viernes, 5 de diciembre de 2014

Teorías de la evolución biológica

Seguramente habrás oído hablar del tema de la evolución. Incluso seguramente te habrán asaltado las dudas que llevan trayendo quebraderos de cabeza a más de uno; ¿la evolución es real? ¿dónde están las pruebas? ¿tendrá razón la Iglesia y Darwin no fue más que un bufón? No sufras, éstas y otras muchas preguntas han robado el sueño a científicos, religiosos, estudiantes, profesores... desde hace mucho más de lo imaginable. Así pues, y a fin de que dispongas de fundamentos para comenzar a hilar las respuestas a tanta pregunta, aquí te ofrezco unas pinceladas de un tema tan interesante como polémico: la teoría de la evolución.

Podemos comenzar diciendo que las teorías que explican la evolución son tantas y abarcan tanto que se han tenido que clasificar. Desde la evolución biológica, que explica cómo se han transformado las distintas especies de seres vivos a lo largo de los años, hasta la evolución molecular, que relata el hecho demostrable de cómo el ADN juega un papel indispensable en el desarrollo de todos los seres vivos. En este escrito nos centraremos en explicar muy por encima el origen de la teoría de la evolución biológica, la cual dio lugar al resto. 

Jirafas. Si alguna vez te han explicado en clase algo sobre este tema, este animal debería sonarte. ¿Por qué? Muy sencillo; es el ser vivo con el que se suele poner ejemplo a la teoría que en los siglos XVIII y XIV desarrolló el biólogo Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck (Lamarck a partir de ahora). ¿Qué hizo Lamarck? Puede que este nombre no te sonara de antes, pero este señor es considerado uno de los primeros en reclamar la biología como una ciencia más, hizo una clasificación de los seres vivos (hoy en día descartada) y, por lo que nos trae aquí, enunció la primera teoría sobre la evolución, el lamarckismo. 

Lamarck observó que había similitudes y diferencias entre especies, es decir, algunas especies se parecían más que otras. Ahora resulta obvio pensar que un perro se parecerá más a un toro que a un mosquito, pero en aquel entonces, cuando se creía que Dios era creador de todo, no se sabía el porqué de este hecho. Lamarck observó que todos los seres vivos se habían adaptado al medio que los rodeaba (los peces tienen la capacidad de respirar bajo el agua, los osos polares son del mismo color que la nieve, las enredaderas pueden trepar para llegar a la luz...), y llevado por las investigaciones a partir de las cuales clasificó las especies animales y vegetales, advirtió que no todas las especies habían aparecido al mismo tiempo sobre la faz de la Tierra. A partir de ahí, dedujo que algunas especies provenían de otras, y se distinguían por una serie de cambios lógicos que mejoraban sus capacidades de adaptación al medio. Es decir, según estas observaciones, cuanto más tiempo pasara un ser vivo en un entorno concreto, más adaptado se encontraría a éste. Hablamos de escalas de tiempo enormes, de eones y eones, por lo que ningún ser humano es capaz de percibir estos cambios a lo largo de su vida. 

"¿Y dónde encajan las jirafas en todo esto?", os estaréis preguntando. Bien, pues, Lamarck, para explicar los hechos relatados en el párrafo anterior, ideó una teoría que decía lo siguiente: un animal, a lo largo de su vida, va desarrollando las aptitudes necesarias para sobrevivir mejor que el resto en su entorno, y "transfiere" de alguna forma estas aptitudes conseguidas a su progénie. Por ejemplo, las jirafas (¡por fin!) al comer de los árboles necesitan estirar el cuello, y cada vez que estiran el cuello éste se les alarga imperceptiblemente. La longitud la cual alargan su cuello pasa de padres a hijos, de tal forma que a lo largo de las generaciones se puede observar un aumento de la longitud del cuello de las jirafas. Cuanto más largo es el cuello, mejor comen, por lo que más posibilidades de sobrevivir y reproducirse tienen. En este hecho se basa el lamarckismo, la teoría evolutiva de Lamarck. Aunque esta teoría tiene muchísimos puntos oscuros y lagunas, fue respetada y aceptada durante mucho tiempo, después del "boom" inicial que supuso (esta teoría iba en contra de las bases de la religión católica). 

¿Podemos utilizar el lamarckismo para explicar la evolución biológica? La respuesta es un rotundo no. Esta teoría se descartó hace bastante tiempo, y aunque se siga reconociendo su importancia histórica, hoy en día se consideraría absurdo un razonamiento así. 

Charles Robert Darwin, gran biólogo y mejor viajero, viajó por todo el mundo durante varios años a bordo del Beagle, gracias al cual descubrió infinidad de especies animales y vegetales de todo el globo, dibujándolas y demostrando la variedad de seres vivos que existían entonces. Con todos los datos recopilados e investigaciones hechas, Darwin publicó su libro más famoso, El origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida (popularmente conocido como El origen de las especies). Este libro, publicado en el año 1859, explica con detalle una teoría de la evolución biológica a partir de las observaciones de infinidad de especies animales y vegetales. Esta teoría, llamada darwinismo, es la base de la teoría de evolución que conocemos hoy en día, y merece la pena prestarle atención. 

Charles Darwin advirtió que una parte de lo que decía Lamarck era cierto: las especies evolucionan. Pero lo que enunciaba el lamarckismo no podía ser cierto, ya que los rasgos adquiridos a lo largo de una vida no se pueden tranferir de padres a hijos. Si fuera así, los culturistas tendrían hijos con músculos muy desarrollados, y los superdotados tendrían hijos superdotados, y es evidente que no es así. Ante este planteamiento, Darwin necesitaba una explicación feaciente y válida, la cual desarrolló en su libro. ¿Cuál era esa explicación? Según Darwin, las especies sufrían cambios aleatorios de nacimiento, los cuales sí se traspasan de padres a hijos. Una idea simple y fácilmente observable: una persona que nazca con los ojos azules puede tener una descendencia con ojos azules, o una persona alta tendrá hijos muy probablemente altos. Tan sencillo como eso, lo que hace cambiar las especies son rasgos aleatorios y congénitos. A partir de ahí también introdujo el concepto de selección natural. ¿Cómo se define? Bien, si tenemos en cuenta que cada ser vivo nace con rasgos aleatorios (aunque dependientes de los rasgos de sus progenitores), puede darse el caso de que nazca con rasgos desfavorables (un guepardo ciego o un elefante cojo), lo cual hará que no sea capaz de sobrevivir a su entorno y las posibilidades de que muera sin dejar descendencia sean altísimas. Por otro lado, un ser vivo que nazca con rasgos favorables (una liebre con grandes patas traseras o un ave con mejor vista) tendrá más probabilidades de sobrevivir lo suficiente como para dar lugar a una progénie a la que transmitirle sus rasgos "superiores". Ése es el concepto de selección natural. Así pues, de esta forma se explica que la evolución suela ser monodireccional, es decir, que tenga un rumbo bastante concreto y que depende del entorno que se estudie. 

El darwinismo está muy bien, resuelve la mayoría de dudas planteadas por Lamarck, pero nos deja un interrogante enorme: ¿a qué se debe la aparición de rasgos aleatorios? No tendría sentido, por ejemplo, que una pareja de ojos marrones dé lugar a un hijo con ojos azules, y aún así sucede. ¿Por qué? ¿Cómo? Hoy en día la explicación se resume en una sigla, ADN, pero entonces no se tenía ni idea. Y es por ello que nos vamos con un contemporáneo y, desafortunadamente, desconocido de Darwin: Gregor Johann Mendel, un monje residente de Austria. 

A Mendel le encantaba la botánica, y se pasaba día y noche cultivando plantas y estudiándolas. Entre sus trabajos, se encuentra el más representativo y el más famoso: los estudios sobre las plantas de guisantes. Mendel escogió plantas de guisantes con algunos rasgos diferenciados, concretamente dos: la rugosidad y el color, los cuales eran independientes. Entonces, Mendel tenía plantas que daban guisantes amarillos o verdes y lisos o rugosos, y los cruzó entre ellos, apuntando todos los resultados. No detallaré en profundidad este experimento, pero diré que los resultados obtenidos fueron esclarecedores. Mendel demostró que algunos rasgos están "ocultos", y que es posible que tu descendencia herede estos rasgos escondidos y los muestre. También ayudó a entender el porqué de estos rasgos aleatorios. Aún no se sabía qué era, pero había algo en la naturaleza de los seres vivos que les permitía transferir algunos de sus rasgos, escogidos al azar, a sus hijos, y que existía la posibilidad de que estos rasgos se viesen alterados de alguna forma, dando lugar a cambios imprevisibles. En efecto, aún sin saberlo, Mendel fue el padre de la genética, la cual resolvía en parte el interrogante que planteaba el darwinismo. 

¿Hoy en día se sigue utilizando la teoría darwinista? La verdad es que esta teoría ha "evolucionado"; teniendo como padres el darwinismo y los experimentos de Mendel llegamos a la llamada teoría neodarwinista. ¿Qué postula esta teoría? Lo mismo que dijo Darwin en su libro pero añadiendo una explicación al porqué de esos rasgos aleatorios y transferibles. Y la respuesta está en la genética. 

Todo ser vivo contiene ADN, que es, por decirlo de una forma muy simple, el manual de instrucciones de cada animal, planta, hongo... Según lo que diga el ADN, cada uno tendrá unos rasgos u otros. El cómo y el porqué del ADN es sumamente interesante, pero por desgracia voy a ir al grano. Cada célula que compone tu cuerpo (y el de cualquier ser vivo) contiene ADN, que no es más que una molécula, y este ADN se "copia" al crearse nuevas células (por división celular, mayoritariamente). Es decir, cuando pasas de una a dos células, también tienes que pasar de una a dos moléculas de ADN, idénticas entre ellas, puesto que una es copia de la otra. Lo mismo pasa con otro tipo de células, las células sexuales (espermatozoides y óvulos en el caso del hombre y la mujer, respectivamente), sólo que no se copia el ADN, si no que se divide. Es decir, al pasar de una a dos células sexuales, el ADN no pasa de una a dos moléculas, si no que se divide por la mitad. De esta forma, al juntarse un espermatozoide y un óvulo se fusionan cada una de las mitades de ADN que contienen (mitad de la madre y mitad del padre), con lo que se obtiene una célula con una molécula de ADN completa. Esta célula irá dividiéndose y copiando ADN de forma exponencial, tal y como se explicaba antes. Así pues, en un futuro tendremos a un individuo cuyo ADN es una mezcla del ADN de sus padres. Cabe decir que la mitad de ADN que contiene cada célula sexual es aleatoria, es decir, cada célula sexual contiene una mitad distinta del mismo ADN (no es exactamente aleatoria, pero es una forma práctica de expresarlo). A parte de todo este proceso, hay una cosa muy famosa llamada mutación. En el proceso de copia de ADN puede haber errores, la mayoría de los cuales no tienen mayor importancia, pero de vez en cuando se presenta uno de esos errores en el ADN que tiene alguna u otra repercusión en la célula y, a la larga, en el individuo, puesto que esta célula recién nacida con un error en su ADN se dividirá y traspasará este error a todas las células en las que se divida. Eso es una mutación, la repercusión en el individuo de un fallo a la hora de copiar el ADN de una célula a otra. 

¿Y qué tiene que ver este tema del ADN en la evolución? Bien, se ha demostrado que el ADN es lo que contiene los rasgos característicos de cada ser vivo, aquellos rasgos que no supieron explicar ni Lamarck ni Darwin, entre otros. Así pues, el ADN contiene la información necesaria para formar un individuo, sea cual sea, con todos los rasgos que ello implica. Y las mutaciones genéticas explican esos variabilidad de rasgos de cada ser vivo. 


Como puedes observar, cada paso que se da en este campo vuelve más confuso el tema, haciéndolo cada vez más difícil de estudiar y explicar. De todas maneras, mientras nada contradiga las ideas de Darwin, de Mendel y de la genética en general, podremos suponer el neodarwinismo como la mejor explicación a la evolución biológica, la primera en estudiarse, aunque no la más interesante. De ésta se derivan los estudios en evolución molecular, evolución humana, evolución cultural... Toda un campo contenido en la biología, hoy en día considerada ciencia gracias a los esfuerzos de Lamarck.

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