Estas explicaciones, no obstante, no formaban parte del contenido del “Origen de las especies”.

2) En el proceso de la herencia ocurren variaciones espontáneas que son por azar o ciegas. Se habla de variaciones por azar o ciegas en un doble sentido. Por una parte no se pueden determinar sus causas. Por otra parte, dichas variaciones no están orientadas a una mejor adaptación del organismo al medio, es decir, no hay ninguna orientación a priori en ellas. En la primera edición del “Origen de las especies” Darwin rechazaba explícitamente la herencia de los caracteres adquiridos defendida por Lamarck. Más tarde, sin embargo, matizó dicho rechazo.

3) Existe reproducción diferenciada en los individuos de una población. El motivo es doble: o bien algunos individuos poseen mayor fertilidad que otros, o bien están mejor adaptados al medio. Mejor adaptación al entorno se traducirá en una mayor supervivencia y, consiguientemente, en una mayor descendencia.

El impacto de las ideas de Darwin/Wallace fue enorme. Muy poco después de la publicación del “Origen de las especies”, ya en la década de los 60, la evolución basada en la selección natural defendida por Darwin era, en la práctica, universalmente aceptada. No obstante, muy pronto empezaron a plantearse las primeras objeciones a su propuesta. Las objeciones a partir de los 60 no iban dirigidas contra el hecho de que hubiera evolución, es decir, que las diversas especies descendieran de otras comunes y anteriores en el tiempo, sino que se dirigían directamente contra lo que hacía original su propuesta, es decir, que el motor de la evolución fuera las variaciones al azar y la selección natural.

En relación con el desarrollo de la propuesta de Darwin en los años sucesivos, y de las críticas que ha recibido hasta nuestros días, hay que decir que Darwin prestó gran atención a la posibilidad de explicar el desarrollo de estructuras complejas sobre la base de las variaciones por azar y la selección natural como causa principal de dicho desarrollo. De hecho, aunque para Darwin dicha teoría explicaba muchos aspectos de la evolución de los seres vivos, incluido el origen de las especies, esto no llegó a implicar que la evolución de los organismos pudiera ser explicada únicamente por medio de la selección natural. Darwin aceptaba la existencia de otros mecanismos causantes del cambio evolutivo. Las razones que Darwin tenía entonces para mantener su visión plural de las causas de la evolución eran, no obstante, muy pobres o erróneas si consideramos las cosas desde la perspectiva actual.

Darwin se enfrentó personalmente con buena parte de las objeciones que se han puesto hasta nuestros días a su teoría de la evolución. Sus puntos de vista fueron expuestos en sucesivas ediciones del “Origen de las especies” . No solamente se centró en el problema del origen y el incremento de la complejidad de los seres vivos, sino también, por ejemplo, abordó problemas como el de la escasez de registro fósil disponible de los supuestos seres vivos que debían haber existido como consecuencia de una evolución gradual como la defendida en su propuesta .

LAS PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

LA EVOLUCIÓN DE LAMARCK

Es término utilizado para referirse a la teoría de la evolución formulada por Lamarck. En 1809 en su libro Filosofía zoológica propuso que las formas de vida no habían sido creadas y permanecían inmutables, como se aceptaba en su tiempo, sino que habían evolucionado desde formas de vida más simples. Describió las condiciones que habrían propiciado la evolución de la vida y propuso el mecanismo por el que habría evolucionado. La teoría de Lamarck es la primera teoría de la evolución biológica, adelantándose en cincuenta años a la formulación de Darwin de la selección natural en su libro El origen de las especies.

Lamarck en su teoría propuso que la vida evolucionaba “por tanteos y sucesivamente”, “que a medida que los individuos de una de nuestras especies cambian de situación, de clima, de manera de ser o de hábito, reciben por ello las influencias que cambian poco a poco la consistencia y las proporciones de sus partes, de su forma, sus facultades y hasta su misma organización”. Sería la capacidad de los organismos de adaptarnos al medio ambiente y los sucesivos cambios que se han dado en esos ambientes, lo que habría propiciado la Evolución y la actual diversidad de especies.

Como mecanismo para traducir esos presupuestos en cambios evolutivos, propuso el mecanismo conocido como “herencia de los caracteres adquiridos”, refiriéndose a la, hasta el día de hoy no demostrada, capacidad de los organismos de trasladar a la herencia los caracteres adquiridos en vida. Esta herencia no sería ni directa ni individual, sino que sería tras largo tiempo de estar sometidos a parecidas circunstancias y afectarían al conjunto de los individuos del grupo sometido a esas circunstancias.

La teoría de Lamarck no fue tenida en cuenta en el momento de su formulación, siendo 50 años más tarde, con la publicación de El origen de las especies, cuando los evolucionistas y el propio Darwin la rescataron para intentar cubrir el vacío que la selección natural dejaba al no proponer la fuente de la variabilidad sobre la que actuaría la selección.

A principios del siglo XX, con la formulación de la barrera Weismann, que enuncia la imposibilidad de transferencia de información entre la línea somática y la germinal, el lamarckismo fue desechado considerándolo erróneo. No obstante, durante el siglo XX han existido evolucionistas que han defendido el lamarckismo, existiendo en la actualidad voces desde la biología y el evolucionismo que reivindican...

Dobzhansky, uno de los fundadores del neodarwinismo, 130 años después de que Lamarck formulara la teoría de la evolución, sin otorgarle el debido reconocimiento, definiría la evolución en estos términos:

El estudio científico de la diversidad orgánica y adaptación empieza por la necesidad de descripción y clasificación. Al principio de su existencia como una ciencia, la biología obligadamente se redujo a constituir un sistema racional sobre la variedad aparentemente ilimitada de las formas de vida. En el décimo octavo y décimo noveno siglo, la sistemática y la morfología, dos disciplinas predominantemente descriptivas, dominaron las ciencias biológicas. Pero la descripción es sólo el primer paso a la pregunta científica. Sin embargo, grande puede ser la satisfacción en un investigador la observación y la fijación exacta de los hechos, más pronto o más tarde sintió el deseo de inquirir en las conexiones causales entre los fenómenos observados. La teoría de evolución se levantó en el décimo noveno siglo a través de la generalización y inferencia de un cuerpo predominantemente sistemático y datos de morfología. Construyendo un armazón racional para el pensamiento biológico.

La teoría de evolución afirma que:

§ 1.— los seres que ahora viven han descendido de seres diferentes que vivieron en el pasado;

§ 2.— los cambios evolutivos son graduales, tanto que si pudiéramos reunir a todos los organismos que han habitado en la tierra, reconoceríamos una serie continua de formas.

§ 3.— los cambios han sido predominantemente divergentes, los antepasados de las formas vivientes actuales eran en general menos diferentes de lo que hoy son;

§ 4.— todos estos cambios se han levantado de causas que ahora continúan estando en funcionamiento, y qué por consiguiente puede estudiarse experimentalmente.

También destacó la sorprendente adaptación de los organismos a su medio: “La adaptación de organismos a sus ambientes es sorprendente. Las estructuras, funciones, y modos de vida de cada especie son por lo menos tolerablemente consonante con las demandas de su ambiente. Cada organismo se ajusta, ocupa y se aprovecha de ciertos hábitats”, atribuyendo a Darwin la observación de esa gran capacidad de los organismos para adaptase al medio y su gran diversidad como respuesta a esa adaptación: "Uno siempre se ha fascinado por la gran diversidad de organismos que viven en el mundo [...] Darwin fue el primero en inferir que esa diversidad orgánica es una contestación de la materia viviente a la diversidad de ambientes en nuestro planeta.

Lo expuesto por Dobzhansky perfectamente podría servir para sintetizar el concepto de evolución en la teoría de Lamarck:

§ Lamarck defendió que las formas de vida actuales eran las descendientes de otras formas diferentes existentes en el pasado. Se enfrentó al dogma de la Creación y a Cuvier que defendiendo el fijismo, impuso en su época que las formas de vida del pasado diferentes a las actuales, se trataba de formas sin conexión con éstas, formas extintas en los diferentes cataclismos geológicos sufridos en la Tierra.

§ Lamarck formuló que los cambios serían imperceptibles, que precisamente esa característica de la evolución era la que hacía que desde nuestra perspectiva del tiempo antropocéntrica nos fuera imposible apreciar tal evolución.

§ Lamarck ilustró la evolución mediante un diagrama en el que los “infusorios”, las formas más simples, se distanciaban en ramas para acoger la diversidad conocida en su época.

§ Lamarck, más que ningún otro evolucionista, dado los escasos conocimientos paleontológicos de la época, tuvo que fundamentar su teoría en el estudio de la naturaleza tal y como la observó como botánico y como especialista en invertebrados. Fueron estos estudios, y los incipientes conocimientos sobre la historia la Tierra que la geología estaba aportando, lo que le llevó a formular su teoría.

La Naturaleza habría obrado produciendo las formas más simples (la creencia general en aquella época era que la vida surgía por generación espontánea, siendo Pasteur quien, a mediados del siglo XIX, refutara tal creencia) y la evolución habría actuado complicando sucesivamente la organización de estas formas, diversificándolas y dotándolas de órganos que en principio serían rudimentarios, hasta la complejidad que presentan los organismos en la actualidad. Cada especie

§ 1.- Todos los cuerpos organizados (organismos) de la Tierra han sido producidos por la naturaleza sucesivamente y después de una enorme sucesión de tiempo.

§ 2.- En su marcha constante, la Naturaleza ha comenzado, y recomienza aún todos los días, por formar los cuerpos organizados más simples, y que no forma directamente más que éstos. Es decir, que estos primeros bosquejos de organismos son los que se ha designado con el nombre de generaciones espontáneas.

§ 3.- Estando formados los primeros bosquejos del animal y del vegetal han desarrollado poco a poco los órganos y con el tiempo se han diversificado.

§ 4.- La facultad de reproducción inherente en cada organismo ha dado lugar a los diferentes modos de multiplicación y de regeneración de los individuos. Por ello los progresos adquiridos se han conservado.

§ 5.- Con la ayuda de un tiempo suficiente, de las circunstancias, de los cambios surgidos en la Tierra, de los diferentes hábitos que ante nuevas situaciones los organismos han tenido que mantener, surge la diversidad de éstos.

§ 6.- Los cambios en su organización y de sus partes, lo que se llama especie, han sido sucesiva e insensiblemente formados. Por lo que la especie no tiene más que una constancia relativa en su estado y no puede ser tan antigua como la Naturaleza.

§ CARACTERES ADQUIRIDOS

§ Así, para llegar a conocer las verdaderas causas de tantas formas diversas y de tantos hábitos diferentes como nos ofrecen los animales, es preciso considerar que las circunstancias infinitamente diversificadas, en las cuales se han encontrado los seres de cada raza, han producido para cada uno de ellos necesidades nuevas y cambios en sus hábitos necesariamente. Reconocida esta verdad, que nadie podrá negar, será fácil percibir cómo las nuevas necesidades han podido ser satisfechas y los nuevos hábitos adquiridos, si se presta alguna atención a las dos siguientes leyes de la Naturaleza, que siempre ha comprobado la observación:

§ Primera ley: En todo animal que no ha traspasado el término de sus desarrollos, el uso frecuente y sostenido de un órgano cualquiera lo fortifica poco a poco, dándole una potencia proporcional a la duración de este uso, mientras que el desuso constante de tal órgano lo debilita y hasta le hace desaparecer.

§ Segunda ley: Todo lo que la Naturaleza hizo adquirir o perder a los individuos por la influencia de las circunstancias en que su raza se ha encontrado colocada durante largo tiempo, y consecuentemente por la influencia del empleo predominante de tal órgano, o por la de su desuso, la Naturaleza lo conserva por la generación en los nuevos individuos, con tal de que los cambios adquiridos sean comunes a los dos sexos, o a los que han producido estos nuevos individuos.