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| Fotografía: Salao228 (CC). |
En el
mundo hay muchos seres vivos. Más de los que usted se imagina. Desde las
humildes secuoyas hasta las fascinantes arqueas, pasando por la
poderosa hormiga roja de bosque o el elegante moho del pan, tenemos un
precioso y enorme abanico de seres vivos en el mundo.
Conocemos
casi dos millones de especies vivas. Hay quienes estiman que el número
de especies actuales es de más de diez millones; otros apuntan incluso a
cuarenta millones. ¿De dónde vienen todas estas especies? ¿De dónde han
salido? ¿Cómo han llegado hasta aquí?
Hay quienes creen que el origen de todo eso está escrito en el relato literal del libro del Génesis.
Siguiendo las creencias bíblicas, las plantas las creó una deidad en el
tercer día de la creación, todas las aves y todos los peces y animales
marinos fueron creados en el quinto día, mientras que los animales
terrestres fueron fabricados en el sexto día, igual que el ser humano,
el cual, por cierto, fue creado a imagen semejante de ese dios. (Gén. 1: 11-27)
Pero la Biblia,
al menos en su lectura literal, no es un libro válido de cara a obtener
un conocimiento científico, porque no está basado en ninguna evidencia
empírica. Y si decidimos que la Biblia
es un texto que hay que interpretar de determinada manera, y que no hay
que tomarlo de forma literal —salvando así la incomodidad de las
contradicciones que contiene—, lo que resolvemos es que dicha
interpretación es subjetiva, y por tanto sigue sin ser un argumento
válido a nivel científico.
Según el libro del Génesis,
Yahvé creó a todos los animales y plantas —y es lógico suponer que
también a hongos, bacterias, y al resto de seres vivos— tal cual los
conocemos hoy. La defensa de ese dogma de fe se denomina creacionismo.
Sin
embargo, si observamos a cualquier ser vivo nos damos cuenta de un dato
que, aunque parece obvio, puede resultar revelador: los seres vivos
nacen, no los fabrica nadie. Además vemos otro aspecto que también es
importante a tener en cuenta: los descendientes son, de forma general,
distintos a sus progenitores. Tal vez no siempre suceda, pero sí en
ocasiones un ser vivo dado resulta ser distinto a aquel del que procede.
¿Qué
motivos hacen que ese organismo sea diferente? Hay varios. El más obvio,
sobre todo porque sucede en los organismos que nos reproducimos de
forma sexual, es la recombinación genética producto de la meiosis,
que hace que el descendiente no sea un simple clon de sus padres. Pero
hay otras opciones. A veces ocurre que mientras se replica el ADN
se cometen errores. A esos fallos de copia, que generalmente son
aleatorios y arbitrarios, aunque existen agentes físicos y químicos que
pueden producirlos, los llamamos mutaciones.
Si la célula que sufre la mutación es un gameto u otra que vaya a dar
lugar a uno, su descendiente no solo van a llevar en su ADN ese error de
copia, sino que además van a transmitirlo a su descendencia.
Eso, claro, si sobreviven lo suficiente. Hay un factor que no es aleatorio ni arbitrario y que hay que tener en cuenta: la selección, que puede ser natural, sexual o artificial.
Imaginémonos
una enorme osa parda. En uno de sus óvulos sucede una mutación que hace
que deje de expresarse el pigmento del pelaje. En su descendencia nos
encontraremos con varios oseznos de pelo color marrón y uno, el mutante,
blanco.
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| Imagen cortesía de commonground. |
Las
probabilidades de supervivencia que tenga el osezno que ha nacido blanco
no dependen del propio animal, sino de cómo sea el ambiente que le
rodea.
Si vive
en un bosque caducifolio denso y oscuro el osezno mutante destacará y
será detectado con facilidad por sus presas. Para ese oso será más
difícil algo tan importante como buscar comida. Sus probabilidades de
supervivencia son muy bajas y es difícil que deje descendencia. Por
supuesto que puede tener un golpe de suerte y dejar descendencia, pero
la descendencia que herede su pelaje blanco se encontrará con las mismas
dificultades. Es una característica que está abocada al fracaso.
Sin
embargo, imaginemos que ese osezno blanco está en una zona en la que
existe nieve durante buena parte del año, o incluso un glaciar de hielo
perpetuo. En ese caso, para este animal será mucho más fácil conseguir
comida al poder aprovecharse de su camuflaje. Sus probabilidades de
éxito no solo serán elevadas, sino que serán superiores a las
probabilidades de supervivencia de sus congéneres pardos. Cuando deje
descendencia, aquella que herede su pelaje blanco se encontrará con esa
misma ventaja, y, generación tras generación, una buena parte, si no
toda la población de osos que habitan en ese terreno helado, terminarán
siendo de color blanco.
Como
hemos visto, si bien las variaciones que suceden generación tras
generación son aleatorias, es el ambiente y sus características el que
selecciona qué organismos son más o menos aptos.
Por
supuesto, el hecho de separar una población de otra puede provocar que
cada una de ellas cambie de forma gradual en una dirección diferente.
Mientras que, con el paso de las generaciones, los osos de aquel bosque
caducifolio mantendrán su pelaje pardo porque es el óptimo para ellos,
la población del glaciar tornará su pelaje al blanco. Pero no es el
único cambio que puede suceder. En los hielos glaciares la comida de
origen vegetal es más difícil de obtener, y sin embargo, si la población
vive —o se desplaza— cerca del mar, los peces u otros animales marinos
pueden ser una nueva dieta. Si suceden mutaciones que hagan que el
animal tenga mayor afinidad por el agua, tenga una capacidad superior
para nadar, para cazar animales acuáticos, o un menor requerimiento de
nutrientes de origen vegetal, los mutantes que lleven estas variaciones
tendrán ventajas sobre sus congéneres no mutantes, y por efecto de la
selección natural todos esos cambios se terminarán extendiendo a toda la
población.
En
realidad es importante tener en cuenta que no es que los organismos se
aclimaten al ambiente; los seres vivos tan solo cambian de forma
azarosa, y es el ambiente el que selecciona los mutantes más aptos. Una
jirafa no va a nacer con el cuello más largo porque su madre haya
estirado mucho el cuello; esa hipótesis, que enunció Lamarck, se ha demostrado que es, en líneas generales, errónea.
Esto que
he contado no es un simple ejemplo al azar. Es un resumen de lo que en
realidad le ocurrió al oso; el resultado de ese proceso evolutivo fue el
oso polar (Ursus maritimus).
Según las investigaciones realizadas en ADN, y coincidentes con las
evidencias halladas en el registro fósil, el oso polar y el oso pardo (Ursus arctos) divergieron hace unos pocos cientos de miles de años.
¿Pero cómo sabemos que el ADN nos sirve?
La
respuesta la hallamos, como siempre, mediante el método científico,
experimentando con unos organismos mucho más simples y fáciles de
manejar —y por supuesto con los que es más ético experimentar—. Las
bacterias.
Etiquetamos
con las letras «A», «B», «C» y «D» cuatro placas de Petri —son esas
placas redondas y planas de plástico transparente tan habituales en los
laboratorios—. Les añadiremos un medio de crecimiento, y en ellas iremos
cultivando sucesivamente las distintas bacterias. Podemos emular una
selección natural provocando cambios en el ambiente de nuestro
experimento en tres de las cuatro placas, dejando una de ellas sin
alterar. Esa placa nos servirá de control, y nos indicará lo que habría
pasado si no hubiéramos modificado nada en el ambiente. Estaremos
haciendo una selección artificial.
Comenzaremos
sembrando las placas A y B. Al cabo de un par de días de crecimiento
con las mismas condiciones para las dos placas, en la placa B
rociamos un antibiótico llamado estreptomicina. Luego la dejamos de
nuevo en la estufa para que las bacterias sigan creciendo. La placa «A»
no la vamos a tocar: será nuestro control.
Unos
días después tomaremos una muestra de la placa B —que recordemos, ha
sufrido la variación ambiental por presencia de antibiótico— y la
sembraremos en la placa C. En este caso nos encontramos con que las
bacterias de la placa B y C son clones. Pero después de dejarlas crecer,
a la placa C le añadiremos un segundo antibiótico: penicilina.
Repetiremos
luego el proceso obteniendo una muestra de la placa C y sembrándola en
una nueva placa, D. Tras el crecimiento de esta última placa, le
aplicaremos un tercer antibiótico, que es la cefalosporina.
Repetiremos
luego el proceso obteniendo una muestra de la placa C y sembrándola en
una nueva placa, D. Tras el crecimiento de esta última placa, le
aplicaremos un tercer antibiótico, que es la cefalosporina.
Si ahora
tomamos una muestra de las bacterias supervivientes de cada una de las
placas y hacemos un análisis de ADN comparando estas cuatro placas, nos
encontramos con los «parecidos familiares». Y es que D y C se parecen
entre sí más que cualquiera de ellas a A o a B. Esto es porque C y D han
sido las últimas en separarse.
De hecho, podríamos trazar un gráfico en forma de árbol en el que se vería cuándo ocurrió cada cambio.
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| Imagen: Álvaro Bayón. |
Estamos observando lo que se denomina un dendrograma filogenético,
que es la representación esquemática de las relaciones genéticas entre
las diferentes muestras. En este caso, la primera ramificación divide a
las muestras en dos grupos, la sensible —A— y las resistentes —B, C y D—
al antibiótico estreptomicina y cada una de las otras ramificaciones
representan las resistencias subsiguientes.
En
presencia de una modificación en el ambiente —añadir antibióticos—, las
bacterias sufren un cambio evolutivo. En las placas B, C y D encontramos
una gran cantidad de restos de bacterias muertas: todos los osos pardos
que han muerto en la nieve. Las colonias supervivientes son una
minoría: los osos que han nacido blancos y sus descendientes. Eso
significa que no hay una adaptación activa o voluntaria, sino una
selección de los que previamente eran aptos, producida por el medio. Sin
embargo, si esa modificación del ambiente no sucede, si el paisaje no
es blanco, esas bacterias mutantes siguen siendo una minoría, y su
mutación —resistencia a antibióticos— no supone ninguna ventaja, o
incluso es perjudicial. Es el oso blanco en el bosque caducifolio.
Esto es evolución.
Pero aún hay que dar el paso siguiente. Como dijo Jacques Monod, «lo que es válido para la bacteria es válido para el elefante».
Podemos estudiar el genoma de otros seres vivos y buscar sus relaciones filogenéticas,
como hemos hecho con las bacterias, como hicimos con los osos. Si el
dendrograma concuerda con el registro fósil y la anatomía comparada,
entonces es evidente: hay evolución. Sin embargo, si el análisis de ADN
nos da relaciones absurdas —que la mosca y la lechuga se parezcan entre
sí más que la mosca y la hormiga, por ejemplo—, entonces la teoría que
estamos manejando para explicar la evolución sería errónea.
Y lo que
nos encontramos cuando empezamos a hacer esos análisis, es que todo
queda encajado. Estudies el grupo que estudies, cuadra con asombrosa
exactitud en el llamado «árbol de la vida».
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| Imagen cortesía de Leonard Eisenberg. |
El
proceso de cambios acumulativos a lo largo de las generaciones y la
transformación de las especies, que llamamos evolución biológica, es un
hecho empírico. La teoría sintética de la evolución es tan solo una
explicación verificada y comprobada de dicho proceso, y la verificación y
comprobación no solo viene por ciencias como la paleontología, la
anatomía o la embriología, sino que se sustenta por encima de todas
ellas en la genética y la filogenia.
No cabe
duda de que la variación heredable, sea por mutaciones, o por otros
procesos como la endosimbiosis o la transferencia horizontal de genes,
por ejemplo, es junto a la selección, ya sea natural, sexual o
artificial, los principales motores de la evolución.
Y «nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución» (Theodosius Dobzhansky).
Sin embargo, aún en pleno siglo diecin… vein… veintiuno, hay gente que niega que suceda el proceso de la evolución
biológica, a pesar de que sea un hecho perfectamente observable.
Creacionistas, se hacen llamar, aunque otro término para ellos sería el
de negacionistas: niegan hechos que están comprobados y aceptados.
Uno de los argumentos más usados es el que involucra a la segunda ley de la termodinámica;
según ellos la idea de la evolución viola esa ley física. Hay quienes
dicen también que hay muchos «huecos» porque no han encontrado al
«eslabón perdido»; o que «la probabilidad de que apareciera la vida por
azar es de…» y aquí incluyen un dato probabilístico tan bajo que roza el
absurdo, el cual acompañan con comparaciones como que un Boeing 747 o
un Lamborghini no pueden fabricarse lanzando las piezas al aire y que se
junten al azar; o que hay cosas
como los ojos, o el flagelo, que no se pueden explicar desde el punto de
vista evolutivo, y que eso demuestra que hay un diseño. Todo eso sin
olvidarnos de algo tan famoso como «si el hombre viene de monos ¿cómo es
que todavía hay monos?».
La
premisa más fácil de descartar es la última expuesta. Y no hace falta
entrar en esas engorrosas conversaciones que discuten sobre cuál es la
mejor definición del término «mono», o de si es mejor hablar de
antepasados comunes o de primates.
La solución es mucho más sencilla, y la obtenemos con una reducción al
absurdo, al realizar la misma pregunta con temas más cotidianos. Porque,
si gran parte de la población estadounidense procede de ingleses, ¿cómo
es que aún existen los ingleses?
La
evolución no es una cadena que avanza en una sola dirección eliminando a
los organismos anteriores; la evolución tiene mayor similitud con un
arbusto, con numerosas e intrincadas ramas que se dividen y divergen en
multitud de nudos; y que una hoja salga de la misma rama que otra hoja
no significa que una de esas dos hojas deba estar muerta.
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| Imagen cortesía de wwnorton. |
El
motivo por el que existen «monos» y otros grandes simios —con los que,
por cierto, estamos mucho más emparentados: un chimpancé se parece mucho
más a una persona que a un mono araña— a la vez que existen seres
humanos es porque cada grupo, cada especie de primate, ha ido
divergiendo y evolucionado de forma individual e independiente al resto,
aunque procedamos del mismo antepasado.
Esa
errónea comparación con la cadena desacredita, además, otra de esas
premisas: ¿dónde está el eslabón perdido? Los eslabones de una cadena
empiezan y acaban en un punto concreto y específico, y le sigue el
eslabón siguiente. Pero la evolución no es así. Las especies van
cambiando y diferenciándose de forma gradual, y además en el tiempo
geológico hay fases en los que los cambios se suceden y acumulan más
rápidamente y momentos de mayor estabilidad. Siendo así, no hay un símil
posible para la figura de un eslabón.
Otro de
los argumentos que se desmontan con facilidad por ser una falacia lógica
de manual es el de la complejidad irreductible. Tal vez no sepamos cómo
surgió a nivel evolutivo el ojo, el flagelo o el proceso de coagulación
sanguínea —aunque tenemos buenas ideas—, pero que no sepamos explicar
una cosa no significa que esa cosa sea inexplicable; y así y todo, si
ese proceso fuese inexplicable no significaría tampoco que fuera
necesario un diseñador. Mucho menos dice nada sobre la identidad de ese
supuesto arquitecto. A ese argumento de «como no sé algo, la verdad es
esta otra cosa» se le llama falacia de ignorancia.
Es obvio
que tampoco es válido el argumento de la probabilidad. Y esto se debe a
que emplean un cálculo aplicado a la evolución que no es apropiado para
cómo ocurre en realidad, porque la selección no es azarosa. Para que el
lector entienda esto, lo explicaré con un experimento muy sencillo que
usted mismo puede hacer en su casa. ¿Se anima a intentarlo?
Solo
necesitaremos cuatro hexaedros regulares —de una resina polimérica o de
algún tejido vegetal lignificado, si es posible— cuyas caras estén
numeradas, sus vértices preferiblemente redondeados y con su centro de
masas lo más cercano posible al centro geométrico del poliedro. Hablando
claro: cuatro dados. Sí, sirven esos cuatro que vienen con el parchís.
En una
primera prueba quiero que usted intente tirar los cuatro dados y que no
se detenga hasta que en los cuatro ponga 1. No en uno, ni en dos ni en
tres, sino en todos.
Tire. Tire otra vez. ¿No ha salido? Vuelva a tirar. Así hasta que lo consiga. Lo único que está actuando ahí es el azar.
¿No lo ha conseguido? Tal vez es que es muy difícil que ocurra.
Ahora
cambiamos las condiciones del experimento. Vamos a incorporar una nueva
variable: la selección. Para este experimento en concreto tomaremos como
que la presencia del número 1 en cualquiera de los dados es una
característica favorable para el organismo o la molécula que representa
el conjunto de dados. De este modo, cada vez que un dado obtenga un 1,
no lo va a volver a tirar, sino que va a guardar ese dado y solo tirará
los demás. ¿Por qué? Porque ese 1 está proporcionando estabilidad a la
molécula. Es algo que le proporciona una ventaja y que va a transmitir a
sus copias o descendientes. Ese 1 ha sido seleccionado por el ambiente,
que es usted.
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| Fotografía: jcoterhals (CC). |
Ahora
tire los dados. Si sale uno o varios 1 guárdelos y tire los demás dados.
Repítalo hasta obtener los cuatro. ¿Ha tardado mucho? No, ¿verdad?
¿Ha notado el lector alguna diferencia significativa entre las dos pruebas del experimento? No me cabe duda de que así ha sido.
La probabilidad de que en una sola tirada, «n» dados con «v» caras distintas exhiban a la vez —por ejemplo— el número 1 es de p=(1-((v-1)/v))n.
Sin embargo, la probabilidad de que, actuando la selección —léase,
retirando los dados favorables—, en «t» tiradas, «n» dados con «v» caras
terminen todos marcando un 1 es de p=(1-((v-1)t/vt))n.
¿No lo han comprendido? Se lo explicaré mejor con el ejemplo que hemos empleado.
La
primera tirada implicaba sacar a la vez los cuatro 1 en la misma tirada:
lo que se espera de un escenario en el que solo actúa el azar. Que
salga 1 en un dado tiene una probabilidad entre seis. Al tirar los
cuatro dados, la probabilidad de que en la misma tirada todos saquen 1
al azar es de una vez de cada mil doscientos noventa y seis intentos.
Sin
embargo, en el otro caso, cada vez que obtenemos un 1 en un dado
cualquiera, este se guarda y no se vuelve a lanzar; eso es la selección,
que ha actuado sobre el carácter favorable del organismo. De este modo,
la probabilidad de que todos los dados terminen teniendo un 1 en, por
ejemplo, ocho tiradas, es una de cada tres veces que lo intentes. De
hecho, el 95% de los intentos terminan en éxito en menos de
veinticuatro tiradas.
Esta
diferencia se acentúa más y más cuantos más dados añades; si usas
diez dados, empleando una sola tirada tienes una probabilidad de éxito
entre más de sesenta millones fallidas; empleando el segundo método
tienes un 95% de probabilidades de conseguirlo antes de la tirada número
veintinueve. Con veinte dados, las probabilidades de conseguirlo
completamente al azar son absurdas: de menos de una entre 3,6 mil
billones, mientras que con el método selectivo tienes un 95% de
probabilidades de conseguirlo antes de la tirada treinta y tres.
Por
supuesto, la vida no es tan sencilla como unos dados. Las variables
naturales no son solo seis para cada carácter de que se disponga; el
ejercicio es diferente si se usan otros elementos azarosos que cambien
el valor del parámetro «v» como monedas, bombos de lotería con
diez bolas, icosaedros con caras numeradas, o una mezcla de todo un poco
que complica aún más la ecuación. En la naturaleza, además, diferentes
variaciones de un mismo carácter pueden ser beneficiosas. Pero hablar de
probabilidades de que la evolución ocurra al azar sin tener en cuenta
la presión selectiva es muy diferente en resultados a hablar de las
mismas probabilidades cuando se tiene en cuenta la selección natural.
Y las
piezas de un Lamborghini no son seres vivos, no tienen descendencia, no
sufren mutaciones, ni tampoco se ven sometidas a selección.
El
último argumento creacionista que me queda es que, según muchos, la
evolución viola la segunda ley de la termodinámica. Algo que tampoco es
cierto, claro. Para comprobarlo primero necesitamos saber qué dice esa
ley:
La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo.
Lo que quiere decir esa frase,
hablando en un lenguaje sencillo —y no muy exacto— es que la cantidad de
desorden en el universo tiende siempre a aumentar; es decir, que el
universo cada vez está más desordenado.
Quienes
defienden la peregrina idea de que esto es aplicable a la evolución se
olvidan de un detalle muy importante: la evolución no es el universo.
En un
sistema se puede invertir energía para hacer que partes de ese sistema
tengan menos entropía, siempre que el balance global del proceso es que
la entropía total del universo ha aumentado. Y los seres vivos de forma
constante recibimos una enorme cantidad de energía procedente del sol.
Esa luz
solar es la que emplean las plantas, las algas y demás organismos
fotosintéticos para construir y mantener sus máquinas moleculares y por
tanto su orden interno, y es de esos productores autótrofos de los que
nosotros, los organismos heterótrofos, obtenemos de forma directa o
indirecta los nutrientes que, mediante la respiración, nos aportan la
energía para mantener nuestra propia organización. Es ese aporte de
energía que en origen procede del sol el que nos permite vivir y
reproducirnos, y por lo tanto evolucionar.
