ciencias de la vida

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1 INTRODUCCIÓN…………………………………………………..……………………………………………………………….. 3 RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS……………………………..……………………………………………….. 3 ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES……………………………………………………………………….. 4 SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN……………………….……………………………………………………….. 5 PROPÓSITOS GENERALES…………………….…………………………………………………………………………….. 6 BLOQUE I. LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA………………….…………………………………………………………………………….. 7 BLOQUE II. LA CONTINUIDAD DE LA VIDA…………….…………………………………………………………………………….. 12 BLOQUE III. LA BIODIVERSIDAD Y LOS INVENTARIOS DE LA VIDA…………………………………………………….. 15 BLOQUE IV. LA AUTONOMÍA DE LA BIOLOGÍA……………………………………………………………………………………….. 18 MATERIAL DE APOYO BLOQUE I LA EVOLUCION DE LA VIDA EL PANORAMA HISTORICO………………………………………………………………………………………………….. 22 EL POR QUE DE LA EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS…………………………………………………….. 66 EL ORIGEN DE LAS ESPECIES…………………………………………………………………………………………….. 88 TEXTOS DE LAMARK……………………………………….………………………………………………………………….. 102 BLOQUE II LA CONTINUIDAD DE LA VIDA ENTRE GENOMAS TE VEAS. PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD……………..………………………………………. 119 GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA. ………………………………..…………………………………….. 122 LA CARRERA SE ACAVO……………………………………………………………………………………………………….. 156 ¿ES LA BIOLOGÍA UNA CIENCIA AUTÓNOMA? ………………………………………………………………….. 161 EL «COMO»A FORMACIÓN DE UN NUEVO INDIVIDUO…………..………………………………………….. 176 TEXTOS DE MENDEL………………………………………………………………………………………………………….. 194 INDICE

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Page 1: Ciencias de La Vida

1

INTRODUCCIÓN…………………………………………………..………………………………………………………………..

3

RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS……………………………..………………………………………………..

3

ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES………………………………………………………………………..

4

SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN……………………….………………………………………………………..

5

PROPÓSITOS GENERALES…………………….……………………………………………………………………………..

6

BLOQUE I.

LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA………………….……………………………………………………………………………..

7

BLOQUE II.

LA CONTINUIDAD DE LA VIDA…………….……………………………………………………………………………..

12

BLOQUE III.

LA BIODIVERSIDAD Y LOS INVENTARIOS DE LA VIDA……………………………………………………..

15

BLOQUE IV.

LA AUTONOMÍA DE LA BIOLOGÍA………………………………………………………………………………………..

18

MATERIAL DE APOYO

BLOQUE I

LA EVOLUCION DE LA VIDA

EL PANORAMA HISTORICO…………………………………………………………………………………………………..

22

EL POR QUE DE LA EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS……………………………………………………..

66

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES……………………………………………………………………………………………..

88

TEXTOS DE LAMARK……………………………………….…………………………………………………………………..

102

BLOQUE II

LA CONTINUIDAD DE LA VIDA

ENTRE GENOMAS TE VEAS.

PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD……………..……………………………………….

119

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA. ………………………………..……………………………………..

122

LA CARRERA SE ACAVO………………………………………………………………………………………………………..

156

¿ES LA BIOLOGÍA UNA CIENCIA AUTÓNOMA? …………………………………………………………………..

161

EL «COMO»A FORMACIÓN DE UN NUEVO INDIVIDUO…………..…………………………………………..

176

TEXTOS DE MENDEL………………………………………………………………………………………………………….. 194

INDICE

Page 2: Ciencias de La Vida

2

BLOQUE III

LA BIODIVERSIDAD Y LOS INVENTARIOS DE LA VIDA

EL “QUE” . EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD………………………………………………….……..

210

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCÉANO DE ANTAÑO……….

231

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD…………………………………………………………………..

242

BLOQUE IV

LA AUTONOMÍA DE LA BIOLOGÍA

HALLAZGO DE UN ANTIGUO ASTEROIDE*……………………………..…………………………………………..

263

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA? …………………………………………………………………..

265

MENDEL Y LA POSTERIDAD…………………………..……………………………………………………………………..

296

Page 3: Ciencias de La Vida

3

INTRODUCCIÓN

El objetivo fundamental de la ciencia es la construcción de explicaciones acerca de sucesos y

fenómenos que ocurren en la naturaleza, así como la identificación de sus patrones de relación. En

este contexto, la biología explica el “qué”: la asombrosa y fascinante diversidad de la vida; el “cómo”:

la similitud de los patrones hereditarios que permiten la continuidad de las formas vivientes, y el

“porqué”: la transformación de las especies a través del tiempo.

La riqueza de expresiones de la vida es perceptible en las formas vivientes, tanto las actuales como

las que vivieron en el pasado y están presentes en el registro fósil. Millones de especies distintas

contienen billones de individuos que interaccionan con sus ambientes físicos, químicos y biológicos y

se manifiestan ante nuestros sentidos como un calidoscopio de múltiples formas, matices, tamaños y

sonidos.

Asimismo, la biología nos explica el “cómo”, cuya respuesta conduce a comprender la continuidad y

unidad de la vida. Los millones de especies que se han identificado hasta hoy comparten semejanzas

biológicas, una de las más trascendentes es la de poseer un código genético simple y universal. Desde

los virus, hasta la especie humana, la herencia es codificada por dos sustancias químicamente

relacionadas: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).

Para comprender la diversidad y la unidad de la vida es preciso responder a su “porqué”, es decir, la

evolución. Todo ser vivo es producto de millones de años de evolución y la totalidad de sus

características reflejan esa historia. Las funciones, el desarrollo y el comportamiento de los seres vivos

está controlado en parte por programas genéticos, adquiridos a lo largo de la historia de la vida y en

parte por sus interacciones con el ambiente en constante cambio.

Bajo estos argumentos cualquier explicación en biología se considera incompleta si deja de responder

a alguna de las preguntas: “qué”, “cómo” y “porqué”, de ahí que en el contenido de esta asignatura se

consideren fundamentales las respuestas a tales interrogantes.

RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS

El presente curso se relaciona horizontal y verticalmente con asignaturas que se han estudiado en

semestres anteriores y las que se cursan de manera simultánea con éste. Las relaciones directas se

establecen con la asignatura Introducción a la Enseñanza de: Biología, que los estudiantes cursaron en

el segundo semestre y con la asignatura denominada Procesos Vitales: Estructura y Funciones de los

Seres Vivos, que se imparte este semestre.

Durante el desarrollo de la asignatura Introducción a la Enseñanza de: Biología, cursada en el segundo

semestre, los estudiantes reconocieron la importancia científica y pedagógica de los conceptos de alto

poder explicativo. En este semestre se retoman dichos conceptos, indispensables en las respuestas a

las interrogantes del “qué”, “cómo” y “porqué” de los seres vivos. Más adelante, en cuarto, quinto y

Page 4: Ciencias de La Vida

4

sexto se verán con mayor detalle y profundidad estos temas, especialmente en los cursos particulares

de cada disciplina y en las asignaturas Biología I, II y III.

Procesos Vitales: Estructura y Funciones de los Seres Vivos inicia su estudio tomando como referente

el cuerpo humano, para después identificar el paralelismo evolutivo estructural y funcional de la vida.

ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES

A continuación se enuncian algunas líneas de trabajo que sería conveniente desarrollar a lo largo del

curso.

1. Lograr un conocimiento, compartido por docentes y estudiantes, de los fines y el contenido de este

programa. Será provechoso que al iniciar el curso, el docente y el grupo analicen conjuntamente el

programa, para conocer sus propósitos formativos, la secuencia de sus componentes y el tipo de

trabajo que se espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea necesario, deberá retomarse la

lectura del programa para precisar por qué y para qué trabajar determinados contenidos y

actividades.

2. Aprovechar los conocimientos y experiencias del alumnado a fin de incorporarlos al proceso de

planeación de la enseñanza y evaluación de los logros del aprendizaje.

3. Fomentar la convicción de que en cualquier lugar existen múltiples manifestaciones naturales que

ofrecen diversas oportunidades para el aprendizaje, para apreciarlas es necesario que los propios

normalistas recuperen y ejerciten sus habilidades de observación y exploración, tanto en su propio

cuerpo como en su entorno inmediato. También es importante que reconozcan los recursos y

materiales de apoyo didáctico que, por su disponibilidad en la región, puedan aprovecharse mejor.

4. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que en ella se

presentan, con las actividades que se realicen en clase. Debe evitarse el riesgo común de que el

material de lectura sea visto como algo separado del trabajo aplicado, que se lee por obligación y está

sujeto a formas poco eficaces de control. Debe asumirse que la mejor forma de demostrar una buena

lectura es incorporar su contenido al análisis, la discusión y la actividad práctica.

Si el maestro advierte que algunos alumnos tienen dificultades en el manejo de la bibliografía, puede

promover la formación de círculos de estudio que funcionen temporal o continuamente, solicitando la

colaboración de los alumnos más adelantados.

5. Incluir en el programa de trabajo del grupo actividades en las cuales los estudiantes lleven a la

práctica las observaciones y la indagación que, en temas especialmente relevantes, los programas de

educación secundaria, el libro para el maestro y los libros de texto proponen para los alumnos de la

escuela secundaria. Ello permitirá que los futuros maestros experimenten situaciones similares a las

que vivirán sus alumnos, revisen con detenimiento los materiales didácticos para su aprovechamiento

eficaz y puedan anticipar algunos de los retos y dificultades pedagógicas que enfrentarán en su vida

profesional.

Page 5: Ciencias de La Vida

5

6. Promover sistemáticamente la observación y la interrelación de los estudiantes normalistas con los

adolescentes en edad escolar, a propósito del conocimiento de la naturaleza y el aprendizaje de la

biología. Una oportunidad de hacerlo así la ofrece la asignatura de Observación y Práctica Docente I,

sin embargo, se deberá alentar a los estudiantes para que busquen y aprovechen todas las ocasiones

informales para hacerlo, sea con grupos escolares a los que tengan acceso o con adolescentes de su

entorno familiar y de residencia. La familiarización con las formas de percepción y reflexión de los

adolescentes, de sus reacciones ante estímulos cognitivos que poseen un propósito claro, permitirá

que los estudiantes desarrollen su sensibilidad y su capacidad de empatía hacia la perspectiva desde la

cual los adolescentes miran y tratan de dar sentido al mundo que les rodea.

7. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disciplinaria básica de

la biología. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la detección oportuna de deficiencias

y vacíos que pueden existir en la formación individual. En esos casos, el docente los orientará para el

estudio y consulta de la bibliografía pertinente y accesible en el acervo de la biblioteca de la escuela.

Asimismo, es recomendable aprovechar las audiocintas, el material videograbado y los programas de

informática educativa disponibles en la biblioteca de la escuela normal y en los Centros de Maestros.

8. Establecer un equilibrio adecuado entre el trabajo individual y en equipo que realicen los alumnos.

Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben realizarse individualmente, en tanto que

otras se benefician del esfuerzo de un grupo de trabajo. En el segundo caso, deben observarse ciertas

normas mínimas, que aseguren la eficacia de esta modalidad de organización didáctica: la planeación

clara del trabajo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter realmente colectivo del análisis,

la discusión, la elaboración del resultado final del trabajo y la evaluación. Estas normas son útiles

porque evitarán una frecuente deformación del trabajo de equipo, que fracciona temas de aprendizaje,

no permite que los estudiantes visualicen los contenidos en su conjunto y oculta desequilibrios injustos

en el esfuerzo realizado por cada alumno. Se sugiere establecer como criterio que los equipos se

integren por cinco alumnos como máximo.

9. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación, así como el diseño y

elaboración de actividades y materiales didácticos para el desarrollo de los temas que integran los

programas de biología en la escuela secundaria. En este sentido es conveniente que cada estudiante

forme a lo largo del curso una carpeta personal con los productos del aprendizaje, la que le será útil

para ordenar y clasificar su trabajo, para consultarla durante los siguientes semestres, en su futuro

trabajo profesional y, eventualmente, como elemento para la evaluación.

SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN

Los criterios y procedimientos que se definan para evaluar habilidades, valores, actitudes y

conocimientos que los estudiantes adquieren durante el estudio de los temas del curso, deben ser

congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas que se han señalado.

Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanente, permite

identificar no sólo los avances y las dificultades en el aprendizaje de los estudiantes, sino que también

Page 6: Ciencias de La Vida

6

aporta información que el maestro puede aprovechar para tomar decisiones que contribuyan a

mejorar sus formas de enseñanza.

Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corresponde asumir,

es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los criterios y procedimientos que se

aplicarán para evaluar. De esta manera tendrán los elementos básicos para reconocer los campos

específicos en que requieren fortalecer su formación profesional.

Las características del curso y el tipo de actividades que se realizan requieren prácticas de evaluación

diversas que evidencien las actitudes, habilidades y valores que los alumnos manifiestan ante el

trabajo individual y colectivo, hacia los adolescentes y hacia la naturaleza, y de los conocimientos que

se adquieren. Para evaluar, deben observarse y registrarse sistemáticamente las actitudes, las

habilidades y los valores que manifieste cada alumno durante el curso, para hacer comparaciones a

través del tiempo e identificar sus avances. También deben aprovecharse la participación de los

alumnos en la clase, los textos escritos y las indagaciones que realicen. En este caso, la evaluación no

requiere de acciones ni productos distintos de los que se generan en el proceso mismo de enseñar y

aprender. Cuando se considere necesario que los alumnos muestren sus logros mediante un

desempeño destinado específicamente a la evaluación, los instrumentos que se elijan deben plantear

retos para que los estudiantes apliquen su capacidad de análisis, interpretación, juicio crítico,

comprensión, relación, síntesis, argumentación y toma de decisiones, así como proporcionar

información sobre rasgos como los que se enuncian enseguida.

El interés que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico.

La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la biología en la escuela

secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en los programas de estudio de

este nivel.

La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis de las situaciones

educativas relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la biología.

La capacidad para diseñar, mediante el conocimiento y uso eficaz de los libros de texto y otros

recursos educativos y del medio, estrategias didácticas que estimulen en los adolescentes las

habilidades y actitudes propias de la indagación y del pensamiento científicos.

Para lograr lo anterior se sugiere tomar como base las recomendaciones de evaluación de los libros

para el maestro de Biología, Física y Química. Una combinación de éstas podrá ayudar a utilizar los

instrumentos adecuados para cada situación que se necesite evaluar.

PROPÓSITOS GENERALES

El curso La ciencia de la vida, corresponde al tercer semestre del Plan de Estudios de la Licenciatura

en Educación Secundaria y tiene como propósitos generales que los alumnos normalistas:

1. Reconozcan la importancia de incorporar las respuestas al “que”, “cómo” y “porqué” en cualquier

explicación biológica.

2. Comprendan algunos conceptos básicos asociados a la evolución, la genética y la biodiversidad.

3. Identifiquen a la biología como un proceso continúo de construcción de conocimientos, que posee

métodos propios que la identifican como una ciencia autónoma.

Page 7: Ciencias de La Vida

7

ORGANIZACIÓN POR BLOQUES

BLOQUE I. LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA

El primer bloque tiene como propósitos que los estudiantes normalistas conozcan las principales

explicaciones acerca de la evolución biológica que se han dado a lo largo del tiempo y reconozcan el

carácter imprescindible del enfoque evolutivo para cualquier explicación biológica. Al inicio del bloque

los estudiantes manifestarán sus conocimientos previos respondiendo al porqué de las características

que presentan los seres vivos.

Con esta actividad se pretende aprovechar lo que ya saben acerca del tema e identificar inexactitudes

y posibles ideas erróneas. Más adelante se retoman los productos de esta actividad para contrastarlos

con las respuestas obtenidas después de tratar el tema en clase.

Una actividad sugerida en este bloque, pero recomendable en todo el curso, es la revisión de los libros

de texto de educación secundaria autorizados por la SEP, a fin de que los futuros docentes

identifiquen ideas y actividades para enriquecer su práctica docente. Esta actividad también permite

reconocer las bondades y limitaciones del libro de texto como apoyo didáctico.

La lectura de fragmentos de los trabajos originales de Lamarck y Darwin, seleccionados y comentados

por sus biógrafos, ofrece la oportunidad de que los estudiantes normalistas elaboren sus propias

explicaciones basándose en los datos que aportan las fuentes. Se hace especial énfasis en los

conceptos de ascendencia común, lucha por la existencia y selección natural. De esta manera se busca

fomentar en clase la discusión, el análisis y el debate, en la que los estudiantes formulan sus

preguntas, exponen y defienden sus ideas y, al mismo tiempo, conocen otros puntos de vista, de

forma similar a como lo hace una comunidad científica.

En la segunda parte del primer bloque se aborda la temática del origen de la vida y de la especie

humana bajo la argumentación científica actual, con el fin de que los estudiantes reconozcan las líneas

generales del proceso evolutivo de la vida y los métodos empleados para la obtención del

conocimiento en estos campos.

Tema 1. El por qué de las especies: la evolución.

Tema 2. Del origen de la vida al origen de la especie humana.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Lazcano-Araujo, Antonio (1989), “El panorama histórico”, “La alternativa materialista”, “Los sistemas

precelulares”, “Los primeros seres vivos”, “De heterótrofos a autótrofos” y “De

sencillo a complejo, en El origen de la vida. Evolución química y evolución biológica, México,

Trillas, pp. 15-27 y 51-68.

Leakey Richard y Roger Lewin (1998), “El Homo sapiens, ¿culminación de la evolución?”, en La sexta

extinción: el futuro de la vida y la humanidad, Barcelona, Tusquets (Libros para pensar

la ciencia), pp. 87-109.

Mayr, Ernst (1998), “El ‘por qué’. La evolución de los organismos”, en Así es la Biología, Madrid,

Debate, pp. 193-223.

Page 8: Ciencias de La Vida

8

Schussheim, Victoria (1995), “Textos de Darwin”, en El viajero incomparable: Charles Darwin, México,

Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 25-104.

Schussheim, Victoria y Eloy Salas (1985), “Textos de Lamarck”, en El guardián de los herbarios del

rey. Jean Baptiste de Lamarck, México, Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 41-89.

VIDEOCINTAS

“Episodio 2. Una voz en la fuga cósmica”, Serie Cosmos.

SEP, “La evolución de la mente”, Serie El cerebro.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Ayala, Francisco J. (1994), “Evolución biológica y sociedad”, en La teoría de la evolución. De Darwin a

los últimos avances de la genética, Madrid, Temas de hoy (Fin de Siglo), pp. 17-24.

— (1994), “El ser humano y los primates”, “La historia de la vida” y “Evolución biológica y evolución

cultural”, en La naturaleza inacabada. Ensayos en torno a la evolución, Barcelona, Salvat, pp. 61-66;

67-93 y 223-231.

Leakey Richard y Roger Lewin (1998), “Extinción: malos genes o mala suerte”, en La sexta extinción:

el futuro de la vida y la humanidad, Barcelona, Tusquets (Libros para pensar la ciencia),

pp. 70-82.

Reeves, Hubert y otros (1999), La más bella historia del mundo, México, Andrés Bello/SEP (Biblioteca

para la actualización del maestro).

ACTIVIDADES SUGERIDAS

Tema 1. El por qué de las especies: la evolución

1. Recordar el pasaje del cuento de la caperucita roja en donde se pregunta el por qué del tamaño de

los ojos y de los dientes del lobo disfrazado de la abuela.

• Contestar las siguientes preguntas:

– ¿Qué significan desde el punto de vista biológico las respuestas del lobo disfrazado de la abuela

a las preguntas de caperucita roja?

– ¿Cuál es la relación entre el tamaño de los ojos y los dientes y la función que realizan?

– ¿Por qué a muchos seres humanos ya no les salen las cuatro muelas “del juicio”?

– Si padre y madre desarrollan su musculatura con ejercicio, ¿qué probabilidades hay de

que los hijos la hereden? ¿Por qué?

– ¿Por qué las jirafas tienen el cuello tan largo?

2. Analizar el caso de los pinzones estudiado por Darwin, (puede usarse el que aparece en la página

49 del libro de texto gratuito de Ciencias Naturales, sexto grado o el de la página 121 del libro para el

Page 9: Ciencias de La Vida

9

maestro de Biología, de educación secundaria o bien buscar en los libros de texto de educación

secundaria autorizados por la SEP).

• Contestar las siguientes preguntas:

– ¿En qué se parecen los organismos?

– ¿En qué son distintos?

– ¿Por qué son distintos?

– ¿Qué relación hay entre las características del órgano y la función que cumple?

3. Leer la sección “Textos de Lamarck”, de V. Schusseim y E. Salas.

• Señalar las ideas principales (subrayar la información que remite a los métodos empleados, a fin de

retomarlos en el bloque IV).

• Resolver las siguientes preguntas:

– ¿Por qué las jirafas tienen el cuello tan largo?

– Según Lamarck, ¿cuál es la relación entre la forma del órgano y la función que realiza?

– De las dos leyes de Lamarck, ¿cuál es la que en la actualidad se ha rechazado?

4. Leer la sección “Textos de Darwin”, del libro de V. Schusseim.

• Señalar las ideas principales (subrayar la información que remite a los métodos empleados, a fin de

retomarlos en el bloque IV).

• Con base en el contenido del texto contestar de nuevo las siguientes preguntas:

– ¿Por qué las jirafas tienen el cuello tan largo?

– ¿Cuál es la relación entre la forma del órgano y la función que realiza?

– ¿Qué tipo de características tienen valor selectivo?

• Analizar las diferencias de estas respuestas con las de la actividad 1.

• Elaborar un cuadro comparativo donde se registren las principales ideas de Lamarck y Darwin, sus

semejanzas y diferencias.

• Organizar un debate donde la mitad del grupo represente a Lamarck y la otra mitad a Darwin,

defendiendo sus méritos y aceptando las limitaciones de sus explicaciones.

• Orientar las conclusiones finales hacia el impacto que han tenido en la biología los trabajos de

Lamarck y de Darwin.

5. Leer “El ‘por qué’. La evolución de los organismos”, de E. Mayr.

• Contestar las preguntas:

– ¿Cuáles son las teorías acerca de los diversos aspectos de la evolución que se establecen en el

Origen de las especies?

– ¿Qué explicaciones nuevas aportó Darwin en su teoría de la evolución?

– ¿Cuáles fueron las implicaciones de reconocer la ascendencia común?

• Explicar el significado del texto “No existen en la naturaleza fuerzas selectivas.

Page 10: Ciencias de La Vida

10

Usamos esta palabra para designar el conjunto de circunstancias adversas responsables de la

eliminación de algunos individuos. Y por supuesto, dicha ‘fuerza selectiva’ es un conglomerado de

factores ambientales y propensiones fenotípicas”.

• Explicar cómo opera la selección natural y cuáles son las restricciones a su poder de provocar

cambios.

• Discutir en equipo las respuestas y explicaciones de cada integrante.

• Exponer las conclusiones de un equipo y enriquecerlas entre todo el grupo.

Tema 2. Del origen de la vida al origen de la especie humana

1. Leer los capítulos “El panorama histórico” y “La alternativa materialista”, del libro de

A. Lazcano, y responder por escrito las siguientes preguntas:

– ¿Cómo explica la teoría de la generación espontánea el origen de la vida?

– ¿Por qué la teoría de la generación espontánea dejó de ser una explicación convincente?

– ¿Cómo intentó explicarse después el origen de la vida?

– ¿Qué relación hay entre la teoría de Oparin-Haldane y el experimento de Miller- Urey?

2. Analizar el video “Episodio 2. Una voz en la fuga cósmica” y reflexionar acerca de las siguientes

preguntas:

– ¿Cuáles fueron las condiciones necesarias para la aparición de la vida en la Tierra?

– ¿Qué procesos participan en los cambios que han experimentado los seres vivos a lo largo de la

historia de la vida sobre la Tierra?

– ¿Somos los humanos una parte de los afortunados supervivientes de las convulsiones

catastróficas del pasado o las expresiones modernas de una antigua superioridad?

3. Leer los capítulos “Los sistemas precelulares”, “Los primeros seres vivos”, “De heterótrofos a

autótrofos” y “De sencillo a complejo”, del libro de A. Lazcano.

• Redactar un texto en el que se aborden los siguientes puntos:

– Los posibles ancestros de las células.

– Los eubiontes.

– Los primeros autótrofos, consecuencias de su actividad en la atmósfera primitiva.

• En equipos elaborar un esquema general, con dibujos, que represente la evolución de los sistemas

precelulares hasta los eucariontes y la diversificación del mundo vivo.

• Presentar ante el grupo el esquema elaborado por alguno de los equipos a fin de enriquecerlo con

las aportaciones de todos.

4. Analizar el video “La evolución de la mente” y contestar por escrito las siguientes preguntas:

– ¿Qué características de los depósitos y fósiles encontrados del Hombre de Neanderthal fueron

tomados en cuenta por los investigadores?

– ¿A qué conclusiones llegaron con estas evidencias?

– ¿Qué relaciones se pueden inferir a partir del hallazgo de los granos de polen y el

comportamiento del Hombre de Neanderthal?

Page 11: Ciencias de La Vida

11

– ¿Cuáles son las implicaciones del desarrollo evolutivo del cerebro humano?

• Discutir en equipo las respuestas para obtener conclusiones orientadas a destacar los métodos de

investigación en biología.

5. Leer el apartado “El Homo sapiens, ¿culminación de la evolución?”, de Leakey y

Lewin.

• Realizar un análisis, en equipos, que considere los siguientes aspectos:

– La suposición táctica del origen del Homo sapiens como consecuencia inevitable del flujo de la

vida.

– La suposición manifiesta de las cualidades de la especie humana para considerarla como

superior.

– El papel del azar y la selección natural.

• Centrar el propósito de la actividad en los siguientes aspectos:

– La vinculación de la especie humana con el mundo natural y con los antepasados que le dieron

origen como participantes en un mismo proceso.

– La valoración del proceso evolutivo como irrepetible.

• En grupo enriquecer las conclusiones de esta actividad.

Page 12: Ciencias de La Vida

12

BLOQUE II. LA CONTINUIDAD DE LA VIDA

En el segundo bloque los estudiantes normalistas elaboran un árbol genealógico familiar que servirá

de referente para expresar sus conocimientos previos acerca del tema de la herencia. Con la lectura

de algunos fragmentos de los textos originales de Mendel y la interpretación de sus trabajos por su

biógrafo y otros investigadores, los estudiantes pueden adquirir los elementos indispensables para

comprender los conceptos relacionados con los procesos de la herencia, como son los de dominancia y

recesividad.

Asimismo, podrán reconocer la regularidad de los resultados de las investigaciones de Mendel y la

trascendencia de sus descubrimientos, desde el desarrollo incipiente de la genética, hasta los

impresionantes y controvertidos avances en ingeniería genética.

Tema 1. El cómo de la vida: la genética. De Mendel al código genético. Biotecnología.

Tema 2. La biología del desarrollo.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Barahona, Ana y Daniel Piñero (1994), “La genética: la ciencia de la herencia” e “Y cruzando

supieron”, en Genética: la continuidad de la vida, México, SEP/FCE/Conacyt, pp. 7-64.

Golden, Frederic y Michael D. Lemonick (2000), “La carrera se acabó”, en Time magazine, suplemento

del periódico Reforma, vol. 3, núm. 26, 29 de junio, México, pp. 4-8.

Guillén, Fedro Carlos (2000), “Entre genomas te veas. Privacidad, patentes, racismo e inmortalidad”,

en Etcétera. Semanario de política y cultura, núm. 391, 27 de julio, México, pp. 25-26.

Mayr, Ernst (1998), “El ‘cómo’. La formación de un nuevo individuo”, en Así es la Biología, Madrid,

Debate, pp. 169-191.

Salamanca, Fabio (1994), “Textos de Mendel”, en El olvidado monje del huerto: Gregor Johann

Mendel, México, Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 21- 110.

VIDEOCINTA

SEP, “El código genético”, Serie El mundo de la Química.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Ayala, Francisco J. (1994), “La evolución como proceso genético”, “Selección natural” y “Evolución

molecular”, en La teoría de la evolución. De Darwin a los últimos avances de la genética, Madrid,

Temas de hoy (Fin de Siglo), pp. 63-74; 105-122 y 195-208.

ACTIVIDADES SUGERIDAS

Page 13: Ciencias de La Vida

13

Tema 1. El cómo de la vida: la genética

1. Elaborar un árbol genealógico familiar destacando tres de las características más sobresalientes en

la familia, por ejemplo: estatura, tipo de nariz, tamaño y forma de la boca, color del pelo, tamaño y

forma de los ojos, forma de la cara, propensión a alguna enfermedad.

• Analizar el árbol genealógico elaborado y contestar las siguientes preguntas:

– ¿Qué es la herencia?

– ¿Qué características son más frecuentes? ¿Por qué?

– ¿Cuáles son menos frecuentes? ¿Por qué?

– ¿Qué es el código genético?

– ¿Qué son los ácidos nucleicos?

(El profesor recaba los productos de esta actividad, sistematiza las respuestas y las guarda para

retomarlas al final del bloque.)

2. Leer la sección “Textos de Mendel”, del libro de F. Salamanca, y los capítulos “La genética: la

ciencia de la herencia” e “Y cruzando supieron”, del libro de A. Barahona y

D. Piñero.

• Señalar las ideas principales (subrayar la información que remite a los métodos empleados, a fin de

retomarlos en el bloque IV).

• Contestar las siguientes preguntas:

– ¿Qué es carácter dominante?

– ¿Qué es un carácter recesivo?

– ¿Cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra?

– Al cruzar dos plantas homocigóticas de chícharo, una con flores rojas (carácter dominante) y

otra de flores blancas (carácter recesivo), ¿qué obtenemos en la primera generación? y ¿en la

segunda?

– ¿Qué establece la ley de la segregación?

• Realizar una cruza dihíbrida entre dos plantas, una de tallos altos y flores rojas (LLRR) y otra de

tallos cortos y flores blancas (llrr), ¿qué se obtiene en la primera generación filial? y ¿en la segunda?

(Apoyarse en un cuadro de Punnett, como los incluidos en el libro de la biografía de Mendel.)

– ¿Qué establece la ley de la segregación independiente?

– ¿Cuáles son las implicaciones de los trabajos de Mendel en el desarrollo de la biología?

3. Analizar el video “El código genético”.

• Contestar individualmente las siguientes preguntas:

– ¿Qué relación tiene el ADN con los procesos de la herencia?

– ¿Cuáles son las implicaciones de los cambios de la estructura del ADN en la fisiología de los

seres vivos?

– ¿Cuáles son los posibles beneficios que puede aportar la tecnología del ADN recombinante?

• Discutir en equipo las respuestas.

• Orientar las conclusiones en el grupo hacia la importancia del ADN para la continuidad de la vida y

los beneficios del uso de la biotecnología.

Page 14: Ciencias de La Vida

14

4. Leer “Entre genomas te veas”, de Guillén, y “¡Eureka! El mapa de la vida”, de Golden y Lemonick.

• Organizar un debate acerca de los problemas éticos que se plantean en los textos, el avance de la

ciencia respecto al estudio del material genético de la vida y la responsabilidad del ser humano ante la

manipulación genética.

• Contestar de nuevo las preguntas de la actividad 1 y comparar sus respuestas con las que se dieron

al inicio.

Tema 2. La biología del desarrollo

1. Leer “El ‘cómo’. La formación de un nuevo individuo”, de E. Mayr, y contestar las siguientes

preguntas:

– ¿Qué estudia la biología del desarrollo?

– ¿Cuáles han sido los principales descubrimientos en la biología del desarrollo?

– ¿Qué es la inducción?

– ¿Qué es la recapitulación?

2. Elaborar en equipo un cuadro cronológico en el que se incluyan los principales hallazgos en los

estudios de la biología del desarrollo, sus alcances y sus limitaciones.

• Exponer en grupo uno de los cuadros, discutir y orientar las conclusiones hacia la importancia de los

estudios en la biología del desarrollo y la trascendencia de los aciertos y errores en el avance

científico.

Page 15: Ciencias de La Vida

15

BLOQUE III. LA BIODIVERSIDAD Y LOS INVENTARIOS DE LA VIDA

En el tercer bloque el futuro docente reconocerá la riqueza de especies que comparten su entorno y

explicará, con sus propias palabras, qué entiende por biodiversidad, su función y origen, para después

comparar y enriquecer sus conocimientos con la lectura de textos y el análisis de recursos

audiovisuales. Los estudiantes también podrán realizar un ejercicio de clasificación de seres vivos y así

confrontar su experiencia con la de taxónomos reconocidos en la comunidad científica, para

comprender los alcances y las limitaciones de las distintas maneras de organizar la gran diversidad de

la vida.

Tema 1. La biodiversidad: “un sinfín de formas bellísimas”, C. Darwin.

Tema 2. Clasificación, el estudio de la biodiversidad.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Mayr, Ernst (1998), “El qué. El estudio de la biodiversidad”, en Así es la Biología, Madrid, Debate, pp.

143-168.

Morell, Virginia (1999), “La variedad de la vida”, en National Geographic. Biodiversidad: la frágil red,

Suplemento del milenio: Biodiversidad, vol. 4, núm. 2, febrero, EUA, Editorial Televisa, pp.

12-28.

Morrone, Juan J. et al. (1999), “¿Qué es esa cosa llamada biodiversidad?”, “¿Para qué sirve la

biodiversidad?”, “¿Cuánta biodiversidad hay?” y “¿De dónde salió toda esta biodiversidad?”, en El arca

de la biodiversidad, México, UNAM, pp. 15-63.

VIDEOCINTA

SEP, “La jungla”, Serie Testigo Ocular.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Leakey, Richard y Roger Lewin (1998), “Un sinfín de formas bellísimas” y “El valor de la diversidad”,

en La sexta extinción. El futuro de la vida y de la humanidad, Barcelona, Tusquets, pp. 110-135 y

136-158.

Rutherford, James [coord.] (1997), “Explicación de la diversidad de la vida”, en Ciencia: conocimiento

para todos, Proyecto 2061. American Association for the Advancement of Science, México, Oxford

University Press/Harla/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 161-163.

Page 16: Ciencias de La Vida

16

ACTIVIDADES SUGERIDAS

Tema 1. La biodiversidad: “un sinfín de formas bellísimas” C. Darwin

1. Solicitar, por cada estudiante, tres ejemplos distintos de los seres vivos que conocen.

• Elaborar una lista con todos los ejemplos mencionados.

• Organizar una salida al entorno inmediato para observar los seres vivos que lo habitan.

• Comparar el número y especies de organismos que encontraron con los de la lista inicial.

• Contestar individualmente, por escrito, las siguientes preguntas:

– ¿A qué se le llama biodiversidad?

– ¿Cuál es su función?

– ¿Cuál es su origen?

(El profesor recaba las respuestas, las sistematiza y las guarda para retomarlas después.)

• En equipos discutir en torno a la pregunta: ¿para qué sirve la biodiversidad?

• Organizar una discusión grupal en relación con los distintos criterios utilizados para asignar valor a la

biodiversidad.

• Elaborar conclusiones en el grupo.

2. Analizar el video “La jungla”, centrar el análisis en los siguientes aspectos:

– La magnitud de la biodiversidad en los bosques tropicales.

– El por qué de esa biodiversidad.

– Problemas debidos a la deforestación en los bosques tropicales.

3. Leer los capítulos titulados “¿Qué es esa cosa llamada biodiversidad?”, “¿Para qué sirve la

biodiversidad?”, “¿Cuánta biodiversidad hay?” y “¿De dónde salió toda esta biodiversidad?”, del libro

de Morrone y otros, y contestar por escrito las preguntas planteadas en los títulos.

• Retomar las respuestas de la actividad 1 y contrastarlas con las que se proporcionaron después de la

lectura.

• Discutir en equipos las respuestas con el fin de enriquecerlas.

• Elaborar conclusiones en el grupo.

4. Leer “La variedad de la vida”, de Virginia Morell.

• Redactar un texto con los aspectos más relevantes de:

– Las causas de la biodiversidad.

– Los métodos para clasificar.

– Habilidades, valores y actitudes necesarios para inventariar las formas de vida.

Tema 2. Clasificación, el estudio de la biodiversidad

1. Aplicar la técnica de asociación de palabras con la frase “Tipos de clasificación de los seres vivos”,

sistematizar las respuestas y conservarlas para retomarlas al final del tema.

Page 17: Ciencias de La Vida

17

2. Solicitar a cada estudiante estampas, figuras de plástico o dibujos pequeños de cinco seres vivos

(incluir todo tipo de seres vivos: animales, plantas, hongos, bacterias y protozoarios).

• Organizarse en equipos y elaborar tres clasificaciones distintas.

• Registrar los alcances y las limitaciones de cada tipo de clasificación y discutirlas entre los

integrantes del equipo.

• Exponer ante el grupo las conclusiones de un equipo y enriquecerlas. Orientar la conclusión final a la

diversidad de métodos con los que se pueden clasificar los seres vivos.

3. Leer “El ‘qué’. El estudio de la biodiversidad”, de E. Mayr.

• Señalar en el texto los aspectos más relevantes que han caracterizado las distintas maneras de

organizar la biodiversidad.

• Repartirse en equipos los diferentes tipos de clasificación y elaborar un cuadro sinóptico en que se

indiquen sus ventajas y limitaciones.

• Retomar los resultados de la aplicación de la técnica de asociación de palabras y contrastarlas con

los nuevos conocimientos adquiridos.

• Discutir en grupo acerca de los métodos empleados para clasificar los seres vivos y orientar las

conclusiones hacia la importancia de esta actividad en el desarrollo de la biología.

Page 18: Ciencias de La Vida

18

BLOQUE IV. LA AUTONOMÍA DE LA BIOLOGÍA

En el último bloque se identifican y analizan los principales rasgos del trabajo desarrollado por

diversos investigadores en el campo de la microbiología y se retoman los datos más relevantes de las

metodologías practicadas por Lamarck, Darwin y Mendel.

De manera especial se hace hincapié en las habilidades, actitudes y valores que caracterizan los

hallazgos científicos. Todo lo anterior sirve de contexto para identificar las metodologías que se ponen

en práctica para la obtención del conocimiento biológico y la delimitación de aspectos propios, como la

comparación y la observación.

En suma, este curso panorámico pretende ofrecer al futuro docente una perspectiva global de la

especialidad que seleccionó; visión que irá completando en cursos subsecuentes en los que tendrá la

oportunidad de profundizar en los temas que en esta asignatura se introducen.

Tema 1. Investigaciones que marcan hitos en el desarrollo de la biología.

Tema 2. Metodologías de la biología. La comparación como método característico de la biología.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

“Comprueban que las aves descienden de los dinosaurios” (1997), en El Universal, sección Cultura, 6

de junio, México.

“Hallazgo de un antiguo asteroide” (1997), en El Universal, sección Cultura, 20 de febrero, México.

“La gota, causa del mal genio de los tiranosaurios” (1997), en El Universal, sección Cultura, 20 de

mayo, México.

Kruif, Paul de (1993), Cazadores de microbios, México, Porrúa (“sepan cuantos...”).

Mayr, Ernst (1998), “¿Es la biología una ciencia autónoma?” y “¿Cómo están estructuradas las ciencias

de la vida?”, en Así es la biología, Madrid, Debate, pp. 45, 47, 125-141.

Salamanca, Fabio (1994), “El mundo de Mendel”, en El olvidado monje del huerto: Gregor Johann

Mendel, México, Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 7-20.

Schussheim, Victoria (1995), “El mundo de Darein”, en El viajero incomparable: Charles Darwin,

México, Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 9-24.

Schussheim, Victoria y Eloy Salas (1985), “El mundo de Lamarck”, en El guardián de los herbarios del

rey. Jean Baptiste de Lamarck, México, Pangea (Viajeros del conocimiento), pp. 9-40.

VIDEOCINTA

SEP, El mundo de los dinosaurios, México.

Page 19: Ciencias de La Vida

19

ACTIVIDADES SUGERIDAS

Tema 1. Investigaciones que marcan hitos en el desarrollo de la biología

1. Mediante una lluvia de ideas recuperar conocimientos previos a partir de la pregunta:

¿Cuáles han sido las investigaciones más sobresalientes en el campo de la biología? ¿Por qué?

2. Leer “El mundo de Lamarck”, de V. Schusseim y E. Salas; “El mundo de Darwin”, de V.

Schussheim; “El mundo de Mendel”, de F. Salamanca y un capítulo del libro Cazadores de microbios

(se recomienda repartir todos los capítulos para tener una visión completa de la obra).

• Identificar y señalar en los textos los rasgos relevantes de las metodologías empleadas por los

distintos personajes.

• Retomar los pasajes que se subrayaron en las lecturas realizadas en los bloques I y II, referentes a

las metodologías que caracterizaron las investigaciones de Lamarck, Darwin y Mendel.

• Redactar, de manera individual, un texto con los puntos que se consideren más interesantes.

• Elaborar, en equipo, un cuadro que incluya información general acerca de los métodos empleados

por los investigadores, asimismo las actitudes y valores que los caracterizaron.

• Organizar una exposición mediante diversos recursos: dramatización, dibujo, cómic, entre otros, de

los aspectos más relevantes de las vidas de los distintos personajes investigados.

• Comentar en equipo las semejanzas y diferencias en las líneas de investigación seguidas por los

científicos.

• Discutir en grupo acerca de la importancia de estas investigaciones en el desarrollo y consolidación

de la biología.

• Orientar las conclusiones hacia la trascendencia de los trabajos de Lamarck, Darwin y Mendel.

Tema 2. Metodologías de la biología. La comparación como método característico de la biología

1. Leer “¿Es la biología una ciencia autónoma?” y “¿Cómo están estructuradas las ciencias de la

vida?”, de E. Mayr.

• Identificar las características que distinguen a la biología, en especial su metodología.

• Contestar las siguientes preguntas:

– ¿Qué implicaciones para la biología tuvo la publicación del Origen de las especies de

Darwin?

– ¿Qué procesos y características distinguen a la biología de otras ciencias?

– ¿Qué caracteriza a la biología descriptiva?

– ¿Qué hace diferente a la biología funcional de la evolutiva?

– ¿Cuál es la importancia del método comparativo en biología?

2. Realizar una evaluación diagnóstica con base en las siguientes preguntas:

– ¿Cómo se puede investigar a qué velocidad se desplazaban los dinosaurios?

– ¿Cómo se puede saber si los dinosaurios eran de sangre caliente o fría?

• Analizar la videocinta El mundo de los dinosaurios y tomar nota de los aspectos sobresalientes

relativos a los métodos para obtener conocimiento.

Page 20: Ciencias de La Vida

20

• Contestar de nuevo las dos preguntas planteadas en la evaluación diagnóstica.

• Contrastar las respuestas proporcionadas antes del análisis de la videocinta con las que se

registraron después y anotar las conclusiones.

3. Leer: “Hallazgo de un antiguo asteroide”, “La gota, causa del mal genio de los tiranosaurios” y

“Comprueban que las aves descienden de los dinosaurios”, de El Universal.

• Identificar la información que revele la metodología de la biología.

• Redactar un texto de una cuartilla –a manera de nota periodística– con el siguiente encabezado:

“Los dinosaurios se extinguieron hace aproximadamente 65 millones de años, ¿cómo sabemos tanto

de ellos ahora?”.

• Discutir en plenaria cómo la biología se distingue de otras ciencias por sus métodos, en especial el

comparativo.

• Orientar las conclusiones hacia la concepción de la biología como un proceso en continua

construcción de conocimientos y la trascendencia de los grandes hitos en su desarrollo y

consolidación.

Page 21: Ciencias de La Vida

21

MATERIALES

DE

APOYO

Page 22: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

22

BLOQUE I

LA EVOLUCION DE LA

VIDA

Lazcano-Araujo, Antonio, "El panorama histórico",

"La alternativa materialista", "Los sistemas

precelulares", "Los primeros seres vivos", "De

heterotrofos a autótrofos--" y "De sencillo a

complejo", en El origen de la vida. Evolución química

y evolución biológica, México, TrillasANUIES (El

universo de la biología. Histórica: concepciones),

1994 pp. 15-22, 23-27, 51-59, 61-68, 69-78 y 79-86

1.1 LOS PRIMEROS ANTECEDENTES

La preocupación por conocer el origen de los

seres vivos que nos rodean es, sin duda, tan

antigua como el momento mismo en que las

primeras sociedades humanas iniciaron el

proceso de racionalización de sus relaciones de

dependencia con la naturaleza y las empezaron

a transformar en relaciones de domino. Para

los primeros recolectores de frutos, para los

cazadores y los agricultores primitivos, era una

experiencia común observar como los animales

podían engendrar descendencia semejante a

los progenitores, o como de las semillas

surgían nuevas plantas; pero también

observaron que la vida parecía surgir

constantemente, en forma repentina, a orillas

de ríos y lagos, en los restos de plantas y

animales, en los graneros u otros lugares

donde almacenaban

sus alimentos y aun en las heridas de los

mismos hombres.

De estas observaciones surgió la idea de la

generación espontánea, que habría de resultar

una explicación útil, no solo para comprender un

fenómeno que era observado cotidianamente,

sino que incorporado a los sistemas religiosos,

se convirtió en el instrumento de creación de la

vida en la Tierra que utilizó la multitud de dioses

de las mitologías de todos los tiempos. Estas

ideas creacionistas, impregnadas de un fuerte

carácter idealista, fueron enriquecidas por las

culturas mesopotámica y egipcia, y transmitidas

a los filósofos jónicos que habitaban en las

ciudades griegas del Asia Menor. En estos sitios,

que constituían importantes centros comerciales

y de intercambio cultural, los pensadores de las

diferentes escuelas se dieron a la tarea de

sistematizar y racionalizar la gran herencia

cultural que habían recibido, y aportar a ella

elementos nuevos que finalmente le darían un

carácter único.

Las teorías de la generación espontánea fueron

desarrolladas por los griegos, pero aquellos

que fundaron o pertenecían a las corrientes

materialistas del pensamiento suprimieron de

ellas los elementos místicos, o intentaron

reducirlos a su mínima expresión. Para Tales

de Mileto, Anaximandro, Jenófanes y

Democrito, la vida podía surgir del lodo, de la

combinación del agua con el fuego, del mar, o

de cualquier otra combinación de los

elementos; pero en todo este proceso los

dioses no intervenían, ya que habían sido

suprimidos o relegados a pianos de menor

importancia. Los filósofos materialistas

EL PANORAMA HISTORICO

Page 23: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

23

aceptaron la idea de la generación espontánea;

la plantearon como el resultado de la

interacción de la materia no viva con fuerzas

naturales como el calor del Sol, y la utilizaron

para explicar así el origen de todos los seres

vivos.

Este punto de vista habría de encontrarse con

la oposición obstinada de los idealistas y en

particular de Platón, quien, dos siglos mas

tarde, predicarla en Atenas un sistema

filosófico de carácter idealista con el que

pretenderla encadenar al hombre y a la

naturaleza misma a un mundo supernatural

regido por los dioses. Aunque es cierto que

Platón no se preocupo demasiado por las

ciencias naturales, en cambio su discípulo más

destacado, Aristóteles de Estagira, habría de

convertirse en una influencia importante en el

desarrollo posterior de la ciencia.

Es difícil apreciar en toda su magnitud el valor

de la obra de Aristóteles en las ciencias, y en

particular en la biología; algunas de sus

observaciones no solo subsistieron durante

toda la antigüedad siguen siendo validas hasta

nuestros días. Pero sus ideas sobre el origen

de la vida fueron menos acertadas y reflejan

claramente el carácter idealista de su filosofía.

Postulo, al igual que los que le habían

precedido, un origen espontáneo para gusanos,

insectos, peces, cangrejos y salamandras, a

partir del rocío, del sudor, del agua de mar y

de los suelos húmedos y aún sugirió que el

hombre podría haber surgido de esta manera.

Según Aristóteles, este proceso era el

resultado de la interacción de la materia inerte

con lo que el llama entelequia, y que no era

sino una fuerza supernatural capaz de dar vida

a lo que no la tenía.

Es cierto que surgieron luego otras

concepciones materialistas que se oponían a

estos esquemas idealistas. Para la escuela de

Epicuro, cuyas ideas aún podemos estudiar en

la épica de la naturaleza que escribió más

tarde el romano Tito Lucrecio Caro, la vida

había surgido de la Tierra, gracias a la lluvia y

al calor del Sol, sin la intervención de dioses y

sus soplos divinos.

Sin embargo, los puntos de vista aristotélicos

se afianzaron y permanecieron casi

indiscutibles durante cerca de dos mil años; el

establecimiento de la Iglesia cristiana en el

Imperio Romano y las hábiles piruetas

filosóficas de los Concilios y los neoplatónicos,

incorporaron las ideas creacionistas de Platón y

Aristóteles a los dogmas teológicos,

transformando y reagrupando algunos

conceptos, como el de la entelequia, que

pronto paso a ser equivalente al del alma.

Naturalmente, la Iglesia acepto de buen grado

la idea de la generación espontánea, ligándola

a la mitología bíblica, y las obras e ideas de los

materialistas fueron olvidadas o perseguidas.

Se formalice así el concepto del vitalismo

según el cual, para que la vida surgiera, era

necesario la presencia de una fuerza vital, o de

un soplo divino, o de un espíritu capaz de

animar la materia inerte.

El vitalismo se afianzo durante la decadencia

económica del esclavismo y el surgimiento del

feudalismo, y encontró rápido acomodo en el

nuevo concepto del universo, en un esquema

en que todo era inmutable y eterno, regido por

un Dios caprichoso y exigente cuya naturaleza

y acciones eran incomprensibles para los

hombres y, por tanto, no se podían discutir o

estudiar. Las limitaciones que la teología

cristiana impuso al desarrollo de la ciencia no

eran sino un instrumento más del control

ideológico del feudalismo; detrás de las

concepciones vitalistas de San Agustín, apoya-

das por completo en la Biblia, y que reafirman

una vez mas la teoría de la generación

espontánea en su carácter mas reaccionario,

es fácil advertir la fuerza de una Iglesia fincada

en el feudalismo.

Page 24: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

24

1.2 REDI Y SPALLANZANI CONTRA LOS

VITALISTAS

En 1667, un médico holandés, Johann B. van

Helmont, dio una receta que permitiría la

generación espontánea de roedores. En su libro

Ortus Medicinae dice:

... Las criaturas tales como los piojos,

garrapatas, pulgas y gusanos son nuestros

miserables huéspedes y vecinos, pero nacen

de nuestras entraras y excrementos. Porque

si colocamos ropa interior llena de sudor con

trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo

de veintiún días el olor cambia y el

fermento, surgiendo de la ropa interior y

penetrando a través de las cáscaras de trigo,

cambia al trigo en ratones. Pero lo que es

más notable aún es que se forman ratones

de ambos sexos, y que estos se pueden cru-

zar con ratones que hayan nacido de manera

normal... Pero lo que es verdaderamente

increíble es que los ratones que han surgido

del trigo y la ropa intima sudada no son

pequeñitos, ni deformes ni defectuosos, sino

que son adultos perfectos! ...

Sin embargo, la actitud de los hombres había

sufrido cambios sustanciales con la

desaparición del feudalismo. Incrédulos, los

científicos reavivan su capacidad crítica; se

empiezan a librar de la pesada carga que

constituya la herencia de Aristóteles y

comienzan a someter a la experimentación

todas las ideas y teorías. Imbuido plenamente

de este espíritu, Francesco Redi, un medico

toscano, asesta en 1668 los primeros golpes

experimentales a la teoría de la generación

espontánea. Preocupado por el origen de los

gusanos que infestaban la carne, logro

demostrar que estos no eran sino larvas que

provenían de los jebecillos depositados por las

moscas en la misma carne. Sus experimentos,

vistos ahora, nos parecen sencillos:

simplemente colocó trozos de carne en

recipientes tapados con muselina. No

solamente no se agusano la carne, sino que al

examinar la tela pudo observar en ella los

huevecillos que no habían podido atravesarla.

Era tarea fácil concluir que los gusanos no

aparecían espontáneamente en la carne. Pero

Redi nunca generalizó sus conclusiones, y no

objeto en su totalidad la teoría de la

generación espontánea, ya que la siguió

aceptando como la explicación del origen de

otros insectos y de los gusanos intestinales.

A finales del siglo XVII, Anton van

Leewenhoek logro perfeccionar el microscopio

óptico y empezó a descubrir un mundo, has

ta entonces, completamente ignorado. Y

aunque el propio van Leewenhoek insistio en

que los microorganismos que observaba

habían llegado a sus cultivos a través del aire,

la facilidad con que surgían en las infusiones

los nuevos ánimos a los propugnadores de la

generación espontánea.

Page 25: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

25

El siguiente siglo se habría de caracterizar por

falsas demostraciones de la generación

espontánea, que no eran naturalmente sino el

resultado de esterilizaciones deficientes, y por

la búsqueda de las "fuerzas vitales" que

supuestamente impregnaban todos los

ambientes.

En Inglaterra, Needham intento demostrar la

existencia de una fuerza vital mediante cientos

de experimentos, en los cuales llenaba botellas

con caldos nutritivos, los hervía durante dos

minutos aproximadamente, y luego las sellaba.

Inevitablemente, y a pesar de todas sus

precauciones, los caldos se infestaban de

microorganismos. Needham concluyo que la

generación espontánea de microorganismos

era el resultado obligado de la materia

orgánica en descomposición, al ser animada

por una fuerza vital.

Pero, en Italia, Lazzaro Spallanzani no acepto las

conclusiones de Needham. Convencido de que

los resultados que este había obtenido eran

provocados por una esterilización insuficiente,

repitió los experimentos hirviendo sus medios de

cultivo durante lapsos mayores, y en ningún

caso aparecieron microbios en ellos. Los

vitalistas, naturalmente, rechazaron sus

experimentos: argumentaron que el hervor

excesivo había dañado el aire y el caldo de las

botellas, impidiéndose así la aparición de nuevos

seres vivos. En realidad, no es fácil obtener

caldos estériles que sigan en contacto con el

oxigeno atmosférico, que ya para entonces era

considerado como un elemento fundamental en

la descomposición de la materia orgánica, sin la

subsecuente aparición de multiples

microorganismos. Esta situación, poco

comprendida entonces, parecía desacreditar los

resultados de Spallanzani y otros experi-

mentadores posteriores.

A mediados del siglo XIX la controversia en

torno a la generación espontánea se mantenía,

aunque un poco menos exacerbada, pero se

reanimó publicar F. Pouchet el resultado de

cientos y cientos de experimentos que había

realizado, y cuyas conclusiones apoyaban por

completo la idea de una generación

espontánea precedida, según el, de la

interacción de una fuerza vital con un proceso

de fermentación o de descomposición de la

materia orgánica.

Naturalmente la obra de Pouchet caldeo

nuevamente los ánimos, y se reavivaron a tal

grado, que los científicos se dividieron en dos

bandos: los que apoyaban la existencia de una

fuerza vital y los que la negaban. Finalmente,

la Academia de Ciencias de Francia decidió

tomar cartas en el asunto, ofreciendo un

premio en efectivo a quien lograse aportar

elementos de juicio que apoyaran, de una vez

por todas, o rechazaran por completo la idea

de la generación espontánea. El que vino a

cobrar el premio fue Louis Pasteur, quien lo

recibió en 1862 por una serie de experimentos

que lograron el descrito final del vitalismo.

Page 26: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

26

1.3 PASTEUR Y LA GENERACION

ESPONTANEA

En realidad, Pasteur había trabajado desde

antes de 1862 en los problemas de la

acidificación de la leche, de la fermentación del

jugo de uva y de la transformación del vino en

vinagre. Esta experiencia le permitió diseñar

una serie de experimentos sencillos y

elegantes que acabaron por negar por

completo la idea de la generación espontánea.

Lo primero que hizo Pasteur fué demostrar que

en el aire había una gran cantidad de

microorganismos. Para ello, filtro aire a través

de algodón, que luego disolvió, y pudo así

observar en el residuo sólido que obtenía una

gran cantidad de microorganismos. Demostró

también que cuando el aire se calentaba

suficientemente y se hacía pasar luego a través

de una solución nutritiva esterilizada, no se

desarrollaban, en esta ultima,

microorganismos.

Diseño entonces sus famosos matraces de

cuello de cisne, en los que colocó soluciones

nutritivas que hirvió hasta esterilizarlas. Al

enfriarse las soluciones, el aire volvía a entrar

al matraz, pero los microorganismos o esporas

quedaban atrapados en el cuello del matraz sin

entrar en contacto con el caldo nutritivo, que

permanecía inalterado. Cuando este cuello se

rompía, el líquido rápidamente se

descomponía, mostrando así que el hervor no

lo había dañado. Y como el aire había estado

siempre en contacto con la solución, los

vitalistas no podían alegar que este también se

hubiese estropeado.

En el discurso en que anunció sus resultados,

presentado ante la Academia, Pasteur diría:

... y, por lo tanto, caballeros, yo podría señalar

este líquido y decirles que he tornado mi gota

de agua de la inmensidad de la Creación, y que

la he tornado plena de los elementos

apropiados para el desarrollo de organismos

microscópicos. iY espero, observo, pregunto!

rogándole que recomience para mi el hermoso

espectáculo de la creación primera. Pero es

mudo, mudo desde estos experimentos que

fueron iniciados hace varios años; es mudo

porque lo he mantenido aislado de la única

cosa que el hombre no sabe producir: de los

gérmenes que flotan en el aire, de la Vida,

porque la Vida es un germen, y un germen es

la Vida. La doctrina de la generación

espontánea no se recuperara jamás del golpe

mortal que le asesto este simple

experimento... Lo que Pasteur no dijo en

público, fue su convicción de que en la historia

de la Tierra la generación espontánea tuvo que

haber

ocurrido al menos una vez, porque, de otra

forma, como explicar el origen de los seres

vivos?

Ciertamente los experimentos de Pasteur

representaron un triunfo de la ciencia contra el

oscurantismo y el misticismo de los vitalistas;

pero también vinieron a colocar en aprietos a

los científicos que se quedaban por el

momento sin la única teoría que explicaba el

origen de la vida en la Tierra.

Los experimentos de Pasteur eran, en este

sentido, concluyentes e irrefutables. Y aun

cuando ayudaron al planteamiento moderno

del problema del origen de los seres vivos, en

esos momentos provocaron que muchos

Page 27: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

27

dejaran de considerar a esta cuestión como

una pregunta con validez científica, y

prefirieron, a falta de una respuesta, hacerla a

un lado. En realidad, Darwin y Engels, cada

uno en forma independiente, habían ofrecido

ya una alternativa que permanecería, sin

embargo, ignorada por mucho tiempo.

LA ALTERNATIVA MATERIALISTA

2.1 MECANICISMO Y PANSPERMIA

La atención que atrajeron sobre si los

resultados de los experimentos de Pasteur,

habría de provocar el abandono parcial del

estudio del origen de la vida. Convencidos de

que únicamente los seres vivos eran capaces

de sintetizar sustancias orgánicas, y de que la

generación espontánea era imposible, los

hombres de ciencia se vieron en un aparente

callejón sin salida, y fueron muchos los que

optaron por ignorar el problema, seguros de

que no tenía solución.

Pero no todos compartían este deseo por una

cuestión tan fundamental. Algunos, como los

científicos que pertenecían a las escuelas

mecanicistas, trataron de resolverlo, aunque

infructuosamente, al proponer que en el

pasado había surgido, gracias a un feliz

accidente, una "molécula viviente".

Tal "molécula viviente", postulaban, fue capaz

de reproducirse y convertirse así en el

ascendiente común de todos los seres vivos.

Pero una hipótesis que depende tanto del azar

no es comprobable experimentalmente, y se

enfrento sin éxito a las conclusiones de los

experimentos de Redi, de Spallanzani y de

Pasteur.

Otra posible solución fue sugerida por

Arrhenius en 1908, quien propuso lo que el

llamo la teoría de la panspermia. De acuerdo

con esta, la vida habría surgido en la Tierra

desarrollándose a partir de una espora o una

bacteria que llego del espacio exterior, y que

a su vez se habría desprendido de un

planeta en el que hubiese vida. A la teoría

de la panspermia, sin embargo, era fácil

oponer dos argumentos: por una parte, las

condiciones del medio interestelar son poco

favorables para la supervivencia de cualquier

forma de vida, incluyendo las esporas y, por

otro lado, Arrhenius no solucionaba el

problema del origen de la vida ya que no

explicaba coma se podría haber originado en

ese otro planeta hipotético del cual se habría

desprendido la espora o la bacteria.

Hubo, incluso, quienes llegaron a sugerir que

para resolver el problema del origen de la vida

bastaba con suponer que la vida siempre había

existido, que era eterna. Naturalmente esta

idea recibió fuertes críticas y fue rechazada por

sus tintes casi metafísicos.

2.2 DARWIN, ENGELS Y EL

EVOLUCIONISMO

A partir - de la segunda mitad del siglo XIX, el

pensamiento científico había sufrido una

transformación revolucionaria con la aparición

de la obra de Charles Darwin, El origen de las

especies.

Si bien es cierto que muchos autores

anteriores a Darwin se habían preocupado por

el problema de la evolución de las especies, el

fue el primero en proponer que las especies no

son invariables, sino que, basado en su teoría

de la selección natural, postulaba que

cambiaban constantemente.

Darwin no habla en su obra, explícitamente,

del problema del origen de los seres vivos,

pero ciertamente daba un marco de referencia

estrictamente materialista para estudiarlo,

restando con ello toda validez al pensamiento

vitalista. Más aire, Darwin, con su prudencia

característica, que le llevo a no abordar

públicamente el asunto, en privado escribió a

un amigo diciendo que:

... si pudiéramos (y que "si" tan grande)

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28

concebir un pequeño charco de agua templada,

con toda clase de sales nitrogenadas y

fosfóricas, y con luz, calor y electricidad, se

formaría químicamente de algún compuesto

proteínico capaz de sufrir transformaciones aun

más complejas, pero hoy en día un compuesto

así seria inmediatamente devorado o

absorbido; y esto no hubiera ocurrido antes de

que aparecieran los seres vivos...

Ciertamente, aquí están plasmadas las ideas

de Darwin acerca del origen de la vida; pero ni

las hizo publicas, ni tampoco el desarrollo de la

ciencia en sus días, en especial el de la química

orgánica, había alcanzado un nivel que

permitiese la comprobación experimental de

esta posibilidad.

Federico Engels, por su parte, preparando su

obra Dialéctica de la naturaleza, se preocupo

también por el origen de la vida. Negó por

completo la posibilidad de la generación

espontánea y de las teorías vitalistas,

exponiendo el carácter idealista y reaccionario

de estas suposiciones y sentó las bases

filosóficas para el planteamiento moderno del

problema al ubicarlo en un contexto materia-

lista.

Engels señaló claramente que la vida en la

Tierra no era el resultado de la intervención

divina ni un accidente de la materia, sino que

representaba un paso más en los procesos de

evolución de la naturaleza, dentro de los cuales

la materia puede alcanzar niveles de

complejidad creciente, yendo de lo inorgánico

a lo orgánico y de lo orgánico a lo biológico.

Pero la carta de Darwin habría de permanecer

desconocida hasta 1935, y la obra de Engels

no verla la luz pública sino hasta 1925. Para

entonces ya dos científicos, A. I. Oparin y J. B.

S. Haldane, habían ofrecido alternativas muy

similares a las de Darwin y Engels, con

posiciones claramente materialistas y

dialécticas.

2.3 LA TEORIA DE OPARIN-HALDANE

En 1921, un joven bioquímica soviético,

Alexander 1. Oparin, presento ante la Sociedad

Botánica de Moscú un breve trabajo en el que

concluía que los primeros compuestos

orgánicos se habían formado abióticamente

sobre la superficie del planeta, previamente a

la aparición de los seres vivos, y que estos se

habían desarrollado a partir de las sustancias

orgánicas que les precedieron. En 1924

apareció un libro del propio Oparin titulado El

origen de la vida, en ruso, en donde

desarrollaba con bastante más detalle su

hipótesis materialista sobre el origen de la

vida. En este trabajo, ahora una obra clásica

de la ciencia, sugirió que recién formada la

Tierra, cuándo aún no habían aparecido sobre

ella los primeros organismos, la atmósfera era

muy diferente a la actual. De acuerdo con

Oparin, esta atmósfera primitiva no contenga

oxígeno libre, sino que tenga un fuerte carácter

reductor debido a la presencia de hidrogeno y

de compuestos como el metano (CH4) y el

amoniaco (NH3). Estos compuestos, continuaba

Oparin, habrían reaccionado entre si gracias a

la energía de la radiación solar, de la actividad

eléctrica de la atmósfera y de fuentes de calor

como los volcanes, y habían dado como

resultado la formación de compuestos

orgánicos de alto peso molecular los que,

disueltos en los océano primitivas, habrían de

dar origen a su vez a los primeros seres vivos.

Oparin también diría:

... no existe ninguna diferencia fundamental

entre un organismo viviente y la materia que

llamamos inanimada. La compleja combinación

de manifestaciones y propiedades que es tan

característica de la vida debe haber surgido en

el proceso de evolución de la materia...

Cuatro años más tarde, después de la

aparición de este primer libro de Oparin, un

biólogo ingles, John B. S. Haldane, publicaría

un articulo relativamente corto, también

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29

titulado El origen de la vida, en el que

propondría, en forma independiente, una

alternativa extraordinariamente parecida a la

hipótesis de Oparin. De acuerdo con el trabajo

de Haldane de 1928, la Tierra había tenido

originalmente una atmósfera formada por

dióxido de carbono (CO,), amoniaco (NH3) y

agua (H2O), pero carente de oxígeno libre. Al

interaccionar la radiación ultravioleta de origen

solar con esta atmósfera, se había formado

una gran cantidad de compuestos orgánicos,

entre los cuales estaban presentes azúcares y

aminoácidos necesarios para la aparición de las

proteínas. Haldane proseguía diciendo que

estrés y otros compuestos orgánicos se habían

ido acumulando lentamente en los mares

primitivos, formando la llamada "sopa

primigenia", de donde habían surgido a su vez

los primeros organismos.

En 1949, John D. Bernal argumento que en

estos océanos primitivos la concentración de

compuestos orgánicos era demasiado baja para

garantizar la formación de medios más densos

como el citoplasma, por lo que sugirió que las

reacciones de condensación, que aseguraban la

formación de polímeros y macromoléculas

necesarias para la aparición de la vida,

debieron haber tenido lugar en las arcillas

formadas en pequeños charcos y lagunas poco

profundas sujetas a desecaciones periódicas.

2.4 EL REPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La teoría de Oparin-Haldane habría de influir,

de una manera decisiva, sobre prácticamente

todos los científicos que se preocuparon por el

problema del origen de la vida a partir de

1930, gracias a que sus planteamientos abrían,

por una parte, la posibilidad de experimentar

diversas alternativas y por otra, el desarrollo

de diversas disciplinas científicas como la

bioquímica, la astronomía, la geología y

muchas otras más que permitieron ir

reconstruyendo los procesos de evolución

previos a la aparición de la vida en la Tierra.

Una de las comprobaciones experimentales

más espectaculares se dio en 1953, cuando

Stanley L. Miller, trabajando bajo la dirección

de Harold C. Urey, demostró que era posible

simular en el laboratorio la atmósfera primitiva

de la Tierra y repetir los procesos de formación

abiótica de moléculas orgánicas entre las

cuales destacaban los aminoácidos. Se

empezaron a acumular así, en forma

sistemática, evidencias que ubicaban el origen

de la vida en la Tierra dentro del marco de

evolución del universo mismo, dando

respuestas cada vez mas completas a las

preguntas sobre el origen de las Moléculas

fundamentales para los seres vivos, sobre su

evolución pasada, presente y futura y aun

sobre la naturaleza de la vida misma.

Así, aun cuando en 1863 Darwin escribió, no

sin cierta ironía que:

es un disparate hablar sobre el origen de la

vida; se podría hablar igualmente sobre el

origen de la materia misma...

hoy sabemos que, en efecto, el origen de los

seres vivos esta íntimamente ligado a los

procesos de evolución química del universo que

determinaron la aparición de los elementos que

forman a los organismos y que crearon las

condiciones adecuadas para su origen y

desarrollo.

LOS SISTEMAS PRECELULARES

5.1 LA FORMACION DE SISTEMAS

POLIMOLECULARES

Paralelamente a la formación abiótica de los

polímeros que ocurría en las arcillas y los de

los charcos situados en la orillas de los mares

primitivos, se daba un proceso de gran

importancia cualitativa: la formación de

pequeños sistemas constituidos por gotitas de

agua de tamaño microscópico en las que se

encontraban disueltas grandes cantidades de

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30

estos mismos polímeros y de muchas otras

sustancias orgánicas.

Este tipo de sistemas poli moleculares

probablemente se formaban gracias a las

desecaciones e hidrataciones sucesivas que

ocurrían en las playas, de donde

eventualmente eran arrojados al mar, en el

que podían seguir absorbiendo material

orgánico y acumularlo en grandes

concentraciones en su interior. De esta

manera, aunque originalmente estuviesen

formados por compuestos relativamente

sencillos, el intercambio de materia y energía

con el medio ambiente permitía la síntesis, en

el interior de estos microsistemas, de

moléculas aún más complejas.

Este tipo de sistemas, que seguramente

antecedieron a la formación de las primeras

células, representan un cambio fundamental

en la organización de la materia que

podemos estudiar a partir de modelos que

fácilmente se forman en el laboratorio, tales

como los coacervados y las microesferulas

proteicas.

5.2 LOS COACERVADOS

Uno de los modelos más estudiados como un

posible antecesor de las primeras células es el

de los coacervados. Originalmente fueron

sugeridos como un modelo del citoplasma por

un químico holandés, B. de Jong, quien

demostró que mezclando dos soluciones

diluidas de compuestos de alto peso molecular,

como proteínas y carbohidratos, se podían

obtener gotitas microscópicas donde las

macromoléculas tendían a agregarse como

resultado de cargas eléctricas opuestas. Estas

gotitas, que Jong llamo coacervados, quedaban

suspendidas en la matriz líquida, en la cual se

daba una disminuci6n notable en la

concentración de las macromoléculas a medida

que estas se iban acumulando en las gotas de

coacervado.

Oparin y sus discípulos se dieron a la tarea de

investigar minuciosamente las propiedades de

los coacervados, proponiéndolos como un

modelo de evolución prebiológica. Así, lograron

demostrar que en diversos tipos de

coacervados, formados a partir de sustancias

como proteínas, carbohidratos, ácidos

nucleicos y otras mas, ocurrían una serie de

procesos físicos y de reacciones químicas de

relativa complejidad.

No todos los coacervados que se forman en

una misma solución son idénticos, sino que

presentan diferencias importantes en su

estructura interna; más aún, dentro de un

mismo coacervado ocurren procesos de

diferenciación, ya que las moléculas que los

forman tienden a distribuirse en forma desigual

en su interior, como los ácidos nucleicos, en

tanto que otros compuestos más sencillos

como los azucares y los mononucleótidos se

distribuyen en forma mas o menos

homogénea.

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

31

Por otra parte, debido a que los coacervados se

pueden formar aún en soluciones

extremadamente diluidas, y que una vez

formados pueden seguir aumentando de

tamaño hasta alcanzar estados de equilibrio

con la matriz liquida, es posible estudiar en

ellos procesos abióticos de crecimiento. A

menudo ocurre que los coacervados crecen

tanto que se vuelven inestables, rompiéndose

en gotitas mas pequeñas las cuales, a su vez,

pueden ir aumentando de tamaño al absorber

moléculas presentes en la mezcla de las

mencionadas soluciones.

Entre los resultados más importantes

encontrados por Oparin y sus colaboradores

esta la demostración de que en el interior de

un coacervado pueden ocurrir reacciones

químicas que llevan a la formación de

polímeros. Debido a que un coacervado esta

cambiando materia y energía con el medio

ambiente, se ha logrado demostrar que, en

presencia de las enzimas adecuadas, se puede

formar en su interior poliadenina, un

polinucleótido, a partir de adenina absorbida

por la gota de coacervado. Análogamente, es

posible lograr que se forme en su interior

almidón a partir de glucosa 1-fosfato y este

almidón, que contribuye a aumentar el tamaño

del coacervado, puede luego transformarse en

maltosa gracias a la acción de ciertas enzimas

y ser arrojado luego al exterior.

En otros experimentos Oparin logró

demostrar que, a partir de coacervados

preparados con clorofila, se podían lograr

reacciones de oxidación-reducción en

presencia de luz.

Fig. 5.3. Algunas reacciones químicas que

ocurren en los coacervados. a) Síntesis e

hidrólisis del almidón por la fosforilasa y la B-

amilasa, b) Síntesis de lapoliadenina (poli-A) a

partir de adenosin- difosfato (ADP) por la

enzima polinucleotido fosforilasa (Pi = fósforo

inorgdnico). c) Reacciones de oxido-educción

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32

en un coacervado con clorofila.

5.3 LAS MICROESFERULAS PROTEICAS

Sidney W. Fox, en cambio, ha sugerido que las

primeras células fueron directamente

precedidas por lo que el ha llamado microes-

ferulas proteicas, que son pequeñas gotitas

que se forman en soluciones concentradas de

proteinoides, y cuyas dimensiones son

comparables a las de una célula típica. Estas

pequeñas esferas, que suelen ser muy

resistentes, se forman fácilmente y en grandes

cantidades a partir de aminoácidos que se

polimerizan por acción del calor; estos

proteinoides, disueltos en agua hirviendo, dan

lugar a las microesferulas al enfriarse la

solución, y en condiciones adecuadas de pH y

de concentraciones salinas.

Las microesferulas presentan una gran

similitud morfológica y aun dinámica con las

células; frecuentemente se pueden unir en

largas cadenas semejantes a las que forman

algunas bacterias, aunque en muchos casos es

posible encontrarlas aisladas. Presentan

fenómenos osmóticas: disminuyen su tamaño

en soluciones hipertónicas y se hinchan, en

cambio, en soluciones hipotónicas, lo cual

sugiere que poseen una membrana

semipermeable.

Las microesferulas, al absorber selectivamente

proteinoides disueltos en un medio acuoso,

pueden aumentar de tamaño y formar yemas,

semejantes a las que se observan en las

levaduras, que eventualmente se separan y

forman unidades aisladas. En otras

microesferulas, en cambio, es frecuente

advertir procesos de bipartición por medio de

la formación de tabiques. Las membranas de

las microesferulas pueden estar formadas por

un sola capa, aunque al aumentar el pH del

medio externo suelen formar una capa doble

que es semejante a membranas naturales.

Fox y sus colaboradores han logrado preparar

microesferulas que muestran una organización

granular en su interior, y se ha observado que

las partículas giran en su interior, circulando

por todo el volumen de la microesferula.

Y como se comparan entre sí las propiedades

de los coacervados y de las microesferulas? La

respuesta a esta pregunta, de interés para

seleccionar a uno de los dos modelos como una

posible estructura precelular, es difícil de

contestar.

Si bien es cierto que los coacervados son

mucho menos estables que las

microesferulas, estas en cambio exhiben

propiedades catalíticas internas mucho más

simples que las señaladas para los primeros.

Las microesférulas pueden acelerar

reacciones químicas cuando se forman a

partir de protenoides que poseen actividad

catalíticas, y las que se forman a partir de

proteo idees con zinc en una solución que

contenga ATP, giran de una•manera no

arbitraria; pero, en general, parecen solo

conservar las propiedades químicas de los

polipéptidos que las forman.

Sin embargo, en ambos tipos de modelos

precelulares las reacciones químicas ocurren en

Page 33: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

33

el interior a una velocidad sustancialmente

diferente que en el medio externo; ésta fué

una propiedad fundamental para la aparición

de los sistemas poli moleculares que

precedieron a los primeros seres.

5.4 SULFOBIOS Y COLPOIDES

A principios de la década que se inició en 1930,

un científico mexicano, don Alfonso L. Herrera,

preocupado también por el problema del origen

de la vida, empezaba a experimentar con una

serie de estructuras minúsculas, con apariencia

de microorganismos, que formaba a partir de

la mezcla de diferentes proporciones de

sustancias tales como aceite, gasolina y

diversas resinas. De esta forma, logró obtener

una gran variedad de estructuras, algunas de

las cuales, enviadas a diferentes microbiólogos,

fueron identificadas como diversas especies de

microorganismos.

Herrera, un materialista convencido para quien

el origen de la vida era una cuestión que

podían resolver los científicos, estructura lo

que el llamo la teoría de la plasmogenía, con la

cual pretendía explicar la aparición de los

primeros organismos.

En 1942 publicó un artículo en el que describió

la formación de lo que llamó sulfobios, que no

eran sino microestructuras organizadas con

apariencia de células, formadas a partir de

tiocianato de amonio y formalina. Informaba,

al mismo tiempo, de la síntesis de dos

aminoácidos y de otros productos de

condensación, incluyendo algunos pigmentos.

A pesar de que los experimentos de Herrera no

lograron la reproducción de los sulfobios ni

proporcionaban criterios en torno al origen de

las enzimas y el metabolismo, estas cuestiones

estaban a fin tan poco definidas en su tiempo,

que difícilmente hubiera podido ni siquiera

plantearlas. Por otra parte, aun cuando es poco

probable que los sulfobios y los colpoides,

otros modelos precelulares sugeridos por

Herrera, representen efectivamente

estructuras que hayan antecedido a las

primeras células, ciertamente son un ejemplo

de un nivel de organización de la materia a

partir de grados más sencillos, y en este

sentido son de interés histórico. Así, las

contribuciones de Herrera adquieren

importancia filosófica y metodológica, al atacar

el problema del origen de la vida desde un

punto de vista estrictamente materialista y

también por haber sido el primer investigador

contemporáneo que utilizó sustancias que no

eran de origen biológico y cuya importancia

prebiológica no ha sido comprendida sino hasta

muy recientemente.

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

34

5.5 EL ORIGEN DE LAS MEMBRANAS

El estudio de los posibles precursores de las

células demuestra la importancia de aislar el

interior de las gotas de coacervados o de las

microesferulas del medio externo, permitiendo

al mismo tiempo el intercambio de materia y

energía. Este tipo de funciones, junto con otras

más complejas, las realizan actualmente las

membranas biológicas, y están directamente

relacionadas con su estructura misma.

En general, se podría afirmar que la existencia

de una frontera entre dos fases físicas

diferentes, por ejemplo, el interior acuoso de

un coacervado y la matriz líquida externa,

implica la formación de una región de

composición química y de estructura molecular

características. Este es un fenómeno que se

presenta espontáneamente en el momento en

que un sistema cualquiera surge teniendo una

frontera de fases o de interfases, y lleva a la

formación de una membrana.

Sin embargo, las membranas celulares no

solamente separan el interior celular del medio

externo, sino que dividen al primero en

diferentes zonas de diversas características

físicas y químicas.

La naturaleza de las membranas que se forman

en las estructuras precelulares depende de las

moléculas presentes, tales como lípidos,

proteínas, polisacáridos o polinucleotidos, y de

las características de la interfase donde se

acumulan las moléculas. En un coacervado, por

ejemplo, la membrana primitiva que se forma

no es químicamente diferente a ninguna de las

moléculas presentes, pero su organización si

presenta características propias.

Al formarse los sistemas precelulares en la

Tierra primitiva, algunas

Proteínas, grasas o carbohidratos presentes en

las lagunas y pequeños charcos pudieron

haberse convertido en el material de donde

surgieron las primeras membranas, también

precelulares. Estas moléculas se pudieron

haber organizado espontáneamente en una red

estructural alrededor de una gotita rica en

compuestos orgánicos. Suponemos que este

proceso en efecto se llevo a cabo, ya que es

fácil observar como muchas proteínas se

precipitan en soluciones y forman gránulos

sólidos o fibrillas relativamente complejas. Por

otra parte, las mezclas de proteínas o los

complejos de proteínas-grasas pueden formar

capas en la superficie de una solución, una

propiedad que también muestran algunos

polisacáridos como la celulosa. Es razonable

suponer que de procesos similares biológicas

que separarían el medio externo del interno y

subdividirían, a su vez, a este ultimo.

Otra idea que se ha sugerido es que en los

mares primitivos existía una acumulación de

lípidos o de hidrocarburos que se encontraba

en la superficie de las aguas. Por efecto de las

olas y el viento, se pudieron haber colapsado,

formando así gotitas que poseían una

membrana doble, y en cuyo interior la

acumulación progresiva de sustancias

orgánicas podría haber llevado a la interacción

química de Estas y con el medio ambiente.

Las primeras membranas que surgieron en los

sistemas precelulares en los mares primitivos

no únicamente aislaban el interior de los

sistemas poli moleculares del medio externo,

sino que permitieron el intercambio de materia

y energía entre ambos, sirviendo al mismo

tiempo como un medio sustentador donde las

macromoléculas interaccionaban entre sí,

dando lugar a niveles mas complejos de

organización que permitirían la aparición

posterior de los primeros seres vivos.

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

35

LOS PRIMEROS SERES VIVOS

6.1 EL ORIGEN DEL CODIGO GENETICO

Todos los seres vivos en la Tierra poseen dos

tipos fundamentales de moléculas, sin las

cuales no podemos imaginarnos la existencia

de sistemas vigentes: las proteínas y los ácidos

nucleicos. En particular, la compleja molécula

de DNA, cuya estructura de doble hélice

conocemos gracias a los trabajos de Wilkins,

Watson y Crik, es el centro coordinador de un

conjunto de complicadas reacciones quimicas

que permiten el mantenimiento de la vida y la

evolución de los organismos.

La molécula de DNA posee dos características

fundamentales: en primer lugar, el

ordenamiento de los monómeros que la forman

es especifico y característico para cada tipo de

organismos y aun para cada organismo. Esta

propiedad determina, a su vez, la secuencia de

los aminoácidos en las proteínas que va a

sintetizar el organismo. Esto ocurre mediante

una serie complicada de pasos que involucra la

presencia de un "mensajero", que no es sino

una molécula que a su vez posee un

ordenamiento de monómeros que son

complementarios a los del DNA, y que

trasmiten a los lugares de la célula donde se

sintetizan las proteínas. A medida que estas se

van formando, cada serie de tres

mononucleotidos presentes en el mensajero

(complementarios a los de la molécula de DNA)

va especificando la posición de un aminoácido

particular en la proteinó que esta siendo

sintetizada.

Este proceso que hemos descrito ocurre

cada vez que una proteína es sintetizada, de

manera que la estructura y la función que

cada una de ellas presenta en la célula esta

determinada por la secuencia de las bases

nitrogenadas que forman la molécula de

DNA.

En segundo lugar, la molécula de DNA puede

producir copias de si misma, garantizando la

continuidad genética a medida que los

organismos se van reproduciendo, al transmitir

a sus descendientes la información necesaria

para la síntesis de sus propias proteínas. Sin

embargo, durante este proceso pueden ocurrir

cambios en la molécula de DNA que se ha

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

36

autocopiado. De este modo, la información que

se transmite es alterada, produciendo

mutaciones que permiten la eventual evolución

de los sistemas biológicos.

Sin embargo, la transmisión de la información

de la molécula de DNA al mensajero, y la

formación de las replicas de la propia molécula

de DNA, no pueden ocurrir sin la participación

de enzimas específicas y de ciertas fuentes de

energía. Aparentemente, ni las proteínas ni los

ácidos nucleicos, en forma aislada, cumplen

con todos los requisitos que debió haber tenido

un sistema que precediera a los primeros

organismos.

Esta situación plantea un problema para el cual

aun no existe una respuesta definitiva: la del

origen de la relación funcional entre las

cadenas de poli nucleótidos con las de

polipéptidos.

Algunos experimentos empiezan a arrojar luz

acerca de este problema, indicando tal vez

caminos por los cuales los ácidos nucleicos

pueden haber surgido abioticamente. Se ha

logrado demostrar experimentalmente que

algunas de las reacciones que llevan a cabo la

síntesis de la molécula de DNA se pueden

producir en tubos de ensayo, fuera de las

células. Mezclando ciertas enzimas extraídas

de células, con un polinucleótido pequeño y en

presencia de moléculas energéticas como

algunos trifosfatos, el polinucleotido crece,

aumentando de tamaño y en complejidad

estructural.

En otros experimentos, en cambio, se ha

logrado sintetizar polinucleotidos, a

temperaturas ligeramente mayores que la del

ambiente, en presencia de fosfatos. Calentando

uridina, un nucleótido que puede ser obtenido

abioticamente, se han logrado obtener cadenas

de dos, tres y quizás hasta cuatro nucleótidos,

siempre en presencia de fosfatos. Es razonable

suponer que este tipo de reacciones ocurrieron

en la Tierra primitiva y dieron lugar a los

primeros polinucleotidos, que seguramente

eran tan sencillos que estaban constituidos por

unas cuantas unidades.

Estas reacciones pudieron haber ocurrido en el

interior de los protobiontes, los sistemas

precelulares más complejos, en presencia de

moléculas donadoras de energía como la del

ATP, que podrían proporcionar

simultáneamente el fosfato necesario para la

formación de los nucleótidos.

Existe un problema fundamental aun por

resolver: el del origen de la relación entre los

aminoácidos y los nucleótidos. La interacción

entre ambos tipos de moléculas debe haber

tenido lugar, muy rápidamente, durante los

procesos de evolución química, dando así

origen a códigos genéticos muy simples,

compuestos por ejemplo de solo dos bases, y

cuya complejidad fue aumentando con el

tiempo. Este problema, sin embargo, aun tiene

muchas interrogantes para las cuales no

existen respuestas definitivas.

6.2 DE PROTOBIONTES A EUBIONTES

La aparición de sistemas polimoleculares

cada vez mas complejos condujo con toda

seguridad a un numero muy grande de

estructuras precelulares que se

diferenciaban entre si por su grado de

organización interna, por el tipo de

sustancias que los conformaban y por su

estabilidad. Todos ellos, sin embargo, tenían

una propiedad en común, fundamental para

su evolución:

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

37

Eran sistemas abiertos, capaces de

intercambiar constantemente materia y

energía con el medio ambiente, creciendo y

fragmentándose a menudo en otros sistemas

similares. Este nuevo nivel de organización de

la materia llevo a la aparición de lo que Oparin

ha llamado los protobiontes, es decir, de los

sistemas precelulares que en el curso de

millones de años fueron adquiriendo

gradualmente las características de com-

plejidad que les permitieron convertirse en los

antecesores directos de los primeros seres

vivos.

Ciertamente, los protobiontes estaban sujetos

a procesos de selección. Las diferencias

existentes entre ellos permitían que

únicamente los mas resistentes a las

condiciones del medio subsistieran, en tanto

que los que no lo lograban se desintegraban

reincorporando el material orgánico que

contenían a los mares primitivos.

Por otra parte, la constante actividad geológica

provocaba que surgieran y se sumergieran

tierras en la hidrosfera primitiva; este tipo de

procesos conducta a que se dieran reacciones

de condensación, formación de sistemas

precelulares y la subsecuente aparición de

protobiontes en muchas partes del globo.

Dentro de esta gran variedad y número de

protobiontes se daba una competencia que

permitía la subsistencia de los mas organizados

internamente, y la desaparición irremediable

de los menos evolucionados.

La aparición de algunos protobiontes en cuyo

interior las relaciones entre los polinucleotidos

y los polipéptidos favorecían la adquisición del

material orgánico del medio ambiente, su

síntesis interna y mas importante aun, la

transmisión de esta información a sus

descendientes formados por fragmentación u

otros procesos igualmente sencillos, llevo

seguramente a la desaparición de los

protobiontes mas simples que únicamente se

habían formado de proteinoides o proteínas,

pero que carecían de polinucleotidos o de

ácidos nucleicos.

De la evolución de estos protobiontes mas

complejos surgieron los primeros seres vivos,

que el propio Oparin llamó eubiontes. Ex-

tremadamente primitivos y sencillos, eran sin

embargo capaces de transmitir la información

sobre su estructura interna y sobre su grado

de organización funcional a sus descendientes,

gracias a la presencia de compuestos

polimerizados, altamente organizados, que

eran los precursores de los más complejos aun

ácidos nucleicos contemporáneos.

Estos primeros seres vivos, unicelulares y

extremadamente simples, pies, si los

comparamos con los organismos actuales,

crecían absorbiendo sorbiendo substancias

orgánicas del medio ambiente, y al producir

duplicados de los ácidos nucleicos que

contenían y de otros materiales sintetizados en

forma análoga, incrementaban su tamaño,

creciendo hasta volverse inestables y se

fragmentaban en otros mas pequeños, pero

que contenían muchas de las características de

sus progenitores y que a su vez podían seguir

creciendo, utilizando para ello la energía

contenida en moléculas tales como la

cianamida o los polifosfatos orgánicos disueltos

en los mares primitivos. Había aparecido la

vida sobre el planeta.

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

38

6.3 EL CASO DE LOS VIRUS

El estudio de los virus ha demostrado que en

su mayoría no son sino pequeñas cápsulas de

proteínas que rodean una molécula de un ácido

nucleico; este tipo de estructura,

aparentemente tan simple, ha llevado a

algunos a sugerir que los virus son los

representantes contemporáneos de los

primeros organismos que aparecieron en la

Tierra.

Al pequeñísimo tamaño de los virus, que

permite verlos únicamente al microscopio

electrónico, y a su simplicidad estructural, hay

que agregar una propiedad igualmente

sorprendente: las soluciones virales se pueden

cristalizar y permanecer inertes por anos. Pero

cuando los cristales se disuelven en agua y se

ponen en contacto con células vivas, los virus

las pueden infestar inmediatamente.

Sin embargo, los virus carecen de las

moléculas que proveen la energía necesaria

para las reacciones químicas que ocurren en

los seres vivos. Tampoco tienen los nucleótidos

y los aminoácidos libres con los cuales los

organismos se pueden reproducir y sintetizar

proteínas y ácidos nucleicos.

Para poder multiplicarse, los virus necesitan

infectar células, disolviendo una parte pequeña

de la pared celular e inyectando, a través de

esta abertura, su DNA al interior celular. El

DNA viral, aunque puede llegar a permanecer

inerte un cierto tiempo, generalmente una vez

que se encuentra en el citoplasma, utiliza los

nucleotidos que flotan en el interior de la célula

y se replica, formando moléculas de DNA viral

que luego se rodean de proteínas. Finalmente,

disuelven la pared celular y escapan al

exterior, donde podrán infectar otras células

repitiendo este proceso.

Los virus no se pueden reproducir en ausencia

de células que puedan infectar. Por ello, es

poco probable que hayan sido los primeros

seres vivos sobre el planeta, ya que en un

sentido estricto, solamente están "vivos" al

infectar células ya existentes. A pesar de que

algunos han propuesto que los virus no son

sino bacterias que en el curso de la evolución

biológica han adquirido su simplicidad

característica, convirtiéndose en parásitos

altamente especializados, es posible que su

origen sea otro.

En los primeros eubiontes, los ácidos nucleicos

primitivos seguramente se encontraban

dispersos en el interior celular, o a lo sumo

formaban pequeños agregados como los que

se encuentran en algunos organismos

unicelulares primitivos que existen hoy en día.

Cuando alguno de los eubiontes desaparecía,

su contenido se dispersaba libremente en el

medio ambiente líquido en que se encontraban.

Estos agregados de ácidos nucleicos, fuera de

las células, no podían realizar ninguna

actividad biológica. Pero al ser absorbidos por

otros eubiontes, se reactivaban nuevamente,

comportándose quizás como los virus

contemporáneos.

Estos procesos pudieron tener un significado

adicional para los eubiontes así "infectados": la

adquisición de material genético proveniente

de otras células seguramente podría influir, al

menos en ciertos casos, en su evolución

posterior.

Page 39: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

39

6.4 LOS FOSILES MAS ANTIGUOS

El estudio de las rocas sedimentarias del

Precámbrico ha permitido reconstruir parte de

la historia de los inicios de la vida en nuestro

planeta. No ha sido esta una tares fácil: muy

pocos de los sedimentos de mayor antigüedad

han escapado a las alteraciones a que esta

sujeta la corteza terrestre por acción de los

procesos geológicos que la transforman

constantemente.

A pesar de ello, los trabajos de los

micropaleontólogos, entre los que destacan

Tyler, Barghoorn y Schopf, han logrado

demostrar la existencia de fósiles

microscópicos en rocas sedimentarias

precámbricas localizadas en la formación de Fig

Tree, en el Africa del Sur, y que tienen una

edad de aproximadamente tres mil doscientos

millones de años.

Al estudiar con el microscopio electrónico

muestras provenientes de estas formaciones

geológicas, se logro determinar la presencia de

fósiles morfológicos de unos organismos muy

semejantes en forma y tamaño a algunas

bacterias contemporáneas.

En estos fósiles de organismos unicelulares,

que han recibido el nombre de Eobacterium

isolatum, se ha logrado estudiar y describir,

incluso, parte de la pared celular.

Junto con E. isolatum se encontraron otros

fósiles, también de organismos unicelulares, de

forma aproximadamente esférica, de diámetros

de entre 17 y 20 micras y que muestran un

parecido morfológico con algas verde-azules

contemporáneas, que a su vez son organismos

muy primitivos. Estos fósiles esféricos han

recibido el nombre de Archeosphaeroides

barbetonensis y demuestran que hace tres mil

millones de años ya existía vida sobre nuestro

planeta.

Asociadas con estos microfósiles se han

logrado determinar también estructuras

filamentosas ricas en material orgánico, que

carecen de una forma que permitiera

caracterizarlas como restos de seres vivos.

Esto ha llevado a suponer a algunos autores

que tal vez se trate de restos de material

orgánico polimerizado presentes en la sopa

primitiva y de los cuales también existe

entonces el registro fósil.

Por otra parte, en estos mismos yacimientos

de Fig-Tree se ha logrado determinar la

existencia de los llamados fósiles

moleculares,

que no son sino pequeñas cantidades de

compuestos orgánicos tales como porfirinas y

aminoácidos, sobre todo de la forma L, que

quizás alguna vez formaron parte de

microorganismos que se destruyeron. A pesar

de que existe el problema de la contaminación

por compuestos orgánicos contemporáneos y

que algunos han sugerido que dichos fósiles

moleculares tal vez sean de origen abiótico,

existen indicios que sugieren que, en efecto,

estas moléculas alguna vez intervinieron en los

primeros procesos biológicos que ocurrieron en

nuestro planeta.

Page 40: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

40

DE HETERÓTROFOS A AUTÓTROFOS

7.1 LA APARICION DE LOS AUTOTROFOS

Los primeros seres vivos que aparecieron en la

Tierra eran seguramente muy similares a los

organismos unicelulares más primitivos que

existen actualmente, tales como las bacterial y

las algas verdéaseles. Tengan, sin embargo, un

rasgo distinto: con seguridad eran

heterótrofos; es decir, no fabricaban sus

propios alimentos, sino que los tomaban ya

elaborados de la gran cantidad de materia

orgánica disuelta en los mares primitivos, y

que se había formado abióticamente.

Estas sustancias, incorporadas al interior de las

primeras células, eran utilizadas para obtener

energía aprovechable biológicamente por

medio de la fermentación anaeróbica, un

proceso que es poco eficiente desde un punto

de vista energético. Seguramente en forma

similar a como la realizan algunas bacterias

contemporáneas, como las responsables de la

gangrena, eran capaces de fermentar muchos

tipos de carbohidratos; pronto se dio, por un

proceso de evolución biológica, un gran salto,

al aparecer bacterias que eran capaces de

incorporar el dióxido de carbono (C02) presente

en la atmósfera a compuestos reducidos de

origen metabólico utilizando para ello el ácido

sulfhídrico (H2 S) atmosférico mediante

procesos fotosintéticos primitivos. Aparecieron

después bacterias que utilizaban las moléculas

de sulfatos, mucho más energéticas, liberando

a su vez el H2S como un producto secundario.

Estos primeros organismos, al vivir en un

medio en que no existía el oxígeno libre sino

en cantidades verdaderamente minúsculas,

desarrollaron vías metabólicas en las que la

incorporación de este elemento, que posee

una gran reactividad, les hubiera causado

daños irreparables. La ausencia del oxígeno

libre en la atmósfera provocaba a su vez que

la radiación ultravioleta de origen solar

penetrase libremente en la Tierra, y

seguramente actuaba como un factor

importante de selección, dañando

seriamente a muchos organismos y

causando alteraciones en sus primitivos

códigos genéticos.

Se desarrollaron así diversos tipos de

organismos, en los cuales existían mecanismos

capaces de reparar los daños que podría sufrir

el DNA, debido a la presencia de radiación

ionizante. Otros más pudieron utilizar el

nitrógeno atmosférico para la síntesis de

aminoácidos y otros compuestos orgánicos

nitrogenados.

Eventualmente, en el curso de la evolución

biológica aparecieron bacterias que

sintetizaban, como subproductos de su

metabolismo, porfirinas que iban acumulando

en su interior. Las porfirinas, que también se

pudieron haber formado abioticamente, tienen

una propiedad fundamental: son capaces de

absorber la luz visible, lo cual condujo a la

aparición de bacterias propiamente

fotosintéticas, que eran capaces de producir,

mediante procesos fotoquímicos, compuestos

orgánicos reducidos a partir del dióxido de

carbono.

Estos primeros organismos fotosintéticos

probablemente utilizaban para reducir el CO2 el

hidrogeno presente en compuestos como el H2

S o bien tomándolo del hidrogeno molecular o

de compuestos orgánicos presentes en la

atmósfera reductora.

El siguiente paso importante en la evolución

biológica fue el desarrollo del ciclo de Krebs,

el proceso de respiración que produce la

molécula de ATP. Es razonable suponer que

en los organismos primitivos apareció pues

la fotofosforilizacion; es decir, la capacidad

de producir compuestos como el ATP a partir

de procesos químicos en los que la luz

jugaba un papel importante. La presencia de

ATP así formado, pudo haber permitido la

transformación de los compuestos orgánicos

Page 41: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

41

simples disueltos en los mares primitivos en

otros más complejos. De la transformación

de acetatos o formatos, obtenidos a su vez a

partir de ácidos acético y fórmico, se pudo

haber formado glucosa, en un proceso en el

cual se utilizaría la energía de la molécula de

ATP:

Todos los procesos fotosintéticos que se llevan

a cabo en los diferentes organismos, tienen en

común la producción de la molécula de ATP

utilizando la energía luminosa, pero varían

respecto a las substancias que utilizan como

donadores del hidrogeno. A partir de los

primeros organismos fotosintéticos que habían

aparecido, pronto evolucionaron formas mas

complejas que utilizaban, como donadora del

hidrogeno (reductor), la molécula de agua.

La utilización del agua como un agente

reductor, es un mecanismo común

CO2 + 2H2O Luz , (HCHO)„ + O,, + HZO

A todas las plantas, que implica, además, la

liberación de oxigeno. Este proceso que

requiere igualmente de la energía solar, al

parecer en la Tierra habría de provocar

cambios profundos en los organismos y en la

atmósfera misma del planeta.

Una vez que las moléculas de clorofila fueron

sintetizadas en el interior de los organismos

capaces de utilizar así el hidrogeno del agua,

estos fueron capaces de transformar la energía

luminosa en energía química almacenada en

moléculas de ATP que eran el resultado de

reacciones cíclicas de fosforilación.

Seguramente que en los primeros organismos

que contenían precursores de las clorofilas

contemporáneas, estas se encontraban en

pequeños agregados dispersos en la periferia

de las células, como se encuentran los pig-

mentos fotosintéticos en algunas bacterias

actuales.

7.2 LA TRANSFORMACION DE LA

ATMOSFERA REDUCTORA

La aparición de organismos fotosintéticos que

liberaban oxígeno provocó una serie de

cambios fundamentales en la composición

química de la atmósfera terrestre. Aunque

algunas moléculas de agua eran foto

disociadas por la radiación ultravioleta, lo cual

provoca la formación de una pequeña capa de

ozono, la atmósfera tenía un carácter

básicamente reductor, dado por la presencia de

hidrogeno libre y compuestos hidrogenados.

Sin embargo, como resultado de los procesos

fotosintéticos que ocurrían en los organismos

que contenían clorofila, hace unos tres mil

millones de años se empezó a acumular

lentamente el oxígeno libre en la atmósfera,

transformándose de reductora a oxídante.

La presencia de oxígeno libre en la atmósfera

de la Tierra habrá de ser de gran importancia

para la evolución de los organismos; al

acumularse el oxígeno, se formó una capa

cada vez mas densa de ozono, que no es sino

una molécula triat6mica de oxígeno, y que

posee la capacidad de absorber la radiación

ultravioleta de longitud de onda más corta.

Probablemente las algas verdes-azules,

antecesoras de las actuales cianofíceas, fueron

las responsables de los primeros aportes

importantes de oxígeno libre.

Page 42: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

42

De todas las plantas, las cianofíceas son las

más sencillas y, consideradas en grupo, son los

organismos que tienen mayor capacidad para

resistir los daños que la radiación ultravioleta

puede causar a las células. Estas primeras

algas, que seguramente compartieron un

ancestro común con las bacterias

fotosintéticas, eran capaces de formar capas

de mucílagos o de concreciones calcáreas que

les permitieran resistir los efectos de la

radiación. Algunas de sus descendientes son

capaces de vivir en zonas de actividad

geológica donde hay temperaturas altas, lo

cual parece apoyar la idea de que fueron de las

primeras formas de vida sobre la Tierra.

Al formarse la capa de ozono en la Tierra

primitiva y disminuir el flujo de radiación

ultravioleta, que era la fuente principal de

energía para la síntesis abiótica de compuestos

orgánicos, los organismos heterótrofos

existentes se encontraron con una fuerte pre-

sión de selección que seguramente provoco la

desaparición de todos aquellos que no habían

desarrollado la capacidad de nutrirse a partir

de los autótrofos o de los productos que estos

formaban.

Pero por otra parte, la presencia de oxígeno

libre provocó la desaparición de los organismos

anaerobios estrictos que no fueron capaces de

adaptarse a la atmósfera oxidante. Algunos de

los organismos anaerobios se retiraron a micro

ambientes donde el oxígeno libre existe en

pequeñísimas cantidades, tales como algunos

lodos, donde hasta la fecha podemos encontrar

a sus descendientes. Por otra parte, se cree

que seguramente existía un cierto tipo de

bacteria que era capaz tanto de realizar

fotosíntesis no basada en la reducción de

sulfatos como de respirar oxígeno, y que

evolución dando origen a las bacterial capaces

de vivir en atmósferas oxidantes, que extraen

19 veces mas energía de un substrato

adecuado que la que obtengan las bacterias

fermentativas más primitivas.

7.3 LA EVOLUCION DEL METABOLISMO

Aunque los primeros seres vivos que surgieron

en la Tierra eran muy sencillos, tanto

estructural como funcionalmente, requerían de

cualquier manera de un aparato catalítico, tal

vez de origen abiótico inicialmente, capaz de

regular las tasas de las reacciones químicas

que formaban la base de su metabolismo. Sin

embargo, en el curso de la evolución biológica

fueron apareciendo sustancias cada vez más

complejas y específicas, cuya presencia en un

organismo implicaba un metabolismo más

Page 43: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

43

eficiente, y que podían ser transmitidas a los

descendientes, que eran entonces más

competentes que otros en las poblaciones

primitivas, para sintetizar proteínas. Es decir,

que como resultado de un cambio en la

información genética de un organismo,

aparecían mutaciones con ventajas selectivas

que eran transmitidas a sus descendientes, de

manera que las generaciones sucesivas

tendrían una frecuencia cada vez mayor de la

nueva capacidad metabólica.

A pesar de que en la actualidad existe una

gran variedad de organismos, podemos

encontrar algún nivel de metabolismo anae-

robio en todas las células, o al menos algunas

de las enzimas asociadas a este, lo cual parece

confirmar la suposición de que los primeros

organismos eran anaerobios estrictos.

Particularmente interesante es el caso de la

glicólisis, un sistema que ocurre

universalmente, y en el cual los carbohidratos

son degradados a compuestos moleculares

más sencillos.

Sin duda alguna los organismos heterótrofos

primitivos utilizaron los compuestos orgánicos

que se habían acumulado en la Tierra como

resultado de las síntesis abióticas. Estos

organismos deben haber poseído pocos genes,

y por tanto pocas proteínas deben haber sido

sintetizadas, de acuerdo con esta información

genética. Pero aquellas poblaciones primitivas

que vivieran en medios donde escasearan los

metabolitos ya elaborados, sufrían una fuerte

presión de selección que ciertamente

favorecería a aquellos mutantes surgidos

espontáneamente y con capacidad para

manufacturar algunos compuestos a partir de

otros más sencillos existentes a su alrededor.

A medida que la vida se multiplicaba y se

diversificaba, diferentes compuestos

empezaban a faltar, debido a que las síntesis

abióticas no preveían a las poblaciones

crecientes de las substancias que requerían

para su desarrollo. Así, cuando los miembros

de cierta población necesitaban un compuesto

dado, que era rápidamente agotado por el

mismo crecimiento de la población,

(únicamente sobrevivían aquellos organismos

con capacidad para elaborar dicha sustancia a

partir de un precursor inmediato, o de utilizar

otra muy semejante.

Por otra parte, los sistemas fotosintéticos

también sufrieron cambios evolutivos; todas

las células fotosintéticas poseen una ca-

racterística en común, la de producir ATP a

partir de la utilización de ciertos precursores

inorgánicos y de la energía radiante. Este

proceso, conocido como la fotofosforilación,

puede ocurrir como Un ciclo de eventos

químicos, pero también existe una variación

no-cíclica, que aparentemente surgió después

de la primera, en el curso de la evolución

biológica.

Es posible suponer que la molécula de clorofila

haya sido sintetizada abióticamente en la

Tierra primitiva, a partir de compuestos de

magnesio-porfirinas. Sin embargo, con el

origen y la evolución de las primeras formas de

vida, las mutaciones y la selección natural

pudieron haber conducido a la síntesis de la

molécula de clorofila en la cual una proteína se

encuentra conjugada a un compuesto de

magnesio-porfurina. Una vez que este tipo de

molécula era producida en los organismos,

estos adquirían la capacidad de atrapar la

energía luminosa y de convertirla a una forma

química que quedaba almacenada en la

molécula de ATP, que era el resultado de las

reacciones de fotofosforilación cíclicas. Esto

constituía una ventaja desde el punto de vista

evolutivo para estos organismos, ya que la

fotofosforilación es un mecanismo mucho más

eficiente para producir ATP que los procesos

fermentativos de metabolismo anaerobio que

ocurrían en los primeros heterótrofos.

La liberación del oxígeno, como un

Page 44: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

44

subproducto de la fotofosforilación no cíclica, a

la atmósfera de la Tierra, fue creando una

nueva presión de selección que favorecería

ahora a aquellos mutantes capaces de obtener

energía, también metabolizando los productos

de la degradación de la glucosa mediante

mecanismos mas eficientes que la simple

fermentación. Debieron haber surgido en los

seres vivos dos sistemas:

a) Un sistema capaz de movilizar los

hidrogeniones, en lugar G de perderlos como

productos de reacción en sustancias no

totalmente oxidadas, tales como los alcoholes,

que eran el resultado de la fermentación; y

b) Un sistema que permitiera activar al

oxígeno como el aceptor final de los

hidrogeniones, liberando agua como resultado.

La aparición de organismos con estos dos

sistemas acoplados a las reacciones que

producen ATP en mayor abundancia que la

fermentación, marca el inicio de la respiración

aerobia. Estos organismos tenían mayores

ventajas evolutivas, entre las cuales hay que

mencionar que la respiración aerobia es un

mecanismo más eficiente de liberación de

oxígeno y de utilización de compuestos

orgánicos que la fermentación misma. Permite

además que el organismo disponga de

mayores cantidades de energía biológicamente

útil y de los compuestas necesarios para su

crecimiento y proliferación, que los que se

obtienen a partir de las vías metabólicas más

lentas y menos eficientes de la fermentación.

Igualmente importante es el hecho de que se

libera agua, y no los alcoholes o los ácidos que

son productos de la fermentación y que son

tóxicos.

Pocas especies contemporáneas son exclusivas

o principalmente anaerobias, pero muchas

reacciones anaerobias caracterizan a las

células modernas. Es poco probable que la vida

se hubiera podido desarrollar en tierra, y aún

en el agua, si no se hubieran aparecido vías

metabólicas para la producción y el

almacenamiento de la energía química, un

componente esencial para las diversas formas

de vida.

7.4 LA EVIDENCIA FOSIL

Los resultados de las investigaciones que

Barghoorm y sus colaboradores han

desarrollado trabajando en rocas sedimentarias

provenientes de la llamada formación Gunflint,

en Canadá, aportan evidencias concretas sobre

la evolución de los organismos fotosintéticos

durante el periodo precámbrico.

Al analizar muestras de la formación Gunflint,

que tiene una edad de aproximadamente dos

mil millones de anos, han logrado identificar

una Bran variedad de fósiles muy similares a

algunas algas verde-azules contemporáneas,

sobre todo las pertenecientes a los géneros

Oscillatoria y Lyngbya. La mayor parte de los

fósiles encontrados en esta formación, son

estructuras filamentosas que llegan a tener

hasta varios cientos de micras de largo y en las

cuales es posible distinguir estructuras internas

como tabiques de separación. Algunos fósiles

asociados a estas estructuras son de forma

esférica; tal vez representen cianofíceas

unicelulares, aunque algunos autores piensan

que podría tratarse de las endoesporas

fosilizadas de las formas filamentosas.

En la misma formación Gunflint se han

encontrado microfósfosoles de bacterias,

algunas de ellas semejantes al género

contemporáneo

Crenothrix, que posee un metabolismo ferro-

reductor. Por otra parte, los análisis químicos

de esta formación han revelado la existencia

de material orgánico probablemente formado

por procesos fotosintéticos y en particular se

ha demostrado la presencia de fitano y

pristano, dos productos que resultan de la

degradación de la molécula de clorofila y que

se encuentran actualmente en bacterias y aun

Page 45: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

45

en muchas especies animales.

Entre los diferentes grupos de organismos

encontrados en la formación Gunflint existe

una especie particularmente interesante,

Kakabekia umbellata, que agrupa individuos

con un tamaño que oscila entre 10 y 30

micras, formados por un pequeño bulbo infe-

rior del cual surge una columnita que remata

en una estructura semejante a una sombrilla.

Al poco tiempo que el descubrimiento de

Kakabekia umbellata apareció en la literatura

científica, un microbiólogo, S. M. Siegel, hizo

notar el extraordinario parecido que guarda

con un microorganismo edafícola que el había

descubierto, y que únicamente es capaz de

subsistir en suelos ricos en amoniaco, además

de carecer de núcleo y de clorofila y de

mostrar un crecimiento lento.

No es posible afirmar que el microorganismo

contemporáneo descienda directamente de

Kakabekia umbellata; sin embargo, el parecido

que guardan entre sí es extraordinario y

eventualmente puede conducir a algunas

conclusiones sobre su posible evolución.

La Tierra había sufrido un cambio sustancial en

la composición química de su atmósfera

cuando quedaron depositados los sedimentos

que ahora constituyen la formación Gunflint.

Fig. 7.3. a) An haeorestis schreiberensis, un

alga fósil de dos mil millones de años de

antigüedad, de la formación Gunflint (Canadá)

y b) Bacterias fósiles de la misma formación.

Este cambio, que fue el resultado de la

actividad biológica, esta asociado con una

variedad de formas y por tanto quizás de

funciones, en los fósiles de organismos de hace

dos mil millones de anos que encontramos en

la formación Gunflint, que muestran la

extraordinaria diversidad que ya existía para

entonces entre los seres vivos y el surgimiento

de formas de organización como las

representadas por los filamentos de algas

fósiles, que habrían de conducir a niveles de

mayor complejidad biológica.

Page 46: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

46

DE SENCILLO A COMPLEJO

8.1 PROCARIONTES Y EUCARIONTES

Con la excepción de los virus, que podríamos

llamar acelulares, todos los organismos

terrestres pertenecen a una u otra de estas

dos categorías: la de los organismos formados

por células que carecen de núcleo, llamados

procariontes, o bien la de los formados por

células que poseen un núcleo, o sea los

eucariontes.

Esta distinción entre dos grupos de seres vivos,

cuya importancia evolutiva ha sido

comprendida apenas recientemente, en opinión

de muchos biólogos, tiene un significado mayor

que la separación de los organismos en plantas

y animales, que era la base de los esquemas

tradicionales de clasificación

Ambos tipos de organismos pueden estar

representados por formas unicelulares o

pluricelulares; aunque los procariontes nunca

llegan a alcanzar la complejidad y el tamaño de

los eucariontes pluricelulares. De hecho, los

procariontes típicos, como las bacterias y las

cianofíceas, son organismos simples, en los

cuales las moléculas de DNA se encuentran

mezcladas con el resto del material del

citoplasma, en el cual no existen mitocondrias,

cloroplastos ni estructuras ciliares complejas.

Las células procariontes, de dimensiones

reducidas, se nutren básicamente por

absorción de material, aunque existe un

número considerable de bacterias

fotosintéticas y de algas verde-azules; en

general, las procariontes se reproducen por

fisión o por otros mecanismos igualmente

sencillos.

Las células eucariontes, en cambio, tienen una

membrana nuclear que rodea dos o más

cromosomas; así, el núcleo se encuentra

compartamentalizado dentro de la célula y es

el sitio donde se encuentra el material genético

fundamental del organismo. En las eucariontes

existe una complejidad estructural interna que

se refleja en la presencia de numerosos tipos

de organelos, tales como mitocondrias,

cloroplastos en las células vegetales,

lisosomas, retículo endoplasmico y otros;

además, poseen sistemas ciliares o flagelos

mas complicados que los que llegan a

presentar las células procariontes.

Las células eucariontes presentan otras

diferencias importantes respecto de las

Page 47: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

47

procariontes, tales como un tamaño

típicamente mayor, nutrición por absorción,

ingestión o bien por fotosíntesis, reproducción

por mitosis y la meiosis, que implica la fusión

nuclear total de los genomas de las gametas.

Toda la evidencia indica que los primeros

organismos que aparecieron en la Tierra fueron

procariontes y que a partir de ellos

evolucionaron los eucariontes. Nuevamente,

los hallazgos de los micropaleontologos vienen

a aportar datos que permiten reconstruir parte

de este proceso. El estudio de la formación

precambrica de Bitter Springs, localizada en

Australia, y que tiene una edad aproximada de

mil millones de años, ha demostrado que ya

para entonces existían en la Tierra, además de

cianofíceas filamentosas semejantes a

Oscillatoria y a Nostoc, también restos de algas

verdes, que a diferencia de las verdeazules,

son eucariontes. De

esta manera, podemos estar seguros de que

hace mil millones de años ya existían en los

mares primitivos organismos potencialmente ©

capaces de reproducción sexual o, al menos,

con un núcleo definido. En el caso de

Glenobotrydion aenigmatis, una de las algas

verdes unicelulares que se encuentran entre

los fósiles de Bitter Springs, ha sido posible,

incluso, reconstruir parcialmente los diferentes

pasos de su división celular; para ello se han

utilizado individuos que se fosilizaron en

diferentes estadios de este proceso.

Toda esta evidencia fósil ha llevado a Schopf y

Oehler a proponer recientemente que los

primeros organismos eucariontes pudieron

haber aparecido hace unos 1 400 millones de

años; sin embargo, aún no es claro como pudo

haber ocurrido este paso de gran importancia

evolutiva; para explicar el origen de las células

eucariontes se han propuesto varias teorías.

Una de ellas, quizá la más clásica, sostiene que

las eucariontes se originaron a partir de

mutaciones sufridas por las células

procariontes, en las cuales la duplicación del

genoma, en contacto con partes de la

membrana celular que luego se invaginaron

(aunque existe una variante que sostiene la

idea de una evaginación), formo estructuras de

doble membrana, dentro de las cuales quedó

aislado parte del genoma original, que luego

perdería parte de la información que contenía

para sufrir un proceso de especialización; así

se explica la presencia del DNA en cloroplastos

y mitocondrias, independiente del DNA

contenido en el núcleo de los organismos

eucariontes.

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

48

8.2 LA TEORIA SIMBIOTICA DE LA

EVOLUCION

Lynn Margulis, en cambio, ha sugerido una

alternativa radicalmente diferente respecto de

la teoría que sostiene que las células

eucariontes evolucionaron de una especie

procarionte por procesos de diferenciación

intracelular. Basándose también en el hecho de

que existe material genético en cloroplastos y

mitocondrias que es independiente del

contenido en el núcleo, Margulis ha propuesto

que estos organelos eran en realidad

organismos procariontes independientes que

vivían en ámbitos cercanos y que entraron en

simbiosis dando origen a las células

eucariontes.

Esta teoría sugiere que los cloroplastos, las

mitocondrias y los flagelos de las células

eucariontes no son sino los remanentes de

procariontes que se simplificaron a lo largo de

un proceso de endosimbiosis. Margulis ha

supuesto que la secuencia de los eventos que

condujeron a la aparición de los eucariontes

estuvo precedida por la presencia, en la Tierra

primitiva, de procariontes ancestrales entre los

cuales existían formas heterotróficas y otras

fotoautotróficas. Prosigue diciendo que un

procarionte amiboideo engullo, sin digerirlo, un

organismo procarionte de respiraci6n aerobia,

que persiste hasta la fecha en forma

modificada como mitocondria en las células

eucariontes contemporáneas.

Después, este primer sistema simbiótico se

asoció con procariontes semejantes a las

espiroquetas, adquiriendo de esta manera un

mecanismo de movilidad que luego se

transformó, en el curso del tiempo, en el

mecanismo mit6tico y en los flagelos de las

eucariontes actuales. De este sistema,

ciertamente más complejo surgieron las células

eucariontes animales. Otros sistemas, en

cambio, ya con procariontes semejantes a las

espiroquetas asociadas a ellos, entraron a su

vez en simbiosis con procariontes fotosintéticos

tales como las cianofíceas o las bacterias

fotosintéticas, de donde surgirían después los

antecesores de las algas eucariontes y de las

plantas verdes.

Finalmente, la diferenciación de una membrana

nuclear, la aparición de un mecanismo mitótico

que permitía una distribución más adecuada del

material genético y el surgimiento de los

cromosomas marcó la aparición de las células

eucariontes contemporáneas.

Page 49: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

49

Existen en la actualidad algunos ejemplos de

simbiosis que ocurren intracelularmente, y que

parecerían apoyar la teoría, como la que existe

entre Paramecium y Chlorella, un alga

unicelular verde que habita dentro de

Paramecium bursaria, al que provee de

compuestos orgánicos que son sintetizados en

presencia de la luz. Otras evidencias que

parecen apoyar la teoría endosimbiótica son las

características del mecanismo de síntesis de

proteínas y su control génico, tal como ocurre

en los cloroplastos y en las mitocondrias, y que

se parece bastante al de las células

procariontes. Sin embargo, aun persisten

fuertes dudas acerca de si esta teoría de la

simbiosis y sus implicaciones evolutivas puede

explicar la presencia de todos los organelos,

particularmente los componentes

microtubulares de las células eucariontes, o

bien los procesos de evolución de los flagelos a

partir de espiroquetas procariontes.

8.3 LA FAGOCITOSIS Y EL ORIGEN DE LOS

EUCARIONTES

Una tercera teoría para explicar el origen de

las células eucariontes a partir de las

procariontes ha sido sugerida recientemente

por Cavalier-Smith; el supone que la evolución

de la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis)

pudo haber jugado un papel fundamental en la

aparición de las células eucariontes. Pero a

diferencia de Marguéis, no propone que este

proceso de fagocitosis haya sido importante

para conducir a la endosimbiosis , sino que

proveyó a las procariontes iniciales de un

mecanismo físico para lograr la

compartamentalización celular, que permite

entender no únicamente los orígenes de las

mitocondrias, los plásticos y aun el núcleo

mismo, sino también sus propiedades

características.

Cavalier-Smith supone que el ancestro común

todas las eucariontes era una cianofícea

unicelular, facultativamente fototrófica, incapaz

de fijar nitrógeno, pero que podía liberar

oxígeno mediante procesos fotosintéticos y

capaz también de realizar respiración aerobia

basada en citocromos y otras moléculas trans-

portadoras de electrones. El primer paso que

conduciría a las eucariontes seria la perdida de

la pared celular en un alga de este tipo, que

viviese en un medio bent6nico poco profundo y

rico en restos orgánicos y bacterias que

pudiese engullir. La aparición de

compartimientos intracelulares como resultado

de la fagocitosis llevaría entonces a la

especialización de cada uno de estos compar-

timientos en funciones especificas, lo cual daría

una ventaja selectiva sobre otras células en las

cuales este proceso no se hubiese llevado a

cabo.

Por otra parte, sugiere el mismo Cavalier-

Smith, que el núcleo pudo haber aparecido

como resultado de este proceso, quedando

material genético en los compartimientos que

Page 50: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

50

luego se transformarían en mitocondrias o

cloroplastos.

8.4 LA DIVERSIFICACION DEL MUNDO

VIVO

Aun cuando no comprendemos los procesos

que dieron origen a los eucariontes, su

aparición hacia el final del Precámbrico marca

un cambio fundamental en la organización y la

evolución de los seres ' vivos. La aparición de

células nucleadas abría las puertas a la

reproducción sexual, la cual involucra la

recombinación de las características

heredables, y que es la clave de la variabilidad

genética que llevo a una complejidad creciente

de forma y función a todos los niveles de

organización biológica.

Algunos de los organismos unicelulares

perdieron la capacidad de vivir en forma

independiente al iniciar la formación de

comunidades pluricelulares, lo que implica a su

vez un cambio cualitativo en la organización

del mundo vivo. De esta manera, los mares de

la Tierra se fueron poblando por una gran

variedad de organismos, resultando todos ellos

de los procesos de mutación, los cuales hacían

aparecer formas que habrían de salir airosas

de los procesos de selección darwiniana,

mientras que muchas otras perecían en aras de

la evolución.

Los organismos procariontes, careciendo de las

posibilidades evolutivas de los eucariontes,

cambiaron relativamente poco desde los

tiempos primitivos hasta nuestros días. Las

extraordinarias similitudes de los fósiles

precámbricos más antiguos con las bacterias y

las cianofíceas no solamente nos permiten

identificar a los primeros, sino que además nos

muestra que sus descendientes

contemporáneos no alcanzaron los niveles de

diversidad, en forma y función, que lograron

los eucariontes.

La extraordinaria variedad de formas de vida

animal y vegetal que han existido en la Tierra

en los últimos 600 millones de años de su

existencia, no son sino el resultado del

potencial de diversidad genética de las células

eucariontes, que poco a poco fueron ocupando

nichos ecológicos hasta entonces vacíos.

Hace aproximadamente 429 millones de arios

el contenido del oxígeno atmosférico tenía un

valor cercano al 10% del valor actual de su

concentración, lo que permitió la invasión de

las tierras por formas de vida vegetales y

animales que ya no tenían que soportar el

intenso flujo de radiación ultravioleta que hasta

entonces hacia obligado a la vida a

permanecer protegida por el agua de los

mares. La radiación adaptativa rápidamente

dio lugar a un amplio espectro de formas

descendientes de unas cuantas líneas

ancestrales, permitiendo la invasión de

diferentes hábitos y dando lugar a diferentes

formas de vida durante el constante proceso

de evolución biológica, que se fueron

extendiendo por todos los confines del planeta.

El aislamiento geográfico llevo a la

diferenciación genética, basada en la fijación

de adaptaciones de diferente tipo obtenidas

por los procesos de selección natural. Algunas

de estas características contribuyeron

poderosamente a aislar diferentes poblaciones,

aun aquellas que vivían cercanas, y dio origen

de este modo a múltiples especies.

Se han sucedido a lo largo de la historia de

la Tierra muchas formas de vida: bosques de

plantas hoy extintas poblaron la faz del

planeta; grandes reptiles que lograron

subsistir durante largos períodos de tiempo;

mamíferos que antecedieron a los actuales.

Dentro de estos procesos de constante

cambio y evolución, algunos dieron lugar

eventualmente a un primate del cual el

hombre mismo se originó. El proceso de

selección biológica que llevó a la aparición

de los primeros hombres, lo podemos

entender y reconstruir con cierto detalle

Page 51: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

51

examinando los fósiles de los homínidos que

antecedieron a nuestra propia especie. Y el

desarrollo social del hombre, a lo largo de la

historia, nos ha permitido llegar a

comprender nuestros primeros orígenes y

ubicarnos así dentro de los procesos de

evolución de la materia.

EL HOMO SAPIENS, ¿CULIMINACIÓN DE

LA EVOLUCIÓN?

La respuesta a esta pregunta parece

desprenderse por si sola. Si, desde luego que

lo somos. En el penúltimo capítulo de El origen

de las especies escribió Darwin: «Mientras la

selección natural opere únicamente por y para

el bien de cada ser, todas las facultades

tenderán a progresar hacia la perfección El

Homo sapiens, desde que apareció, hace unos

150.000 años, ha acabado por ocupar todos los

continentes menos las llanuras inhóspitas de la

Antartida, e incluso allí hemos puesto el pie.

Esto, sin duda, da fe de nuestras facultades

corpóreas, ya que nos hemos adaptado a todos

estos ambientes. Y no puede ponerse en tela

de juicio nuestras facultades mentales, que son

únicas en la naturaleza. Somos seres

intelectualmente analíticos, artísticamente

creativos y hemos inventado normas éticas por

las que se rige la sociedad. Nadie puede dudar

de que nuestra especie ha avanzado, si no

hacia la perfección, si hasta un punto elevado,

el más elevado, de la diversidad de la vida en

la Tierra. Somos la culminación de la evolución

o no?

Antropologos y biólogos vienen bregando con

el tema desde hace mucho y hasta ahora no ha

habido soluciones sencillas.

En el mundo de la naturaleza nos sentimos

únicos y en efecto lo somos: cada especie es

única por definición, lo cual no sirve de gran

cosa. En el mundo actual no somos más que

una especie entre muchos millones. Sin

embargo, nos sentimos especiales en medio

de esta exuberante diversidad biológica

porque tenemos una capacidad inigualada

para el lenguaje hablado y la conciencia

introspectiva, y podemos dar forma a

nuestro mundo como ninguna otra especie.

Creemos que esto nos sitúa en la cima del

montón. Antes de que se demostrara la

realidad de la evolución, empezando por

Darwin, a mediados del siglo XIX,

Pensábamos que la Creación divina había

puesto al Homo sapiens en lo más alto. En el

mundo darwiniano se dijo de nuestra especie

que había conseguido su primacía gracias a

la selección natural de nuestras cualidades

particulares. El contexto intelectual había

cambiado, pero el resultado era el mismo.

Nos considerábamos la cima del mundo

natural.

Esta afirmación comporta dos suposiciones,

una tacita, la otra manifiesta. La suposición

tacita es que la evolución del Homo sapiens fue

una consecuencia inevitable del flujo de la

vida, del desarrollo de la evolución. La

suposición manifiesta es que las cualidades que

valoramos en nosotros como especie son en

cierto modo superiores a las del resto del

mundo natural. En el tiempo evolutivo, la vida

adquirió complejidad creciente, generando un

progreso rectilíneo. Como dijo Darwin en el

pasaje citado más arriba, la vida, gracias a la

selección natural,

tendera a progresar hacia la perfección. Somos

la punta de la flecha del progreso, la expresión

de la perfección.

Aquí analizare tres aspectos de este tema.

Primero veremos los esfuerzos de los

estudiosos durante milenios, desde Aristóteles

hasta los antropólogos actuales, por situar

como es debido al Homo sapiens en el mundo

de la naturaleza. Luego abordaremos la

cuestión de la inevitabilidad de nuestra especie

en el flujo de la vida. Si la historia de la vida

Page 52: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

52

volviera sobre sus pasos hasta los orígenes y

pudiera recomenzar, aparecería otra vez el

Homo sapiens en medio de la grandiosa

diversidad de la vida? Por ultimo preguntare si

el mundo de la naturaleza se ha vuelto de

verdad más complejo en el tiempo evolutivo.

,Hay una flecha del progreso en las

operaciones de la selección natural?

La concepción humana del Hombre en el seno

de la naturaleza ha variado con el paso de los

siglos, reflejando así la mudanza incesante del

contexto intelectual. Es relativamente reciente

la fecha en que los antropólogos empezaron a

analizar los orígenes humanos tal como

analizaban el origen de las ostras, los gatos y

los monos. Sin embargo, el deseo de mantener

una frontera entre nosotros y nuestros

parientes biológicos puede detectarse, incluso

en la actualidad, en las teorías de ciertos

estudiosos sobre la prehistoria humana, en

particular en lo que afecta al origen de los

humanos modernos, las personas como los

autores de este libro y sus lectores.

En el siglo XIX y principios del XIX, los

estudiosos veían un orden en la naturaleza en

forma de Gran Cadena del Ser, cuyas raíces se

hundían en la concepción aristotélica del

mundo. Era una “expresión sagrada”, como

señalo Arthur Lovejoy, historiador de la ciencia

de Harvard que en /1936 público el trabajo

clásico sobre el concepto. Tuvo una función en

cierto modo semejante a la de la dichosa

palabra "evolución" a fines del siglo XIX”.

Desde las formas de vida más sencillas, las

bacterias, hasta la más compleja, el Homo

sapiens, la naturaleza se organizo en tramos

graduados con regularidad que reflejaban el

orden de la creación. La cadena quería ser una

descripción del mundo natural tal como había

sido desde la creación y como sería siempre.

Si reflejaba la perfección aristotélica y las

expectativas de estudiosos posteriores acerca

de un orden natural, la cadena de los seres

tenia que estar intacta; no habría huecos en la

gradación del mundo natural. Sin embargo,

había grandes huecos a la vista; a saber, entre

los minerales y las plantas, entre las plantas y

los animales, y, para empeorar las cosas, entre

los simios y los humanos. Tan influyente fue la

teoría que cuando Linneo, entre 1736 y 1758,

sentó las bases de la clasificación zoológica (su

Systema naturae), postuló la existencia de una

forma primitiva de humanos, el Homo

troglodytes, que llenaba el hueco abierto entre

los humanos y los monos. Del Homo

troglodytes se dijo que vivía en los bosques,

que solo estaba activo de noche y que se

comunicaba solo con silbidos. Los exploradores

de la época volvían a menudo de África con

anécdotas fantásticas sobre criaturas

semihumanas y semisimiescas que se

comportaban así; habían “visto” lo que

esperaban ver, de acuerdo con la teoría

dominante.

Con la aparición de la teoría de Darwin, la

fuente del orden del mundo se enfoco de

manera distinta. Más que fruto de la creación,

era resultado de la historia o, en palabras de

Darwin, de la “descendencia con modificación” .

Todos los organismos tenían raíces comunes,

conectadas de diversa manera en el desarrollo

de la evolución. Y aquí, evidentemente, se

incluía a los humanos. No obstante, la

concepción del mundo de los estudiosos siguió

siendo notablemente parecida a la posición

preevolucionista. Es decir, se suponía que el

Homo sapiens representaba el producto

definitivo de la evolución y que estaba sepa-

rado del resto de la naturaleza en muchos

sentidos, con un aumento gradual de su

superioridad a través de las razas geográficas,

desde la australiana hasta la europea.

Por ejemplo, Alfred Russell Wallace, el otro

creador de la teoría de la selección natural,

creía que la evolución había estado operando

Page 53: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

53

<durante incontables millones de años...

desarrollando lentamente formas de vida y

belleza que culminan con el hombre» .2 El

paleontólogo escocés Robert Broom, que

durante los años cuarenta y cincuenta estuvo

entre los que inauguraron la búsqueda de los

primeros fósiles humanos en África del sur,

estaba básicamente de acuerdo con Wallace

cuando dijo en 1933: “Parece como si buena

parte de la evolución se hubiera planeado para

que produjera al hombre, y otros animales y

plantas para que el mundo le resultase una

morada acogedora”.3 Broom, evidentemente,

consideraba a los humanos como seres

especiales y a parte, y al resto del mundo

como una propiedad a la que explotar a

nuestro antojo. La opinión de Broom no estaba

aislada; reflejaba con exactitud el pensamiento

contemporáneo. Los antropólogos de la época

se quedaban asombrados ante el tamaño y

capacidad del cerebro humano y lo

consideraban el atributo biológico que nos

ponía en la cima del monte, amos de todo. El

progreso humano en la prehistoria había sido,

según el destacado antropólogo británico Sir

Arthur Keith, “un éxodo glorioso hacia el

dominio de la tierra, el mar y los cielos”.4

La literatura académica de las primeras

décadas del siglo, que situaba en un marco

evolucionista lo que hasta entonces se había

considerado fruto de la creación, estaba

plagada de ejemplos de lo que, de acuerdo con

nuestros esquemas actuales, llamaríamos

racismo flagrante. Bastard una cita para

ilustrarlo. En un escrito de 1923, de sus Essays

on the Evolution of Man, el eminente

anatomista británico Sir Grafton Elliot Smith

dijo lo siguiente: “La raza más primitiva que

vive en la actualidad es sin lugar a dudas la

australiana, que representa la supervivencia,

con modificaciones relativamente ligeras, del

que tal vez sea el tipo primitivo de la especie.

La sigue en orden la raza negroide, que es

mucho más tardía y en muchos aspectos esta

superiormente especializada, aunque comparte

con aquella la pigmentación negra de la piel,

que es en realidad una característica temprana

de la familia humana que el hombre primitivo

comparte con el gorila y el chimpancé. Cuando

el negro se separo del tronco principal de la

familia, la cantidad de pigmentación sufrió una

brusca y muy notable reacción; y el siguiente

grupo que se separo y sufrió sus propias espe-

cializaciones distintivas fue la raza mongoloide.

Con la separación de la raza mongoloide hubo

aún otra reducción del piginento de la piel; y

de esta división blanca de la humanidad se

separo primero del tronco principal la raza

albina, que en ultimo termino se dividió en las

razas mediterránea y nordica, en la ultima de

las cuales la reducción del pigmento se llevo a

una etapa más allá y produjo los más rubios de

todos los seres humanos”.5

Esta clase de racismo manifiesto desapareció

de los manuales hacia mediados de siglo, con

un efecto curioso. Consideradas más primitivas

que los blancos caucásicos, las “razas

inferiores” formaban una especie de puente

entre la expresión definitiva del Homo sapiens

y el resto del mundo animal. Cuando todas las

razas se consideraron iguales, el puente

desapareció y quedo un vació que hizo que los

humanos modernos pareciéramos más

separados aún de la naturaleza. La literatura

antropológica se centro en los rasgos que

admirábamos (cerebro grande, lenguaje y

tecnología) y se supuso que su evolución había

formado parte de nuestra historia desde el

origen mismo de la familia humana. Fuimos

impulsados por la fuerza de la evolución,

especiales desde el comienzo, hacia un lugar

especial en el mundo.

Tan especial que Julian Huxley, nieto de

Thomas Henry Huxley, sugirió que la

clasificación de los humanos debería hacerse

totalmente al margen del resto del mundo

natural. “Desde un punto de vista ver-

daderamente evolucionista, los humanos

Page 54: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

54

constituyen un grupo dominante radicalmente

nuevo y altamente eficaz que evoluciona por el

novedoso método de la transmisión cultural,

dijo en 1958. “El hombre... debería asignarse a

un grado distinto que podría denominarse Psi-

cozoo.”6 Los animales no humanos, las plantas

y todos los demás organismos se clasifican en

reinos propios donde coexisten múltiples

especies. En opinión de Huxley, los humanos

deberían ser los únicos habitantes de su propio

reino biológico.

No replicare diciendo que el universo cultural

que han creado los humanos no es especial en

el mundo, pero desde la época en que Huxley

formulo su sugerencia hemos venido valorando

con mucho más conocimiento de causa las

cualidades de otras criaturas, en particular de

nuestros parientes mas cercanos, los grandes

monos. Se decía que nuestro lenguaje y

capacidad cultural nos apartaban del mundo

natural

en muchos aspectos. Solo los humanos

emplean herramientas, se decía; sólo los

humanos tienen conciencia de si; sólo los

humanos pueden producir cultura; sólo los

humanos tienen lenguaje simbólico. Na-

turalistas como Jane Goodall y Dian Fossey han

difuminado la frontera humanoanimal que con

tanto teson habíamos trazado a partir de estos

atributos supuestamente únicos. Los monos

emplean herramientas; tienen una especie de

cultura; tienen conciencia de si; y, aunque las

investigaciones están rodeadas de polémica,

hay bastantes probabilidades de que los

monos, incapaces de producir lenguaje

articulado, estén capacitados para entender y

manejar el simbolismo que el lenguaje articu-

lado comporta. No somos tan especiales, al fin

y al cabo.

Además, la idea tradicional de que nuestros

antepasados eran básicamente humanos desde

los orígenes de la familia humana se ha venido

igualmente abajo. Las evidencias de los

registros fósil y arqueologías y los datos

procedentes de la biología molecular indican

que, aunque la primera especie humana

evoluciono hace unos cinco millones de anos,

las preciosas cualidades del cerebro grande y

la capacidad tecnológica parece que no

surgieron hasta hace unos 2,5 millones de

años. En nuestra prehistoria, y durante mucho

tiempo, fuimos monos bípedos y nada más. La

especie humana experimento la misma

expansión adaptativa que vemos en muchos

grupos de grandes vertebrados terrestres: de

la especie fundadora del grupo surgieron

muchas especies nuevas, una selva de ligeras

variaciones sabré un tema inicial. El adveni-

miento de la expansión cerebral que acaeció en

el género Homo, de cuyo linaje somos el único

miembro vivo, produjo un cambio importante.

Ya no éramos solo monos bípedos; éramos

monos bípedos que habían comenzado una

nueva adaptación, una forma primitiva de caza

y recolección. Durante casi dos millones y

medio de años el cerebro no hizo mas que

crecer y la adaptación cazadora-recolectora se

hizo más compleja. No me cabe duda de que la

aptitud del lenguaje se construyo también de

modo gradual.

Desde esta perspectiva, el Homo sapiens

puede adornarse con rasgos especiales, pero

no estamos separados del resto del mundo

natural por un abismo insondable; estamos

vinculados a el por una serie de antepasados

en los que estos rasgos se desarrollaron poco

a poco. Me llama la atención, incluso me

divierte, saber que algunos de mis colegas

antropólogos se pronuncian sobre la

prehistoria humana en términos muy distintos.

Los humanos modernos, con nuestros

preciosos rasgos de comportamiento,

aparecieron hace muy poco y de forma repen-

tina, aducen. Todas las especies humanas

anteriores al Homo sapiens moderno eran más

monos que humanos; eran, por su capacidad

cognitiva, su capacidad comunicativa y sus

Page 55: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

55

actividades de subsistencia, como los

chimpancés. No comprendo como se puede

decir una cosa así de una especie que tenía un

cuerpo como el nuestro y una capacidad cere-

bral muy parecida y a veces superior. Lo único

que se me ocurre es que, al igual que los

antropólogos de comienzos de siglo que no

podían rebajarse a pensar en un origen

evolutivo humano con algo tan vil como un

mono, algunos de mis contemporáneos desean

mantener a toda costa la frontera entre

nosotros y el mundo natural. Es un deseo

vano.

No somos por tanto, eso creo, ni tan especiales

como se ha dicho ni estamos tan separados de

nuestros parientes biológicos como muchos

parecen desear. Pero aún así podríamos ser la

culminación de la evolución: el inevitable y

más complejo producto de este proceso

creativo.

<<La vida, plenamente entendida, no es una

aberración del universo, ni el hombre una

aberración de la vida>, dijo en su celebérrimo

libro El fenómeno humano, publicado en 1959,

el jesuita, filosofo y paleontólogo Pierre

Theilhard de Chardin. Por el contrario, la vida

culmina físicamente en el hombre, del mismo

modo que la energía culmina en la vida. La

convicción de Theilard de Chardin se basaba en

su filosofía del flujo de energía conducido

espiritualmente en el universo, cuyo

predeterminado punto final es inevitablemente

el Hombre. Tenemos que abordar el mismo

problema, pero nuestro punto de referencia es

lo que podemos inferir de nuestra comprensión

del flujo físico de la vida, según se vio al

principio de este libro. El asunto de la

inevitabilidad de nuestra evolución está en

cierto modo interrelacionado con la cuestión

del incremento de la complejidad biológica en

la historia de la vida, pero separare los dos

temas, los analizare independientemente y al

final volveré a unirlos.

La frase lapidaria de Charles Lyell el

presente es la clave del pasado podría ser un

poco optimista, porque estamos

encorsetados en nuestra experiencia del

presente. Por ejemplo, he estado más veces

de las que puedo recordar en el lago

Turkana, al norte de Kenia, buscando fósiles

humanos antiguos en los sedimentos de

arenisca que componen sus orillas oriental y

occidental. Es un lago gigantesco en forma

de pata canina que tiene unos 240

kilómetros de norte a sur y unos 50 de este

a oeste. Nadie que lo contemple deja de

sentirse impresionado por aquel desolado

escenario de terreno árido y cocido por el

sol. Desde la primera vez que estuve allí, en

1968, el nivel del agua ha bajado unos

veinte metros, así que ahora tardamos un

poco más en llegar a la orilla cuando salimos

del campamento para hacer las abluciones

matutinas. Esta bajada no me sorprendió,

porque había leído informes de viajeros del

siglo XIX que registraban fluctuaciones

importantes en el nivel del agua. Pese a

todo, es un lago gigantesco, se mire como

se mire.

No obstante, las fluctuaciones de esta

magnitud en la historia reciente del lago son

menores, en comparación con los cambios que

sufrió en la prehistoria. Frank Brown, de la

Universidad de Utah, ha estudiado el lago y sus

alrededores durante casi dos décadas y ha car-

tografiado sus limites durante los últimos

cuatro millones de años. Sus hallazgos son

fabulosos. El lago actual estuvo oculto en otras

épocas por una versión mucho mayor. Hace

diez mil años, por ejemplo, las aguas

abarcaban un área diez veces mayor que la

actual. En otras etapas no hubo ningún lago en

la cuenca del Turkana, sólo un río que la

cruzaba. Aunque se que lo que dice Brown es

verdad, me cuesta muchísimo hacerme una

idea por lo imponente que me resulta la

presencia del lago en la actualidad. No puedo

Page 56: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

56

imaginar que no estuviera allí.

Afrontamos el mismo problema cuando

pensamos en un mundo sin el Homo sapiens.

La conciencia de uno mismo ha dejado en

nosotros una huella tan profunda, a escala

individual y de especie, que no podemos

imaginarnos fuera de la existencia, y eso que

durante cientos de millones de años los

humanos no desempeñaron ningún papel en el

flujo de la villa del planeta. Cuando Theilhard

de Chardin dijo que el fenómeno del hombre

estuvo básicamente determinado desde el co-

mienzo, hablaba tanto desde lo más hondo de

la experiencia individual, que todos

compartimos, como desde la filosofía de la

religión. Nuestra incapacidad para imaginar un

mundo sin el Homo sapiens tiene un impacto

inmenso en la concepción que tenemos de

nosotros mismos; se vuelve seductoramente

fácil imaginar que nuestra evolución fue

inevitable. Y la inevitabilidad da sentido a la

vida porque hay una sólida seguridad en creer

que las cosas son como han tenido que ser.

Como encaja esta atracción por la

inevitabilidad con lo que sabemos de la historia

de la vida?

Tenemos que responder a esto en dos niveles,

el global y el local. El nivel global abarca las

modificaciones principales de la historia de la

vida, sobre todo las crisis bióticas que la

jalonan y en concreto las Cinco Grandes. A

nivel local hay cambios ambientales que han

influido en la prehistoria humana.

Cuando consideramos la historia de la vida

vertebrada en general, vemos una evolución

que va de los peces a los anfibios, de estos a

los reptiles, luego a los mamíferos, a los

primates y finalmente a los humanos, una

progresión que camina desde lo primitivo hasta

lo avanzado. <<Si la evolución ha avanzado en

una progresión tan lineal, como podía haberse

desarrollado la historia de otro modo?>>,

pregunta retóricamente Stephen Jay Gould. La

progresión parece tener cierta lógica, tanta

que, como dice Gould, tendemos a suponer

que bien esta, sea lo que fuere Pero sabemos

muy bien que eso, probablemente, no es

verdad.

Hoy sabemos que la explosión cámbrica fue un

periodo de experimentación evolutiva sin

precedentes, que produjo un amplísimo espec-

tro de planes estructurales, o tipos, que fueron

la base del resto de la historia de la vida.

Puede que ese espectro de planes

estructurales, hasta un centenar en total,

agotara la capacidad de innovación disponible

para la evolución, de suerte que si, por arte de

magia, el proceso se repitiera, aparecerían los

mismos tipos. Pero no hay ningún argumento

ni teórico ni empírico que apoye esta

suposición. Es verdad que existen algunos

limites en las posibilidades de la arquitectura

biológica, por lo general relacionados con la

biomecánica (no hay organismos con ruedas,

por ejemplo). Pero ya exasperan muchos

animales cámbricos nuestra experiencia de la

vida, y también nuestra capacidad de fe. Así,

aunque las formas no son infinitas, es muy

probable que la cámbrica fuera solo una de

muchas faunas posibles. Rebobinemos la cinta,

pasemos otra vez el video (por repetir la

metáfora con que Gould represento este

experimento mental) y es posible que

aparezcan otros mundos.

Y que? Pues que uno de los planes

estructurales que surgieron en la explosión

cámbrica fue el filum cordados, el tronco

original de los vertebrados. Si hubiera otra

producción de formas de vida tan explosiva

es posible que no apareciesen los cordados.

Y, como sabemos, si un filum no aparece en

la primera explosión creativa, ya no aparece

nunca. El mundo resultante de pasar el

video otra vez podía ser un mundo sin

columnas vertebrales: no habría peces, ni

ranas, ni lagartos, ni leones, ni humanos.

Pero la explosión cámbrica produjo un cordado,

Page 57: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

57

un modesto organismo que Charles Walcott

bautizo Pikaia gracilens. Dada su rareza en la

fauna de Burgess Shale, no fue un actor

destacado en la escena cambrica. Existir, sin

embargo, existió, de modo que se me podría

acusar de proponer juegos de nulo valor

intelectual. Es verdad, no podemos repetir la

explosión cámbrica, de modo que nunca

conoceremos la verdad de esta posibilidad. No

obstante, podemos observar la coyuntura de la

historia de la vida en que sobrevivieron los

cordados, posibilitando nuestra existencia.

Uno de los temas principales que se perfilaron

en la sección anterior fue que, aunque la

selección darwiniana ha tenido importancia en

las adaptaciones de los organismos,

capacitándolas para las exigencias de la vida,

las crisis bióticas suspendían provisionalmente

las leyes darwinianas, sustituyéndolas por un

código distinto del que solo en los últimos

tiempos hemos empezado a saber algo. Lo que

sabemos, sin embargo, es que la casualidad

desempeño un papel tan desconcertante como

importante a la hora de determinar que

especies sobrevivían y cuales no. Y esta

casualidad intervino en el destino del centenar

aproximado de planes estructurales que se

produjeron durante la explosión cámbrica: el

azar estuvo presente en la selección de los

treinta que formaron la base de la vida

moderna. Pikaia sobrevivió a la primera de las

colosales loterías de la vida y formo la raíz de

todos los vertebrados, comprendido el Homo

sapiens, aunque pudo no haber sido así. La

supervivencia fue una cuestión de contingencia

histórica, no de buen diseño, tema que Gould

ha tratado de un modo convincente en los últi-

mos años y que presento detalladamente en La

vida maravillosa.

Los vertebrados, tras sus humildes orígenes,

fueron peces primero y luego tetrápodos

terrestres; la transición fluyo de un grupo

menor de peces, el de los pulmonados-

celacantos-ripidistios. “Pasemos otra vez el

video, suprimamos a los ripidistios por causa

de extinción total y nuestras tierras conocerán

el imperio absoluto de los insectos y las flores”,

observa Gould. Pero el caso es que hubo

transición y al final aparecieron los mamíferos,

más o menos a la vez que los dinosaurios, a

fines del Triásico, hace unos doscientos

millones de anos. Durante más de cien

millones de años, los mamíferos

desempeñaron un papel ecológico menor,

mientras los «lagartos terribles>> dominaban

la vida terrestre. Y los dinosaurios gobernaron

hasta su súbita desaparición a fines el

Cretácico, muy probablemente victimas (junto

con millones de especies de todas las

comunidades ecológicas) de las consecuencias

del choque de un cometa con la Tierra. Si el

cometa hubiera fallado el blanco, los

dinosaurios podrían ser aun los tetrápodos

terrestres dominantes y los mamíferos

seguirían escurriéndose como criaturas del

tamaño de una rata en el mundo crepuscular

de los bosques densos.

Pero el cometa cayo; los dinosaurios

desaparecieron (sin dejar más descendientes

que las ayes); los mamíferos placentarios

sobrevivieron, tras sufrir bajas relativamente

menores, y con ellos una pequeña criatura,,

Purgatorius, el primate más antiguo. Pero y si

Purgatorius no hubiera sobrevivido...?

Podría acusárseme aquí de jugar a una partida

de < Zy si...?» para la que no hay respuestas.

Pero creo que Gould ha hecho bien en concien-

ciarnos sobre el papel de la contingencia en el

flujo de la vida, aunque sospecho que lleva la

argumentación demasiado lejos. Contempladas

sin embargo con serenidad, las extinciones en

masa deben verse como uno de los elementos

principales que forman la historia de la vida, y

además de forma imprevisible. Esta

imprevisibilidad significa que el progreso que

llevo de los peces a nosotros fue sencillamente

lo, que ocurrió en la historia evolutiva, no lo

que debió ocurrir. En este sentido, la historia

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PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

58

de la vida supone que no hubo ninguna

inevitabilidad en la evolución del Homo

sapiens. Somos, como dice Gould, «un

acontecimiento evolutivo altamente

improbable» .9 Puede que nos cueste aceptarlo,

pero seguramente es verdad.

La historia a escala local nos conduce a

conclusiones muy parecidas a las que hemos

visto a escala global. Hace veinte millones de

años había un cinturón exuberante de bosque

que cruzaba el continente africano, de oeste a

este. Por entonces prosperaba una docena de

especies de hominoideos, quizá más. Los

monos no representaban aun una parte

importante de la comunidad ecológica. Durante

los quince millones de años siguientes se

produjeron cambios espectaculares en el

continente, impulsados sobre todo por fuerzas

geológicas muy por debajo de la superficie. Por

entonces (hace cinco millones de años) solo

quedaba un puñado de especies de

hominoideos, los monos eran abundantes y la

familia humana se había desarrollado en algún

punto del África oriental. Dos millones y medio

de anos después, las temperaturas del globo

cayeron en picado y en los polos crecieron

gigantescos casquetes de hielo. El genero

Homo, el linaje de cerebro grande que

desemboco en nosotros, evoluciono. Tal es la

historia, a grandes rasgos. Veamos ahora lo

que ocurrió y por que.

Las fuerzas geológicas que cambiaron la faz del

continente procedían de la línea de separación

de dos placas teutónicas que iba desde el mar

Rojo, en el norte, hasta Mozambique, en el sur.

La erupción de magma formo dos grandes

<<ampollas>>, el macizo Etiopito y el macizo

de Kenia, los dos con mas de dos mil metros

de altitud. Mientras las placas se separaban, la

roca continental de superficie siguió

tensándose. Al final cedió, hace entre diez y

doce millones de anos, se produjo una falla y

con la subsiguiente elevación del terreno se

formo un valle largo y profundo, el Rift Valley,

uno de los pocos accidentes geológicos visibles

desde el espacio.

Los efectos ecológicos de estos cambios

físicos fueron espectaculares. Los vientos

dominantes oeste-este que habían

mantenido los bosques transcontinentales

con humedad recogida en el Atlántico tro-

pezaban ahora con una barrera, la elevación

del terreno vinculada con el Rift Valley.

Obligados a subir, los vientos descargaban la

humedad, condenando a la tierra del este

del valle a la escasez de precipitaciones.

Privados de humedad, los bosques

comenzaron a reducirse y a fragmentarse;

fueron sustituidos por bosques despejados y,

al final, por sabanas. Donde antaño se

extendía un hábitat selvático más o menos

continuo había ahora dos zonas ecológicas:

el bosque que persistía en el oeste y el

mosaico recién formado en el este, con

tierras de árboles y hierba. Este mosaico lo

enriqueció aun más el mismo Rift Valley, que

produjo habitats que iban desde las frías

montañas hasta los torridos y secos

desiertos del fondo del valle. Los biólogos

admiten que un hábitat con abundante

compartimentación es un potente motor

evolutivo,

Page 59: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

59

Árbol genealógico de los primates. (Reimpreso por

gentileza de Blackwell Science/ Roger Lewin.)

porque ofrece muchas oportunidades para

diferentes clases de adaptación. La elevada

biodiversidad de la región en la actualidad

confirma lo que decimos.

Las consecuencias ecológicas de la formación

del Rift Valley parece que repercutieron en la

evolución de la familia humana. Los humanos

tenemos los mismos antepasados que los

chimpancés actuales, que se fueron por otro

camino hace unos cinco millones de años. Al

oeste del valle, los antropoides podían seguir

llevando la vida a la que estaban adaptados, es

decir, en tierras densamente pobladas de

árboles y selva. Es allí donde viven los

chimpancés y los gorilas actuales. La tierra

situada al este del valle no era lugar para los

monos, ya que los bosques desaparecían

conforme menguaba el nivel de las

precipitaciones. Una teoría convincente sobre

el origen del bipedismo, el rasgo que fundo la

familia humana, dice que fue una adaptación

para conseguir una locomoción más eficaz

entre fuentes de alimentación ampliamente

repartidas. Hay otras teorías, pero esta es

biológicamente coherente, dados los cambios

de hábitat de entonces.

Sabernos muy poco de la parte más antigua de

la prehistoria de la familia humana, ya que no

existe el registro fósil prácticamente hasta

hace unos cuatro millones de años. (La

antigüedad de cinco millones de años que

damos a la familia procede de la comparación

de genes humanos y de monos africanos, y de

fósiles descubiertos hace poco.' Hace unos tres

millones de anos el registro se lleno lo

suficiente para que hoy veamos que en el este

y el sur de África coexistieron varias especies

humanas, esto es, monos bipedos. Es

exactamente la pauta que vemos en la

evolución de una nueva adaptación, en este

caso un novedoso modo de locomoción.

Durante varios millones de anos se desarrollo

un abanico de variaciones sobre el tema inicial,

y unas especies aparecían y otras se

extinguían. La adaptación básica de la familia

fue la de los monos bipedos de constitución

relativamente ligera y cerebro pequeño; en su

dieta alimentaría había productos más sólidos

de lo que es normal en los monos. Aquellos

miembros tempranos de la familia humana

eran especies de Australopitecus.

Parece que hace unos 2,5 millones de años se

produjo otro bandazo evolutivo en la familia

humana, dando lugar a dos adaptaciones en un

ambiente parecido. En uno se acentúo la

adaptación inicial y apareció un mono bipedo

que vivía en ambientes más secos y comía

productos vegetales aún más duros. El

segundo abarco varios cambios de primera

magnitud, entre ellos el desarrollo de un

cuerpo más atlético, un cerebro mayor y,

significativamente, la inclusión de carne en la

dieta alimentaria, acontecimiento posible

gracias a la fabricación y use de herramientas

de piedra. Era el genero Homo, del que pudo

Page 60: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

60

haber varias especies en los primeros tiempos.

Las dos direcciones evolutivas pueden

considerarse adaptaciones a un ambiente más

arido.

Ocurrió algo importante hace 2,5 millones de

años ¿que pueda explicar este torbellino de

actividad evolutiva? Creo que si y me remito al

trabajo de. Elisabeth Vrba, a lo que ella llama

“hipótesis de la renovación pulsante”. Vrba,

antropóloga sudafricana que trabaja

actualmente en la Universidad de Yale, paso

muchos anos analizando la historia evolutiva

de los antílopes de África del sur y del este.

Aprecia brotes evolutivos hace 5 y 2,5 millones

de años, momentos de elevado enfriamiento

global. El enfriamiento cambio el entorno,

obligando a emigrar a las comunidades

ecológicas y a veces a fragmentar los habitats

antaño continuos en partes pequeñas. Aunque

las especies animales procuran emigrar con el

habitat, manteniendo las condiciones a las que

están adaptadas, a veces no pueden.

Tropiezan con barreras físicas o quedan

atrapadas en refugios, parcelas de lo que antes

había sido un territorio grande.

Dos destinos posibles aguardan a las especies

así atrapadas. 0 se extinguen o, en virtud del

aislamiento genético, se modifican y producen

una especie distinta. En consecuencia, los

cambios importantes en el clima, como los

periodos de enfriamiento de hace 5 y 2,5

millones de anos, provocan erupciones de

especiación en consonancia con erupciones de

extinción. Es la renovación pulsante de Vrba y

se produce en todas las comunidades

ecológicas. El segundo enfriamiento, por ejem-

plo, produjo erupciones evolutivas no solo en

los humanos y los antílopes, sino también en

los roedores y en muchas especies vegetales.

El efecto puede apreciarse en África y también

en Asia y en Europa. Adviértase que esto

supone que el motor evolutivo se alimento del

cambio ambiental externo, no de la

competencia interior, como sugiere la teorías

darwiniana clásica.

Ya he dicho que la familia humana se origino

hace unos cinco millones de años y que esta

estimación se basaba en pruebas genéticas y

en indicaciones de fósiles recién descubiertos

en Etiopia y en Kenia. La fecha coincide con la

hipótesis de la renovación pulsante en virtud

del señalado enfriamiento global de entonces.

Es posible que dicho enfriamiento fuera una

causa evolutiva de la aparición de la familia

humana, pero no podemos afirmarlo con

convicción.

Deberíamos volver al juego de si...?, qué es el

tema que nos ocupa. Si no se hubieran

producido las fuerzas teutónicas que formaron

el Rift Valley, es posible que el continente

estuviera cubierto aun por una alfombra

selvática; albergaría muchas especies de

monos, pero no monos bípedos. Pero dejemos

que el valle se forme, como en efecto se

formo, y nos de monos bípedos de cerebro

pequeño. Si el enfriamiento de hace 2,5

millones de anos no se hubiera producido, no

habría habido pulso evolutivo, no habría

impulsado una adaptación a un entorno más

árido, no habría habido ninguna especie de

Homo y tampoco nosotros estaríamos aquí.

Mientras el motor de la evolución se alimente

principalmente de fuerzas externas

(acontecimientos imprevistos en el entorno),

nada será inevitable en la historia evolutiva.

Cada especie es una contingencia historica.

Pueden describirse los acontecimientos que

conducen a la evolución de cada especie del

mismo modo que los acontecimientos históricos.

Pero ello no supone que fuera necesario que los

acontecimientos se desarrollaran como lo

hicieron. Se desarrollaron, eso es todo.

Pocos contenciosos tienen tan garantizada la

polémica entre los biólogos como el de la

complejidad o, más concretamente, la idea e

que el proceso evolutivo ha aumentado la

Page 61: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

61

complejidad biológica. A primera vista, la

Conclusión parece obvia: naturalmente que si.

La vida comenzó en forma de células sencillas

y aisladas, progreso con los insignificantes

invertebrados, siguió ascendiendo con los

peces, los anfibios y los mamíferos y luego a lo

más alto con una especie capaz de reflexionar

sobre su propia evolución. Pocos dudarían de

que incluso el mamífero más primitivo es más

complejo que un organismo unicelular. Pero si

limitamos la cuestión a los organismos

pluricelulares, ¿por que no comparamos a un

mamífero con un reptil? Los mamíferos son

más activos, tienen la temperatura corporal

alta, suelen ser más sociables y, desde luego,

tienen un cerebro más grande. Estas

cualidades parecen suponer mayor complejidad

y nos cuesta poco admitirlo. Donde esta, pues,

el problema?

Hay tres problemas: de percepción, filosófico y

práctico. Como somos vertebrados terrestres

grandes, tendemos a concentrarnos en el

mundo biológico en que vivimos y a valorar las

características que encontramos en el, por

ejemplo la sociabilidad y la inteligencia. Pero

los árboles están fantásticamente sintonizados

con su medio químico, por ejemplo, y las

polillas pueden detectar la presencia de una

pareja potencial a kilómetros de distancia,

orientados por las feromonas del aire. No hay

que valorar también estas cualidades?

Eso en cuanto al problema de percepción. El

filosófico es complejo de por si y se relaciona

con la frecuente refundición del aumento de la

complejidad con un impulso innato hacía el

progreso evolutivo. Los biólogos se

desentienden de los impulsos innatos de esta

clase y ya vimos que la idea de progreso en la

evolución humana tendía en el pasado a

justificar que se aludiera a las razas distintas

de la nuestra como si fuesen inferiores o

estuviesen menos desarrolladas. El problema

práctico puede exponerse con una sencilla

pregunta: con que para metros hay que

determinar el nivel de complejidad? No hay

ninguna forma natural de medirla.

Aplicare algunos de estos problemas al tema del

presente capítulo: somos los humanos la

culminación de la evolución Para la mayoría, la

pregunta se refiere al cerebro humano y sus

extraordinarias facultades. (A fin de cuentas,

nuestro cuerpo no tiene ningún derecho especial

a considerarse más complejo que el de cualquier

otro mamífero.) Podemos preguntarnos en

buena ley si nuestro cerebro representa la cul-

minación (actual) de los procesos evolutivos en

lo que se refiere a sus cualidades analíticas y

creativas y a su conciencia de sí mismo.

Convendría empezar por la teoría de la

selección natural misma. Stephen Jay Gould, el

autor que más escribe en nuestros días sobre

asuntos de evolución, lo deja bien claro: “La

negación tacita de la progresión innata es el

rasgo más característico para diferenciar la

teoría darwiniana de la selección natural de

otras teorías evolucionistas decimonónicas”. La

Sugiere Gould que uno de los motivos por los

que la teoría de Darwin fue mal acogida al

principio por sus contemporáneos victorianos

fue precisamente que negara el progreso en la

evolución: No propone ningún principio

perfeccionador, ninguna garantía de mejora

general; en pocas palabras, ningún motivo

para gozar de la aquiescencia general en un

clima político que favorecía el progreso en la

naturaleza.

Es cierto que la selección natural opera a corto

plazo, respondiendo a las circunstancias

dominantes mediante la adaptación inmediata.

Es un fenómeno local, no global., un fenómeno

en que no se ve ninguna flecha que apunte a

una complejidad mayor. Darwin, sin embargo,

en El origen de las especies y otros escritos,

fue ambivalente a propósito del progreso, unas

veces lo negaba y otras lo hacia suyo. Por

ejemplo, en una carta al biólogo

estadounidense Alpheus Hyatt, escribió en

Page 62: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

62

1872: <<Después de largas reflexiones, no

puedo desprenderme de la convicción de que

no existe ninguna tendencia innata hacia la

evolución progresiva. No obstante, en el

capítulo de El origen sobre “La sucesión

geológica de los seres orgánicos” dijo que si

especies de una era anterior se pusieran a

competir con otras modernas, las antiguas

“serán derrotadas y exterminadas sin

remedio”. Y añadió: “No dudo que este proceso

de mejora haya afectado de un modo notable a

la organización de las formas de vida más

recientes y victoriosas, en comparación con las

formas antiguas y derrotadas; pero no veo la

manera de poner a prueba esta especie de

progreso»

Aunque algunos contemporáneos de Darwin,

como Charles Lyell, se detengan ante la idea

de progreso en la naturaleza, ya que suponga

que los humanos, con su sentido moral, solo

eran monos avanzados, evolución y progreso

no tardaron en ser sinónimos. El filosofo

británico Herbert Spencer, inventor del

concepto de “supervivencia de los más aptos”,

dijo en 1851 que “el progreso... no es una

casualidad, sir una necesidad”. Poco después,

Henry Fairfield Osborn, director del American

Museum of Natural History durante las

primeras décadas del siglo XX, escribió: “La

doctrina darwiniana de la evolución... ha sido y

será el medio de la evolución progresiva”.

Hablaba en nombre de casi todos sus colegas.

Hasta hace cosa de una década no había

objeciones, entre la mayoría de los biólogos, a

que se hablara de un aumento de la

complejidad como resultado de la evolución ni

a que se empleasen los términos “progreso” y

“complejidad” de modo indistinto. Hace poco,

sin embargo, se ha introducido en la

comunidad cierto nerviosismo y hoy resulta

aceptable hablar de complejidad, pero no de

progreso. El progreso, se dice, supone una

especie de tendencia misteriosa e innata hacia

el mejoramiento, y esta idea adolece de

misticismo. Fue por tanto una prueba de valor

que, en 1987, Matthew Nittecki, del Field Mu-

seum de Chicago, organizara unas jornadas

sobre la evolución y el progreso. Todos menos

un ponente, el genético Francisco Ayala,

negaron su realidad. Dijo Ayala: “La capacidad

para obtener y procesar información sobre el

entorno, y para reaccionar en consecuencia, es

una adaptación importante porque permite que

el organismo busque entornos y recursos que

le convengan y eluda los que no”. Esta

adaptación se ha vuelto más sutil en el curso

de la historia evolutiva, añadió. Volveré sobre

este importante punto.

Gould fue quien más negó el progreso,

afirmando que es «una idea perniciosa,

culturalmente predeterminada, inestable e

inmanejable que debe reemplazarse si

queremos entender las pautas de la

historia>>. Es perniciosa, dijo, por el contexto

social en que el progreso se ha utilizado para

justificar el racismo y la represión de los

pobres y socialmente desprotegidos.

Desde que se celebro la conferencia de Chicago

ha habido algunos movimientos para

determinar si la complejidad aumenta o no en

el tiempo evolutivo. Uno quiso determinar si la

estructura de la columna de determinados

grupos de animales (ardillas, rumiantes y

camellos) se había vuelto más compleja en un

periodo de treinta millones de anos. Otro se

propuso lo mismo, pero con la estructura

interna de la concha de los amonoideos, las

criaturas con concha parecidas al nautilo que

existieron durante 330 millones de años y se

extinguieron cuando los dinosaurios. Los dos

estudios llegaron a la conclusión de que no

podía demostrarse la presencia de ningún

aumento de la complejidad. Fueron intentos

valientes que hicieron lo que pocos se atrevían

a hacer. A fin de cuentas, el gran biólogo

evolucionista George Gaylord Simpson dijo en

cierta ocasión: “Buen anatomista será quien

quiera demostrar que el hombre del Holoceno

Page 63: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

63

es más complejo que un ostracodermo del

Devonico».13

No se que pensar de estas investigaciones.

Puede que no hubiera aumento de la

complejidad en lo que median estos científicos.

Puede que los investigadores midiesen lo que

no correspondía. Puede que hubieran tenido

que observar las características entre grupos y

no las propias de cada uno. Sospecho que lo

ultimo es pertinente y estoy de acuerdo con

Simplón cuando afirmo: <<Hay ciertamente

una tendencia general de lo simple a lo

complejo que ha caracterizado la progresión de

la evolución en conjunto». Aquí levanto la

mano y sugiero que observemos la evolución

del cerebro en el Fanerozoico para ver que

cambios se han producido en conjunto.

El más evidente afecta al tamaño,

concretamente al tamaño relativo. Por

ejemplo, si nos fijamos en las diferencias de

tamaño físico, vemos que el encéfalo humano

es por lo menos cien veces mayor que el de los

primeros anfibios o reptiles, hecho que nos

parece significativo. En El origen del hombre,

de 1871, decía Darwin: <<Creo que nadie

duda de que la elevada proporción entre el

encéfalo del hombre y el conjunto de su

cuerpo, comparada con la proporción que

encontramos en el gorila y el orangután, esta

estrechamente vinculada con sus facultades

intelectuales>>. Darwin sin duda tenía razón,

aunque en su afirmación hay dos suposiciones

tacitas en las que trae todo el mundo y que no

son necesariamente verdaderas. Primera, que

cuanto mas grande mas inteligente. Segunda,

que el encéfalo de los vertebrados evoluciono

de manera inevitable hacia algo tan poderoso

como el encéfalo humano.

Harry Jerison, de la Universidad de California-

Los Ángeles, trazo hace dos décadas la historia

de la evolución del encéfalo de los vertebrados

en su libro clásico Evolución of the Brain and

Intelligence, y desde entonces ha completado

muchos detalles. Desarrollo la idea del cociente

de encefalización para medir el encéfalo en

relación con el tamaño de todo el cuerpo, y

recorrió sus cambios en la historia evolutiva.

En términos generales, la pauta es como sigue.

Con la evolución de los primeros reptiles se

estableció la pauta del grupo. Los reptiles

tenían el encéfalo pequeño hace trescientos

millones de anos y lo siguen teniendo pequeño

actualmente. Si comparamos el tamaño

relativo del encéfalo y el cuerpo (en una

proyección by logarítmica) de todas las

especies de reptiles que caigan en nuestras

manos, existentes o desaparecidas, veremos

una línea recta que da fe de una encefalización

constante en la historia de los reptiles. Los

dinosaurios, muchos de los cuales tuvieron un

cuerpo mucho mayor que cualquiera de los

reptiles vivos en la actualidad, siguen la misma

norma, desmintiendo así el mito de que

estuvieron condenados a la extinción a causa

de su limitada capacidad mental.

Cuando, hace unos doscientos millones de

años, evolucionaron los primeros mamíferos,

estas pequeñas criaturas nocturnas habían

experimentado un aumento en la

encefalización y su encéfalo era entre cuatro y

cinco veces mayor que la media reptiliana.

Cuándo se compara el tamaño relativo de su

encéfalo y su cuerpo, se produce, al igual que

en muchas especies anteriores, una línea recta

en el caso de los mamíferos arcaicos; es la

misma línea recta que en el caso de los

reptiles, pero desplazada hacia arriba,

tendencia que refleja el aumento de la encefa-

lización. Este cambio, por cierto, coincidió con

la aparición del neocortex capa de células que

cubre la parte posterior del prosencefalo, (el

cerebro propiamente dicho) y que en última

instancia es responsable de las funciones

cognitivas superiores. El neocortex es exclusivo

de los mamíferos, y es responsable en parte

del aumento de la encefalización (el resto del

encéfalo creció también). Ni siquiera las aves,

que evolucionaron poco después que los

Page 64: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

64

mamíferos y alcanzaron un nivel equivalente

de encefalización, poseen neocortex.

El encéfalo mamífero, una vez establecido en

los grupos primitivos, se mantuvo al mismo

nivel durante cien millones de años por lo

menos. Luego, con la aparición de los

mamíferos modernos, hace unos sesenta y

cinco millones de años, pero en particular hace

unos treinta y cinco millones, se produjo otro

salto en la encefalización, otro salto cuádruplo

o quintuple. Ungulados y carnívoros

encabezaron este aumento, con los primates

en primera línea. Los prosimios, que represen-

tan la forma más antigua de los primates, y

que hay comprenden especies como los

galagos y los lemures, evolucionaron, ya en los

primeros tiempos, un poco por debajo del nivel

de los mamíferos modernos.

Los antropoideos, que comprenden los monos,

los antropoides y los humanos, están por

encima. La proporción, en los monos, es dos o

tres veces la media de los mamíferos

modernos, y en los humanos es aproxima-

damente seis veces. Los humanos comparten

este primer puesto con ciertos cetáceos como

el delfín.

No todos los mamíferos vivos participaron en el

último salto encefalizador. Los insectívoros, por

ejemplo, se quedaron muy cerca del grado de

los mamíferos arcaicos, y lo mismo le paso a

los marsupiales como la zarigüeya. El registro

fósil de las aves es escaso y, en consecuencia,

cuesta distinguir en el la pauta de cambio. Sin

embargo, las primeras aves estaban cerca del

nivel de los mamíferos arcaicos, mientras que

las aves modernas están cerca del mamífero

moderno medio. Representada así, a grandes

rasgos, la película de la evolución en cefálica de

los vertebrados olvida sin duda algunos detalles

importantes. Sin embargo, pone de manifiesto

dos motivos conductores. Uno es la continuidad

y el otro los ocasionales momentos de cambio.

Como se interprete esta pauta general depende

posiblemente de alguna filosofía básica. Los

que argumentan contra cualquier cambio

progresivo y orientado hacen hincapié en la

continuidad en el seno de los grupos

principales. Gould es un notable defensor de

esta posición. Los que buscan direcciones

fundamentales en la evolución hacen hincapié

en el cambio. El difunto Allan Wilson, de la

Universidad de California-Berkeley, prefería

esta concepción.

Según Wilson, el cerebro alimentó su propia

evolución. Cuando se manifiesta un nuevo

comportamiento en un individuo de una pobla-

ción, lo aprenden los demás individuos de la

misma población que estan genéticamente

predispuestos para ello. La predisposición

genética para la innovación y el aprendizaje

son impulsados, pues, por selección natural,

formando un bucle retroactivo que, en

principio, debería acelerar el proceso en el

tiempo. El comportamiento, no el cambio

climático ni otras fuerzas externas, impulsa la

evolución, decía Wilson: los cerebros grandes

Page 65: Ciencias de La Vida

PANORAMA HISTORICO______________________________________________________

65

engendran cerebros mayores y así

sucesivamente.

Ahora bien, el estancamiento en la

encefalización que conocieron los mamíferos

arcaicos durante cien millones de años no

parece demostrar precisamente que hubiera

ningún bucle retroactivo funcionando

positivamente. No obstante (decía Wilson),

hágase una comparación relativa de los

principales cambios en el tiempo (de los

reptiles a los mamíferos arcaicos, de estos a

los mamíferos modernos, de estos a los

monos, de estos a los humanos) y se vera un

ritmo ascendente de cambio. <<Una curva que

adquiere esta forma supone que el proceso es

autocatalitico», dijo Wilson en una conferencia

de principios de 1991, poco antes de su

fallecimiento. “Quiero decir que el cerebro ha

impulsado su propia evolución en el linaje que

conduce a los humanos.”

Si recordamos lo que decía Ayala sobre “la

capacidad de obtener y procesar información”

como adaptación que tiende hacia el progreso,

es licito admitir el crecimiento encefálico entre

los grupos principales en el tiempo evolutivo.

Algunos biólogos aceptan la realidad del au-

mento de la complejidad, pero describen este

como efecto, no como tendencia. Por efecto

entienden el fruto de la competencia en una si-

tuación de Reina Roja, donde, por ejemplo,

una carrera a muerte entre el predador y la

presa da como resultado una especie

predadora más veloz y una especie presa más

ágil. Las mejoras son una respuesta local a una

situación competitiva, no una tendencia del

mecanismo de la misma evolución. Pero si los

organismos, en tanto que sistemas complejos,

se ven obligados a mejorar su capacidad para

obtener y procesar información, habrá un

empuje hacia un crecimiento del cerebro a

través de las etapas inmóviles del cambio

evolutivo, sobre todo en los momentos de las

innovaciones importantes.

Se que esta conclusión no gustara a los

puristas de la biología, que me acusaran de ser

“encefalocentrico”. Señalaran la multitud de

rasgos del mundo que han sufrido impactos de

mayor relieve que las maquinaciones de un

ejército de neuronas. Tienen razón: las

bacterias son un ejemplo y los hongos otro. Y

Gould ha insinuado lo siguiente, a propósito de

las preocupaciones cerebrales: «El plan que

hay detrás de todo esto es el interés por la

conciencia humana... Si creemos que hay un

aumento inexorable del cerebro en la historia

evolutiva, entonces la conciencia humana se

vuelve previsible, ya no es una casualidad re-

pentina». Creo, sin embargo, que es absurdo

negarse a ver la muy real complejidad

biológica del cerebro y la innegable

superioridad del cerebro humano. Coincido con

Edward Wilson cuando escribió: <<No

queramos negar en nuestra filosofía lo que en

nuestro corazón sabemos que es cierto».

En este sentido, pues, los humanos somos la

culminación de la evolución, la expresión más

elevada del cómputo biológico. Es verdad que

hemos llegado a este punto gracias a muchas

casualidades afortunadas, por eso no podemos

creer que nuestra especie haya estado pre-

determinada, como quería Theilhard de

Chardin. No podemos consolarnos creyendo

que la evolución del Homo sapiens fue

inevitable.

Pero la evolución de una capacidad mental

como la nuestra y la aparición de un nivel de

conciencia como el nuestro fueron,

probablemente, inevitables y previsibles en

cierto punto de la historia de la Tierra. Y da la

casualidad de que somos la especie en que se

manifestaron.

Page 66: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

66

Mayr, Ernst, "El 'por que'. La evolución de los

organismos en Así es la Biología, Madrid, Debate

(Pensamiento), 1998, pp. 193-223.

CAPITULO 9

En la edad Media y casi hasta los tiempos de

Darwin, se creía que el mundo era constante y

que existía desde hacia poco tiempo. Pero la

credibilidad de esta visión cristiana del mundo

se había debilitado ya en algunos campos,

debido a una serie de avances científicos. El

primero fue la revolución copernicana, que

sacó a la Tierra y sus habitantes humanos del

centro del universo, demostrando de paso que

no se debía interpretar al pie de la letra todo lo

que dice la Biblia. El segundo fueron las

investigaciones de los geólogos, que revelaron

la gran edad de la Tierra. Y el tercero, el

descubrimiento de fósiles de animales

extinguidos, que refuto la teoría de que la vida

sobre la Tierra no había cambiado desde la

Creación.

A pesar de estas evidencias y de otras muchas

que desmentían la teoría de un mundo

constante y de corta duración (y a pesar de

que las dudas se habían manifestado en los

escritos de Bufón, Blumenbach, Kant, Hutton y

Lyell, por no hablar de la teoría lamarckiana

del cambio gradual), el concepto más o manos

bíblico siguió predominando hasta 1859. No

solo era aceptado por la gente común, sino

también por la mayoría de los naturalistas y

filósofos. Se necesito una larga serie de

avances para que el evolucionismo -con su

imagen de un mundo en constante cambio y de

larga duración- quedara plenamente

establecido. En la actualidad puede parecernos

extraño, pero el concepto de evolución era

ajeno al mundo occidental.

LOS MULTIPLES SIGNIFICADOS DE «

EVOLUCION

El introductor de la palabra «evolución» en la

ciencia fue Charles Bonnet, en su teoría

prefonnacionista del desarrollo embrionario

(véase Capitulo 8), pero la biología del

desarrollo ya no utiliza la palabra en ese

sentido. También se ha utilizado la palabra

«evolución» para tres conceptos de la historia

de la vida sobre la Tierra, y aún se le sigue

utilizando para uno de ellos.

El termino evolución transmutativa (o

transmutacionismo) se aplica a la aparición

repentina de un nuevo tipo de individuo,

debido a una mutación importante o saltación.

Dicho individuo se convierte en progenitor de

una nueva especie, formada por sus

descendientes. Las ideas saltacionistas habían

estado presentes desde los griegos hasta

Maupertuis (1750), aunque no en el contexto

de la evolución. Incluso después de la

publicación de El origen de las especies, de

Darwin, muchos evolucionistas que se resistían

a aceptar el concepto de selección natural

adoptaron teorías saltacionistas, incluyendo a

un amigo de Darwin, T. H. Huxley.

En cambio, el termino evolución transformativa

se refiere al cambio gradual de un objeto; por

ejemplo, el desarrollo de un huevo fecundado

hasta transformarse en adulto. Todas las

estrellas experimentan una evolución

transformativa, de amarilla a roja. En el mundo

inanimado, casi todo cambia: el alzamiento de

una cordillera debido a las fuerzas técnicas y

su posterior destrucción por la erosión son

fenómenos de este tipo, siempre que tengan

una dirección. En cuanto al mundo animado, la

teoría evolutiva de Lamarck, que precedió a la

EL POR QUE DE LA EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS

ERNST MAYR.

Page 67: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

67

de Darwin, era transformativa. Según

Lamarck, la evolución consiste en el origen por

generación espontánea de un organismo nuevo

y simple, un infusorio, y su gradual

transformación en una especie superior y más

perfecta. La teoría lamarckiana de la evolución

transformativa, presentada en su Philosophic

zoologique (1809), tuvo mucha aceptación en

su momento pero fue desplazada en casi todo

el mundo por la teoría de Darwin.

La evolución variativa es el concepto

representado por la teoría darvinista de la

evolución por selección natural. Según esta

teoría, en cada generación se produce una

enorme cantidad de variación genética, pero,

entre los numerosísimos descendientes, solo

unos pocos supervivientes logran reproducirse.

Los individuos mejor adaptados al ambiente

tienen más posibilidades de sobrevivir y

engendrar la siguiente generación. Debido a:

1) la constante selección (o supervivencia

diferencial) de los genotipos más capaces de

adaptarse a los cambios del ambiente; 2) la

competencia entre los nuevos genotipos de la

población; y 3) los procesos estocásticos (al

azar) que afectan a las frecuencias génicas, la

composición de cada población va cambiando

continuamente, y a este cambio se le llama

evolución. Dado que todos los cambios tienen

lugar en poblaciones formadas por individuos

genéticamente únicos, la evolución es

necesariamente gradual y continúa, y las

poblaciones se van reestructurando

genéticamente.

En sus primeros escritos (los Cuadernos de

notas), Darwin ya era perfectamente

consciente de la existencia de dos dimensiones

evolutivas: el tiempo y el espacio. La

transformación en el tiempo (evolución filética)

consiste en cambios adaptativos, como la

adquisición de nuevas características por una

especie. Pero este concepto no puede explicar

por sí solo la extraordinaria diversificación de

la vida orgánica, porque no permite que

aumente el número de especies. La

transformación en el espacio (especiación y

multiplicación de linajes) consiste en la

formación de múltiples poblaciones nuevas,

fuera del territorio de la población parental, y

su transformación en nuevas especies y, con el

tiempo, en taxones superiores. A esta

multiplicación de las especies se la llama

expectación.

Lamarck no había tenido absolutamente nada

que decir acerca del aspecto geográfico

(especiativo) de la evolución; de hecho, siendo

como era transformacionista y habiendo

aceptado la generación espontánea, no parece

que fuera consciente de la necesidad de

responder a la pregunta « y, como se

multiplican las especies?>>. El propio Darwin

presto poca atención al tema en sus escritos

posteriores. Los paleontólogos, tanto en

tiempos de Darwin como décadas después,

continuaron aferrándose a la idea de que la

(mica clase de evolución que importaba era la

evolución filetica. Hasta los años 30 y 40 del

siglo XX no se insistió, en las obras de

Dobzhansky y Mayr, en que la evolución no

solo es una transformación en el tiempo, sino

también en el espacio, y que el origen de la

diversidad orgánica por especiación era tan

importante para la biología evolutiva como los

cambios adaptativos dentro de un linaje.

El origen de las especies, de Darwin, estableció

cinco importantes teorías acerca de•los

diferentes aspectos de la evolución variativa:

1) que los organismos evolucionan

constantemente a lo largo del tiempo (lo que

podríamos llamar teoría de la evolución

propiamente dicha); 2) que diferentes tipos de

organismos descienden de un antepasado

común (la teoría de la ascendencia común); 3)

que las especies se multiplican con el tiempo

(teoría de la multiplicación de las especies, o

especiación); 4) que la evolución se produce

por cambio gradual de las poblaciones (teoría

del gradualismo); y 5) que el mecanismo de la

Page 68: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

68

evolución es la competencia entre un gran

número de individuos todos con características

únicas por unos recursos limitados, lo que da

lugar a diferencias en la supervivencia y

reproducción (teoría de la selección natural).

LA TEORIA DARVINISTA DE LA

EVOLUCION PROPIAMENTE DICHA

En el Origen, Darwin presento gran cantidad de

evidencias en apoyo de la teoría de que los

animales evolucionan con el tiempo. En las dé-

cadas siguientes, los biólogos buscaron y

encontraron abundantes pruebas a favor y

ninguna en contra de que, efectivamente, se

había producido una evolución. Más de un siglo

y cuarto después de Darwin, esta evidencia es

tan abrumadora que ningún biólogo habla ya

de la evolución como una teoría; la consideran

un hecho tan bien demostrado como que la

Tierra gira alrededor del Sol, y que es redonda

y no plana. Tal como dijo Dobzhansky: «En

biología nada tiene sentido si no es a la luz de

la evolución.» Considerando que la evolución

es un hecho demostrado, ningún evolucionista

pierde ya tiempo buscando nuevas pruebas.

Solo para refutar a los creacionistas se molesta

uno en presentar la contundente evidencia a

favor de la evolución acumulada en los últimos

ciento treinta años.

EL ORIGEN DE LA VIDA

Una de las objeciones que pusieron los

primeros adversarios de Darwin a la teoría de

la evolución file que, aunque había explicado

que unos organismos derivan de otros, no

había explicado el origen de la vida misma a

partir de la materia inanimada. Las

investigaciones de Louis Pasteur y otros, que

demostraban la imposibilidad de la generación

espontánea en una atmósfera rica en oxígeno,

parecían un argumento de peso a favor de la

idea de que la vida no puede surgir por causal

naturales y, por lo tanto, precisa un origen

sobrenatural, un Creador.

Desde entonces se ha descubierto que, a

diferencia de la situación actual, en la

atmósfera primitiva de la Tierra, cuando se

origino la vida, no existía oxígeno fibre (o solo

lo había en cantidades vestigiales). Los

experimentos de Stanley Miller (1953)

demostraron que haciendo pasar descargas

eléctricas a través de una mezcla gaseosa de

metano, amoniaco, hidrogeno y vapor de agua,

se formaban aminoácidos, urea y otras

moléculas orgánicas. Dichas moléculas

orgánicas pudieron irse acumulando cuando

nuestra atmósfera carecía de oxigeno; y, de

hecho, se han encontrado moléculas similares

en meteoritos y en el espacio interestelar.

Existen en la actualidad numerosas hipótesis

que intentan explicar como pudo surgir la vida

-en especial, las proteínas y el ARN- a partir de

una combinación de esas moléculas orgánicas.

Varias de estas hipótesis prebióticas son

bastante convincentes, pero al no existir fósiles

químicos de las fases intermedias, es muy

posible que nunca podamos demostrar cual de

ellas es la correcta. Seguramente, los primeros

organismos eran heterótrofos; es decir,

utilizaban los compuestos orgánicos de

formación prebiótica que encontraban en el

ambiente.

El origen de la vida es con proceso químico, en el

que intervienen el auto catálisis y algún factor que

impone dirección. Tal como ha demostrado Eigen,

cualquier teoría sobre el origen de la vida debe

incluir un proceso de selección prebiológica. Para

mas detalles, véase Shapiro (1986) y Eigen (1992).

Aquellos organismos tenían que construir las

macromoléculas más grandes, como las

Page 69: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

69

proteínas y los ácidos nucleicos, pero no tenían

que sintetizar de nuevo los aminoácidos,

purinas, pirimidinas y azucares. Los

compuestos orgánicos simples, formados

espontáneamente, reaccionaron para formar

polímeros y, con el tiempo, compuestos de

complejidad cada vez mayor.

El tema del origen de la vida es muy

complicado, pero ya no es el misterio que era

en el periodo inmediatamente posterior a

Darwin. De hecho, ya no existe ninguna

dificultad fundamental para explicar,

basándose en leyes físicas y químicas, el

origen de la vida a partir de la materia

inanimada.

LA TEORIA DARVINISTA DE LA

ASCENDENCIA COMUN

Al regresar de su viaje en el Beagle, en 1836,

Darwin ya había llegado a la conclusión de que

las tres especies de sinsontes de las islas

Galápagos tenían que descender de una misma

especie de cenzontle del continente

suramericano. Así pues, una especie podía

engendrar múltiples especies descendientes.

De ahí a postular que todos los sinsontes

descendían de un antepasado común solo

había un paso; y se podía seguir afirmando lo

mismo de todas las aves paseriformes, de

todas las aves, de todos los vertebrados, de

todos los animales y, por último, de todas las

formas vivientes. Todo grupo de organismos

descendía de una especie ancestral común. Lo

que tenía de nuevo la teoría de Darwin era que

proponía un árbol filogenético ramificado, en

lugar de la escala líneal -o scala naturae- que

tanta aceptación había tenido en el siglo XVIII.

La teoría de Darwin resultaba convincente

porque proporcionaba una explicación a

numerosos fenómenos biológicos que hasta

entonces habían quedado registrados

simplemente como curiosidades de la natu-

raleza o como una muestra de la planificación

del Creador. En primer lugar, la teoría

darvinista de la ascendencia común aporto una

explicación a los descubrimientos de la

anatomía comparada, en especial los de Cuvier

y Owen, que habían comprobado que los

organismos se dividen en grupos bien definidos

que se construyen siguiendo un bauplan co-

mún (un tipo estructural o morfotipo), que

permite la reconstrucción de un arquetipo

definido para cada grupo. La teoría evolutiva

de la ascendencia común explico también el

origen de la jerarquía linneana; y también

explico muy convincentemente la pauta de

distribución geográfica de los biotas, debida a

la expansión gradual de los organismos por to-

dos los continentes y a su radiación adaptativa

en las zonas recién colonizadas.

Desde la publicación del Origen, la ascendencia

común se ha convertido en la columna

vertebral teórica del pensamiento evolutivo

darvinista; y no es de extrañar, dada su

extraordinaria potencia explicativa. De hecho,

Las manifestaciones de la ascendencia como,

reveladas por la anatomía comparada, la

embriología comparada, la sistemática y la bio-

geografía, eran tan convincentes que la

mayoría de los biólogos aceptaron la evolución

por ascendencia común en menos de diez años

después de publicarse el Origen.

En un principio hubo controversial acerca de

hasta donde se podía extender la ascendencia

común, a pesar de que el propio Darwin había

sugerido que <todas nuestras plantas y

animales [descienden] de alguna forma única,

en la que latió por primera vez la vida». Y,

efectivamente, no se tardo en descubrir

protistas que combinaban características

animales y vegetales, hasta el punto de que

aún se sigue debatiendo como deben

clasificarse estas formas intermedias. La pieza

culminante de la teoría de la ascendencia

común la colocaron en este siglo los biólogos

moleculares, que descubrieron que incluso las

bacterial, que carecen de núcleo, poseen no

Page 70: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

70

obstante el mismo código genético que los

protistas, los hongos, los animales y las

plantas.

La teoría de la ascendencia común ejerció una

influencia tremendamente estimulante en la

taxonomita (véase Capítulo 7). Daba a en-

tender que había que intentar encontrar el

pariente más próximo de cada grupo de

organismos, en especial de los más aislados, y

reconstruir su antepasado común. Esto

resultaba más interesante en el caso de los

animales que en el de las plantas y,

efectivamente, la reconstrucción de la filogenia

fue la preocupación favorita de los zoólogos

durante el periodo inmediatamente

posdarviniano. En particular, estimulo las

investigaciones comparativas, en las que se

estudiaba la posibilidad de que cada estructura

y cada órgano tuvieran una estructura

homologa correspondiente en un organismo

emparentado o presuntamente ancestral. Se

consideraba que dos estructuras de otros

tantos organismos eran homologas si ambas

descendían filogenéticamente de una misma

estructura o característica del presunto

antepasado común inmediato. Cuando se

demostraba por este método el parentesco de

dos grupos, como por ejemplo en el caso de

los reptiles y las aves, los investigadores

intentaban predecir el aspecto del antepasado

común. Se celebraba con alborozo cada vez

que se descubra en el registro fósil uno de

estos “eslabones perdidos”, como ocurrió en

1861 con el Archaeopteryx, un fósil que era en

parte ave y en parte reptil. Esto no quería decir

que el Archaeopteryx fuera necesariamente un

antepasado directo, pero indicaba las etapas

por la que podía haber discurrido la transición.

Estas investigaciones se extendieron al estudio

comparativo de embriones, y pronto se

descubrió que como había insistido, sobre

todo, Ernst Haeckel- el curso del desarrollo

individual (ontogénico) pasaba con frecuencia

por fases similares a las fases correspondientes

de un grupo ancestral. Por ejemplo, todos los

tetrápodos terrestres pasan durante su

ontogenia por una fase de arcos branquiales,

que constituye, por así decirlo, una

recapitulación del desarrollo de las branquias

en sus antepasados pisciformes. Era una

versión suavizada de la teoría de la

recapitulación que resultaba bastante valida,

aunque no es cierto que los animales

recapitulen en su ontogenia los estados adultos

de sus antepasados (véase Capitulo 8).

Con el tiempo, fue posible reconstruir un árbol

filogenético verosímil de los anímales; y los

botánicos, con ayuda de las evidencias mole-

culares, han avanzado mucho por este mismo

camino. Llegara un momento en el que se

pueda aplicar también este método a los

procariontes, que, según demostró Woese, se

dividen en dos ramas principales: las eu-

bacterias y las arquibacterias. Estos

descubrimientos han permitido proponer una

nueva clasificación de los organismos (véase

Capitulo 7).

EL ORIGEN DE LA ESPECIE HUMANA

Posiblemente, la consecuencia más importante

de la teoría de la ascendencia común fue el

cambio en la posición de la especie humana.

Para los teólogos y los filósofos, el hombre era

una criatura aparte del resto de Los seres

vivos. Aristóteles, Descartes y Kant estaban de

acuerdo en esto, por mucho que disintieran en

otros aspectos de sus filosofías. En el Origen,

Darwin se había limitado a un cauto y críptico

comentario: “Esto arrojara luz sobre el origen

del hombre y su historia.” Pero Haeckel

(1866), Huxley (1863) y el propio Darwin en

1871 demostraron de manera concluyente que

la especie humana tenía que haber evolucio-

nado a partir de un antepasado simiesco,

colocando así a nuestra especie en el árbol

filogenético del reino animal. De este modo se

puso fin a la tradición antropocéntrica

Page 71: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

71

sostenida por la Biblia y por la mayoría de los

filósofos.

LA TEORIA DARVINISTA DE LA

MULTIPLICACION DE LAS ESPECIES

Según el concepto biológico de especie, las

especies se definen como agregados de

poblaciones, aislados reproductivamente unos

de otros. Este aislamiento reproductivo se debe

a ciertas características de la especie,

incluyendo barreras a la fecundidad e

incompatibilidades de conducta, que se

conocen tradicionalmente como mecanismos

de aislamiento. Los mecanismos de aislamiento

impiden los cruzamientos entre individuos de

diferentes especies en zonas donde coinciden

los territorios de ambas. El problema de la

especiación consiste en explicar el modo en

que las poblaciones adquieren dichos

mecanismos de aislamiento, y como pueden

evolucionar gradualmente. Casi todos los espe-

cialistas están de acuerdo en que el proceso de

especiación predominante es la especiación

geográfica o alopatrida: la divergencia genética

de poblaciones aisladas geográficamente.

Presenta dos modalidades: la especiación

dicopitrida y la especiación peripátrida.

En la especiación dicopatrida, una serie

continúa de poblaciones ve trastornada su

continuidad por una barrera de reciente

aparición (una cadena montañosa, un brazo de

mar o una discontinuidad de vegetación). Bien

por puro azar, como en el caso de las

incompatibilidades cromosomicas, bien por un

cambio de comportamiento como consecuencia

de la selección sexual (véase mas adelante), o

bien como efecto secundario de una deriva

ecológica, las dos poblaciones separadas se

van diferenciando genéticamente cada vez

más; y a medida que se diferencian, van ad-

quiriendo mecanismos de aislamiento que les

hacen comportarse como especies diferentes

cuando, mucho tiempo después, vuelven a

entrar en contacto una con otra. Es casi seguro

que casi todos los mecanismos de aislamiento

evolucionan antes de que las neoespecies

reanuden el contacto. El aislamiento puede

perfeccionarse aún más después de establecer

el contacto secundario, pero el factor aislante

básico se origina antes del contacto.

En la especiación peripatrida, una población

fundadora se establece más allí de la periferia

del territorio de la especie anterior. Esta pobla-

ción, fundada por una sola hembra fecundada

o por unos pocos individuos, contiene solo un

pequeño porcentaje y a menudo, en una

combinación poco habitual de los genes de la

especie parental. Alfred Russel Wallace

opinaba que los mecanismos de aislamiento

surgían por selección natural, pero Darwin se

oponía enérgicamente a esta idea. Desde

entonces hasta nuestros días, esta cuestión ha

dividido a los biólogos en dos bandos, los

seguidores de Wallace y los de Darwin.

Dobzhansky era partidario de Wallace,

mientras que H. J. Muller y Mayr se ponían de

parte de Darwin.

Al mismo tiempo, se ve expuesta a un nuevo

conjunto de presiones selectivas, a menudo

muy fuertes, debido al nuevo entorno físico y

biótico. Esta población fundadora puede

experimentar una drástica modificación

genética, transformándose rápidamente en una

nueva especie. Además, dicha población

fundadora, debido a su limitada base genética

y a la drástica reestructuración de esta, se

encuentra en una posición especialmente fa-

vorable para iniciar nuevas rutas evolutivas,

incluyendo algunas que pueden conducir a

procesos macroevolutivos.

Además de estas dos modalidades de

especiación alopatrida, se han sugerido otros

procesos, y es posible que algunos de ellos se

den en la realidad. El más probable de dichos

procesos es la especiación simpatrida: el

origen de una nueva especie debido a la

Page 72: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

72

especialización ecología, dentro de la zona de

distribución de la especie parental. Mucho me-

nos probable es la llamada especiación

parapatrida: la formación de una frontera entre

dos especies, a lo largo de una escarpadura

ecológica en la zona de distribución de una

especie.

LA TEORIA DARVINISTA DEL

GRADUALISMO

Durante toda su vida, Darwin insistió en el

carácter gradual de los cambios evolutivos. La

gradualidad no sólo era una consecuencia ne-

cesaria del uniformismo de Lyell; a Darwin le

parecía, además, que aceptar el origen

repentino de nuevas especies era hacer

demasiadas concesiones al creacionismo. Era

cierto que dentro de una zona determinada

cada especie estaba perfectamente demarcada

de las demás, pero cuando se comparaban

poblaciones, variedades o especies

geográficamente representativas, Darwin vela

por todas partes evidencias de gradualidad.

Con el tiempo seguramente los demás

tardamos más que Darwin en percatarnos se

hizo evidente que la evolución afecta a las

poblaciones, y que las poblaciones sexuales

solo pueden cambiar gradualmente, nunca por

saltaciones rápidas. Existen algunas

excepciones, como la poliploidia, pero nunca

han desempeñado un papel importante en la

macroevolución.

Una de las objeciones que con más frecuencia

se planteaban al gradualismo de Darwin era

que no podía explicar el origen de órganos o

estructuras completamente nuevos, de

capacidades fisiológicas nuevas o de nuevos

patrones de conducta. Por ejemplo: como

podía un ala rudimentaria agrandarse por

selección natural hasta ser capaz de realizar

las funciones del vuelo? Darwin sugirió dos

procesos por los que se podría adquirir una

novedad evolutiva semejante. Uno de ellos era

lo que Se ertsoff (1931) ha llamado <

intensificación de la función». Consideremos,

por ejemplo, el origen de los ojos. Cómo pudo

crearse por selección natural un órgano tan

complejo? Con el tiempo, se demostró que los

órganos fotorreceptores más primitivos eran

simples manchas en la epidermis, sensibles a

la luz, y que los pigmentos, el espesamiento de

la epidermis en forma de lente, y todas las

demás propiedades accesorias de los ojos se

fueron incorporando gradualmente en el curso

de la evolución. Muchas de las etapas

intermedias siguen existiendo en distintos tipos

de invertebrados. Esta intensificación de la

función explica las diversas modificaciones de

las extremidades anteriores de los mamíferos,

tal como se observan en topos, ballenas y

murciélagos, por mencionar solo otro ejemplo.

Sin embargo, otra manera de adquirir

novedades evolutivas, totalmente diferentes y

mucho más espectacular, es mediante un

cambio en la función de una estructura. En

estos casos, una estructura ya existente por

ejemplo, las antenas de la Daphnia- adquiere

la función adicional de remo para nadar y, bajo

la nueva presión selectiva, se va modificando y

haciendo más grande. Lo más probable es que

las plumas de las aves se originaran a partir de

escamas reptilianas modificadas para la re-

gulación del calor, pero adquirieron una nueva

función, relacionada con el vuelo, en las

extremidades anteriores y en las colas de las

aves.

Cuando se produce un cambio de funciones,

una estructura pasa siempre por una fase en la

que puede realizar simultáneamente ambas

tareas. Las antenas de la Daphnia son órganos

sensoriales y a la vez sirven para nadar.

Algunos de los ejemplos más interesantes de

cambio de función están relacionados con

patrones de conducta, como ocurre con

algunos patos que han incorporado el

acicalamiento de las plumas a sus rituales de

galanteo. Probablemente, muchos patrones de

Page 73: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

73

conducta animal que sirven como mecanismos

de aislamiento se originaron por selección

sexual en poblaciones aisladas, y no asumieron

su nueva función hasta después de que la

especie estableciera contacto con una especie

afín.

EXTINCIONES MASIVAS

El descubrimiento de las extinciones masivas

fue la segunda objeción presentada contra la

teoría darvinista del gradualismo. Antes de

Darwin, los catastrofistas, con Cuvier a la

cabeza, insistían en que se habían producido

varias extinciones masivas en las que las

biotas dominantes quedaron diezmados, si no

totalmente exterminados, para ser sustituidos

por nuevos hiotas. El registro fósil parecía

indicar un número considerable de cambios

drásticos de este tipo, como los de las transi-

ciones Perrnico-Triasico y Cretacico-Terciario.

El principal objetivo de los Principios de

geología de Lyell era refutar el catastrofismo y

apoyar la tesis de Hutton sobre el cambio

gradual en la historia de la Tierra. El

gradualismo de Darwin era un reflejo de las

opiniones de Lyell. Por lo tanto, muchos se

sorprendieron cuando se demostró sin lugar a

dudas que si se habían producido extinciones

masivas, exactamente en los períodos

indicados por los catastrofistas.

Las extinciones masivas son acontecimientos

cataclismicos raros, que se superponen al ciclo

darviniano normal de variación y selección, que

produce cambios graduales. Darwin era

plenamente consciente de que la extinción de

especies individuales y su sustitución por

nuevas especies es un proceso continúo en la

historia de la vida. Pero además de estas

extinciones o de fondo>>, había periodos

concretos que se han utilizado como líneas de

demarcación entre las eras geológicas en los

que se extinguió simultáneamente gran parte

de la flora y la fauna. La más drástica de estas

extinciones masivas ocurrió a finales del

Pérmico, cuando se extinguieron por completo

más del 95 por 100 de las especies existentes.

La causa de las extinciones masivas sigue

siendo tema de debate. La de finales del

Cretácico, que acabó con los dinosaurios, se

debió casi con seguridad al impacto de un

asteroide y a los cambios climáticos y am-

bientales que ello provocó. El primero en

proponer esta hipótesis fue el físico Walter

Álvarez en 1980, pero desde entonces se han

descubierto mochas evidencias que la apoyan.

De hecho, incluso se ha identificado el cráter

del impacto, cerca del extremo de la península

de Yucatán. Los intentos de atribuir también

las otras extinciones masivas a impactos de

asteroides han resultado infructuosos. La

mayoría de ellas parece, más bien, relacionada

con movimientos de las placas teutónicas, que

afectaron al tamaño de las plataformas

continentales de los mares y a la circulación de

corrientes oceánicas, o con otros cambios

climáticos. Existe una cierta regularidad en la

secuencia de estas extinciones, y algunos au-

tores han postulado causas extraterrestres,

como fluctuaciones de la radiación solar (una

teoría plausible). Sin embargo, la mayoría de

las evidencias aportadas a favor de las

explicaciones extraterrestres no ha resistido el

análisis crítico.

Las especies que han tenido la suerte de

sobrevivir a una catástrofe que provocó una

extinción masiva son como los miembros de

una población fundadora. Se encuentran con

un ambiente biótico completamente nuevo y

pueden emprender nuevas rutas evolutivas. El

ejemplo más espectacular de esta posibilidad

lo encontramos a principios del Terciario,

cuando tuvo lugar la explosiva radiación de los

mamíferos, que antes de que se extinguieran

los dinosaurios llevaban existiendo en la Tierra

mas de cien millones de años.

LA TEORIA DARVINISTA DE LA SELECCION

NATURAL

Page 74: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

74

Durante mucho tiempo después de la

aceptación general de la teoría compuesta de

Darwin sobre la evolución gradual de especies

a partir de un antepasado común, varias

teorías alternativas intentaron explicar de otros

modos el mecanismo del cambio evolutivo. Los

defensores de estas teorías discutieron unos

con otros durante más de ochenta años, hasta

que la teoría sintética de la evolución (véase

más adelante) refuto todas las explicaciones no

darvinistas tan rotundamente que sólo quedo

en pie la teoría darvinista de la selección

natural.

OTRAS TEORÍAS SOBRE EL CAMBIO

EVOLUTIVO

Las tres principales teorías no darvinistas -o

antidarvinistas- fueron el saltacionismo, las

teorías teleologicas y las variantes del

lamarckismo.

El saltacionismo -consecuencia del

pensamiento hipológico predominante en el

periodo predarviniano- fue defendido por T. H.

Huxley y Kolliker entre los contemporáneos de

Darwin; por los mendelistas (Bateson, De

Vries, Johannsen) y por algunos otros

(Goldschmidt, Willis, Schindewoif), hasta que

se elaboro la síntesis evolutiva. Por fin quedo

descartado cuando el pensamiento

poblacionista gano aceptación, y sin que se

hubiera encontrado ninguna prueba de la

existencia de semejante proceso de

especiación. En los organismos con

reproducción sexual, la única posibilidad de

que surjan nuevas especies por saltación es

por poliploidia y otras formas de

reestructuración cromosomica, y estos casos

de especiación son relativamente raros.

Las teorías teleológicas sostienen que existe un

principio intrínseco de la naturaleza que dirige

a todos los linajes evolutivos hacia una per-

fección cada vez mayor. Las llamadas teorías

ortogenéticas, como la nomogenesis de Berg,

la aristogenesis de Osborn y el principio omega

de Teilhard de Chardin, son ejemplos de

teorías teleologicas. Poco a poco fueron

perdiendo partidarios cuando se demostró el

carácter azaroso de los cambios evolutivos

(incluyendo numerosas reversiones) y no se

pudo encontrar ningún mecanismo que pudiera

provocar cambios progresivos consistentes.

Según las teorías lamarckistas y

neolamarckistas, los organismos se van

transformando lentamente gracias a la

herencia de caracteres adquiridos. Se creía que

estas nuevas características eran consecuencia

del uso y el desuso o, más directamente,

inducidas por fuerzas del ambiente. Dado que

el lamarckismo explicaba la evolución gradual

mucho mejor que el saltacionismo de los

mendelistas, gozó de bastante aceptación an-

tes de la síntesis evolutiva. De hecho, hasta los

años 30 había, probablemente, más

lamarckistas que darvinistas.

Las teorías lamarckistas perdieron aceptación

cuando los genetistas demostraron que la

herencia de caracteres adquiridos (<<herencia

blanda») era imposible, ya que las

características adquiridas por el fenotipo no se

pueden transmitir a la siguiente generación. La

caída definitiva de la herencia blanda en el

siglo XX la provocó la biología molecular, al de-

mostrar que la información contenida en las

proteínas (fenotipo) no se puede transmitir a

los ácidos nucleicos (genotipo). El llamado

dogma central de la biología moléculas privo a

los lamarckistas de sus últimos restos de

credibilidad. Existe una cierta posibilidad de

que algunos microorganismos (puede que

incluso protistas) tengan la capacidad de mutar

en respuesta a condiciones externas, pero

incluso si se confirmara, nunca podría ocurrir

en organismos complejos, donde el ADN del

genotipo esta muy separado del fenotipo.

SELECCIÓN NATURAL

Page 75: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

75

En la actualidad, casi todos los biólogos del

mundo aceptan la selección natural darviniana

como mecanismo responsable del cambio

evolutivo. La mejor forma de visualizarlo es

como sin fenómeno en dos partes: la variación

y la selección propiamente dicha.

El primer paso es la producción de una gran

variación genética en cada generación, debida

a la recombinación génica, al flujo génico, a

factores aleatorios y a las mutaciones.

Evidentemente, la variación era el punto más

débil del pensamiento de Darwin. A pesar de

sus muchos estudios e hipótesis, nunca llego a

saber cual era la causa de la variación. Se le

ocurrieron algunas ideas erróneas acerca de la

naturaleza de la variación, errores que fueron

corregidos posteriormente por Weismann y los

genetistas posteriores a 1900. Ahora sabemos

que es variación genética es <dura» y no

<<blanda», como Darwin creía. También

sabemos que la herencia mendeliana se basa

en partículas discretas: las contribuciones

genéticas de Los dos progenitores no se

mezclan cuando el óvulo es fecundado, sino

que se mantienen diferenciadas y constantes.

Por último, desde 1944 sabemos que el

material genético (formado por ácidos

nucleicos) no se transforma directamente en el

fenotipo, sino que simplemente contiene la

información genética (el programa) que se

traduce en proteínas y otras moléculas del

fenotipo.

La producción de variación resulto ser un

proceso complejo. Los ácidos nucleicos pueden

mutar (por cambios en su composición de

pares de bases) y lo hacen con frecuencia.

Además, durante la formación de los gametos

(meiosis) en los organismos con reproducción

sexual tiene lugar un proceso en el que los

cromosomas parentales se fragmentan y re-

organizan. El resultado es una enorme

cantidad de recombinación genética de los

genotipos parentales, que garantiza que cada

descendiente sea único. Durante este proceso

de recombinación, lo mismo que en la mu-

tación, el azar es la fuerza suprema. En la

meiosis hay toda una serie de pasos

consecutivos en los que la reordenación de

genes se produce al azar, lo cual introduce un

importante componente aleatorio en el proceso

de selección natural.

El segundo paso de la selección natural es la

selección propiamente dicha. Es decir, la

supervivencia y reproducción diferencial de los

nuevos individuos (zigotos). En casi todas las

especies de organismos, de cada generación

solo sobrevive un pequeño porcentaje de los

individuos; y ciertos individuos, debido a su

constitución genética, tienen más pro-

babilidades que otros de sobrevivir y

reproducirse en las circunstancias imperantes.

Incluso en especies en las que dos

progenitores engendran durante su fase

reproductiva millones de descendientes, como

sucede con las ostras y otros organismos

marinos, por lo general solo se necesitan dos

de ellos para mantener la población en su

estado estacionario; e incluso si el factor azar

influye de manera importante en la

supervivencia de estos pocos progenitores de

la siguiente generación, el estado de

adaptación de la población se mantiene de

generación en generación, y la población es

capaz de amoldarse a los cambios ambientales

porque ciertos genotipos se ven favorecidos

entre la enorme variabilidad de la

descendencia.

AZAR O NECESIDAD?

Desde la Grecia clásica hasta el siglo XIX

existió una gran controversia acerca de si los

cambios en el mundo se deben al azar o a la

necesidad. Fue Darwin quien encontró una

brillante solución a este antiguo dilema: se

deben a las dos cosas. En la producción de

variación predomina el azar, pero la selección

propiamente dicha funciona en gran medida

Page 76: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

76

por necesidad. No obstante, Darwin no estuvo

muy atinado al elegir la palabra “selección”, ya

que esta parece indicar que existe en la

naturaleza algún agente que selecciona

deliberadamente. En realidad, los individuos

“seleccionados” son simplemente los que

quedan vivos después de que se hayan

eliminado de la población todos los individuos

peor adaptados o menos afortunados. Por eso

se ha propuesto sustituir la palabra selección

por la frase “eliminación no aleatoria”. Incluso

los que siguen utilizando la palabra selección -

que, seguramente, son la mayoría de los

evolucionistas no deben olvidar nunca que en

realidad significa eliminación no aleatoria, y

que no existen en la naturaleza fuerzas

selectivas. Usamos esta palabra para designar

el conjunto de circunstancias adversas

responsables de la eliminación de algunos

individuos. Y, por supuesto, dicha « fuerza

selectiva» es un conglomerado de factores

ambientales y propensiones genotípicas. Los

darvinistas tienen muy claro todo esto, pero

sus adversarios atacan con frecuencia la

interpretación literal de estos términos.

Hasta tiempos muy recientes, ni los propios

evolucionistas se daban perfecta cuenta de lo

radicalmente diferente que era la teoría de

Darwin sobre la evolución por selección natural

de las anteriores teorías esencialistas o

teleologicas. Cuando Darwin público el Origen,

no tenía ninguna prueba de la existencia de la

selección natural; elaboro su teoría solo por

inferencia. La teoría de Darwin se basaba en

cinco hechos y tres inferencias (véase

esquema). Los tres primeros hechos eran: la

posibilidad de crecimiento exponencial de las

poblaciones; la estabilidad observada en dichas

poblaciones; y la limitación de recursos. De

esto infirió que debía de existir competencia

(lucha por la existencia) entre los individuos.

Otros dos hechos, la constitución genética

única de cada individuo y la heredabilidad de

gran parte de la variación individual, conducían

a la segunda inferencia, la supervivencia

diferencial (es decir, la selección natural), y

también a la tercera: que la continuación de

este proceso a lo largo de muchas

generaciones da como resultado la evolución.

Darwin quedo entusiasmado cuando Bates

(1862) demostró la gran semejanza y la

distribución geográfica paralela de las

mariposas comestibles miméticas y sus

modelos tóxicos o de sabor nauseabundo. Este

mimetismo batesiano fue la primera prueba

clara de la selección natural.

Ahora disponemos de cientos o miles de

pruebas bien demostradas, incluyendo casos

tan conocidos como la resistencia de las plagas

agrícolas a los insecticidas, la resistencia de las

bacterial a los antibióticos, el melanismo

industrial, la atenuación del virus de la

mixomatosis en Australia, y la relación entre el

gen de la anemia falciforme (y otros genes re-

lacionados con la sangre) y la malaria, por

mencionar solo los más espectaculares.

El principio de la selección natural es tan lógico

y tan obvio que en la actualidad ya no se

puede poseer en tela de juicio. Lo que si se

puede

Page 77: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

77

y se debe comprobar en cada caso concreto es

el grado de contribución de la selección natural

a las características de un componente

particular del fenotipo. Para cada carácter hay

que plantearse las siguientes preguntas: la

selección natural, favoreció la emergencia

evolutiva de este carácter?; y que valor de

supervivencia tiene dicho carácter para haber

sido favorecido por la selección natural? A esto

se lo llama programa adaptativo.

SELECCIÓN SEXUAL

Entre los caracteres que facilitan la

supervivencia figuran la tolerancia de

condiciones climáticas adversas (frió, calor,

sequía), el mejor aprovechamiento de los

recursos alimenticios; la mayor capacidad com-

petitiva; la mayor resistencia a los patógenos;

y la mayor habilidad para escapar de los

enemigos. Sin embargo, la supervivencia por si

sola no garantiza la contribución genética de

un individuo a la siguiente generación. Desde

el punto de vista evolución, un individuo puede

tener más éxito sin poseer mayores

capacidades de supervivencia; basta con que

sea más prolífico en su reproducción. Darwin

llamo «selección sexual> al proceso que

favorece a ciertos individuos por sus atributos

reproductivos.

Le impresionaron en especial los caracteres

sexuales secundarios masculinos, como las

vistosas plumas de las aves del paraíso y las

imponentes astas de los ciervos machos. Ahora

sabemos que la tendencia de las hembras a

elegir pareja basándose en características de

ese tipo (un proceso llamado <elección

femenina») es tan importante componentes de

la selección sexual, posiblemente más

importante que la capacidad de los machos

para competir con sus rivales por el acceso a

las hembras. La selección natural y la sexual

no son necesariamente independientes por

completo, ya que parece que las hembras son

a veces capaces de seleccionar machos que

contribuirán mejor a la capacidad de

supervivencia de los descendientes.

Además, existen otros fenómenos de la vida,

como la rivalidad entre hermanos y la inversión

parental, que influyen más en el éxito repro-

ductivo que en la supervivencia. Así pues, la

selección por el éxito reproductivo parece

constituir una categoría superior a lo que da a

entender la expresión «selección sexual». Casi

todo lo que estudian los sociobiólogos son

aspectos de la selección por el éxito

reproductivo'.

'Véase Alexander (1987), Trivers (1985), Wilson

(1975).

LA SINTESIS EVOLUTIVA Y SUS

CONSECUENCIAS

Durante ochenta años, desde que Darwin

público el Origen, la controversia entre

darvinistas y no darvinistas fue encarnizada.

Se podría haber pensado que el

redescubrimiento de las reglas genéticas de

Mendel en 1900 conduciría al consenso, debido

a la luz que arrojaba sobre el tema de la

variación, pero lo cierto es que hizo aumentar

las discrepancias. Los primeros mendelistas

(Bateson, De Vries y Johannsen) gran

incapaces de pensar en términos de

poblaciones, y rechazaban la evolución gradual

y la selección natural. Los naturalistas y

biometristas que se enfrentaban a ellos no

estaban mejor preparados: aceptaban la

Page 78: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

78

herencia mixta, frente a la herencia particulada

que Mendel había demostrado, y no se

decidían entre la selección natural y la herencia

de caracteres adquiridos. Todavía en 1930,

varios observadores llegaron a la conclusión de

que no existían esperanzas de consenso en el

futuro próximo.

Sin embargo, los cimientos del consenso

estaban ya echados. Genetistas y naturalistas

habían avanzado mucho, cada uno por su lado,

en la comprensión del origen de la

adaptatividad y la biodiversidad, aunque

ninguno de los dos campos sabía gran cosa de

los logros del otro. De hecho, ambos tenían

ideas completamente erróneas acerca de la

otra mitad de la biología evolutiva. Se

necesitaba un puente, y este puente fue

construido en 1937 con la publicación de

Genética y el origen de las especies de

Theodosius Dobzhansky. Dobzhansky era a la

vez genetista y naturalista. En su juventud en

Rusia había sido taxonomista de insectos y se

había familiarizado con la abundante literatura

continental sobre las especies y la especiación,

absorbiendo por completo el pensamiento

poblacionista. A partir de 1927, cuando llego a

Estados Unidos para trabajar en el laboratorio

de T. H. Morgan, se fue familiarizando con los

logros y el pensamiento de los genetistas. En

consecuencia, en su libro fue capaz de hacer

justicia por igual a las dos grandes ramas de la

biología evolutiva: el mantenimiento (o

mejora) del estado adaptativo por la

recombinación de genes en el fondo genético,

y los cambios en las poblaciones que dan lugar

a nueva biodiversidad y, en particular. a

nuevas especies. El esbozo de Dobzhansky se

completo con detalles aportados por Mayr

(especies y especiación, 1942), Simpson

(taxones superiores, macroevolucion, 1944),

Huxley (1942), Rensch (1947) y Stebbins

(plantas, 1950). Sinuiltaneamente, se inicio

una síntesis paralela en Alemania, dirigida por

Timofeeff-Ressovsky, discípulo de Chetverikov.

Hasta que llego la síntesis evolutiva, el estudio

de la macro evolución para evolución por

encima del nivel de especie- estaba

básicamente en manos de los paleontólogos,

que no tenían conexiones eficaces ni con la

genética ni con los estudios de especiación.

Casi ningún paleontólogo era darvinista

estricto; la mayoría creía en el saltacionismo o

en alguna otra forma de autogénesis finalista.

Por lo general, consideraban que los procesos y

causaciones macroevolutivas pertenecían a una

clase especial, muy diferente de los fenómenos

de poblaciones estudiados por los genetistas y

los estudiosos de la especiación. Esto parecía

confirmado por la abundancia de

discontinuidades entre los taxones superiores;

sus datos parecían contradecir por completo el

principio darvinista del cambio gradual. En la

macroevolución, todo parecía diferente de lo

que se observaba en la micro evolución.

Casi todos los estudiosos de la macro evolución

seguían pensando en términos de evolución

transformativa; es decir, un cambio gradual de

los linajes evolutivos, dirigido a una mayor

especialización o adaptación. Sin embargo, el

principio de Darwin planteaba un dilema, ya

que el registro fósil no apoyaba en absoluto

este concepto. Por el contrario, los cambios

graduales, continuos y prolongados de los

linajes fileticos eran raros, si es que existía

alguno. En el registro fósil, las nuevas especies

y taxones superiores surgían invariablemente

muy de repente, y casi todos los linajes se

extinguían tarde o temprano. Claro que se

podía alegar que el registro fósil era muy

incompleto, pero esto equivalía a barrer bajo la

alfombra una objeción valida, y por eso

muchos paleontólogos aceptaban el

saltacionismo y se alegraron cuando genetistas

como De Vries y Goldschmidt postularon la

evolución por macro mutaciones ((<monstruos

prometedores»).

Simpson (1944:206) probo otra solución, que

el llamo evolución quántica, «el cambio

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EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

79

relativamente rápido de una población biótica

en desequilibrio, que pasa a un equilibrio

claramente distinto de la condición ancestral.

Pensó que esto explicaba el conocido fenómeno

de que <das grandes transiciones tienen lugar

con relativa rapidez, en periodos de tiempo

relativamente cortos, y en circunstancias

especiales». De sus escritos se deduce que

Simpson pensaba en una gran aceleración del

cambio evolutivo dentro de una línea filetica.

Este tipo de solución le parecía necesario, dado

que su concepto de especie era estrictamente

filetico. La evolución quántica fue criticada

como un retorno al saltacionismo, y Simpson

abandono más o menos su hipótesis en años

posteriores (1953).

CÓMO EXPLICAR LA MACROEVOLUCIÓN

Con la síntesis evolutiva, que refuto el

saltacionismo, las teorías autogeneticas y la

herencia blanda, cada vez era mayor la

necesidad de explicar la macroevolución como

un fenómeno de poblaciones; es decir, como

un fenómeno que pudiera derivar directamente

de los sucesos y procesos que ocurren durante

la microevolución. Era especialmente necesario

en el caso de las aparentes saltaciones

encontradas en el registro fósil. Los

paleontologos no disponían ni de la información

ni del equipamiento conceptual necesarios para

resolver este problema.

En 1954, yo propuse una solución: que en las

poblaciones fundadoras, durante el proceso de

especiación, tiene lugar una reestructuración

genética, y que algunos de los huecos del

registro fósil se deben a que las poblaciones

fundadoras en proceso de especiación están

muy restringidas en el espacio y en el tiempo,

y por lo tanto es muy improbable que lleguen a

aparecer nunca en el registro fósil. Sin

embargo, son precisamente estas poblaciones

periféricas y aisladas en proceso de especiación

las que más interés tienen para los estudiosos

de los grandes cambios evolutivos.

A mí me parecía que muchos fenómenos

desconcertantes, y en especial los que

interesan a los paleontólogos, podían quedar

resueltos si aceptábamos la existencia de estas

poblaciones fundadoras perdidas: entre dichos

fenómenos se incluían las desigualdades en la

velocidad de evolución (en especial, las más

rápidas), los huecos en las secuencias

evolutivas y las aparentes saltaciones, y por

último, el origen de nuevos tipos». La

reorganización genética de las poblaciones

periféricas aisladas permite cambios evolutivos

muchísimo más rápidos que los cambios en

poblaciones que forman parte de un sistema

continuo. Aquí teníamos, por lo tanto, un

mecanismo que permitiría la nítida emergencia

de novedades macroevolutivas sin entrar en

conflicto con los hechos observados por la

genética.

Esta sugerencia file aceptada en 1971 por

Eldredge y en 1972 por Eldredge y Gould, que

denominaron “equilibrio puntuado” a este tipo

de evolución especiativa. Además, llegaron a la

conclusión de que si una nueva especie,

originada por este proceso, tenía éxito, podía

entrar en una fase estética y permanecer

prácticamente inalterada durante muchos

millones de años, hasta que por fin se

extinguía. Así pues, la macroevolución no es

una forma de evolución transformativa, sino

una evolución variativa, tan darviniana como la

evolución dentro de una especie. Se da una

producción continua de nuevas poblaciones, la

mayoría de las cuales se extinguen tarde o

temprano. Unas cuantas llegan a alcanzar el

nivel de especie, casi siempre sin adquirir

ninguna innovación evolutiva digna de

mención, pero también acaban por extinguirse.

De esto se encargaron Rensch (1939. 1943) y

Simpson (1944), que demostraron que los

fenómenos macroevolutivos se podían considerar

consistentes con los descubrimientos de la genética.

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EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

80

En particular, era posible explicar todas las llamadas

leyes evolutivas, como la Icy de Cope o la ley de

Dollo. en términos de variación y selección.

Mayr (1954:206-207). Véase también Pág. 189

Solo muy de vez en cuando una de las nuevas

especies adquiere, durante el periodo de

reestructuración genética y el posterior periodo

de fuerte selección natural, un genotipo que

permite que la neoespecie prospere, se difunda

mucho y llegue a formar parte del registro

fósil.

Gracias a la publicación de El dredge y Gould,

los paleontólogos comprendieron por fin el

fenómeno de la evolución especiativa y co-

menzaron a entender por que existen tantos

huecos en el registro fósil. Pero, posiblemente,

la contribución más importante que hizo la

teoría del equilibrio puntuado consistió en

llamar la atención hacia la frecuencia de

periodos estáticos. Algunos genetistas se

empeñan en explicarlo como una consecuencia

de la selección normalizadora, pero por su-

puesto, esto no constituye una explicación.

Toda población esta constantemente sometida

a selección normalizadora. Sin embargo,

algunas poblaciones y especies evolucionan

rápidamente a pesar de la selección

normalizadora, mientras que otras permanecen

fenotipicamente inalteradas durante muchos

millones de años. La conclusión obligada es

que un fenotipo tan estable es el producto de

tan genotipo particularmente bien equilibrado y

con mucha cohesión interna.

Lo cierto es que en la historia de la vida

existen muchos fenómenos que parecen indicar

la existencia de dicha cohesión interna. y de

que otro modo se podría explicar la autentica

explosión de tipos estructurales diferentes a

finales del Precámbrico y principios ¿el

Cambrico? A pesar de lo incompleto que es el

registro fósil, se pueden distinguir en ese

periodo de 60 a 80 morfotipos diferentes.

Mientras que en la actualidad existen solo unos

30 fila de animales. Da la impresión de que, en

tan principio, el genotipo del nuevo reino

animal era suficientemente flexible como para

producir -casi podríamos decir que

experimentalmente- un Gran número de

nuevos tipos, algunos de los cuales no tuvieron

éxito y se extinguieron, mientras los restantes

-representados por los modernos cordados,

equinodermos, artrópodos, etc.- se fueron

volviendo cada vez más inflexibles. No ha

surgido ni un solo bauplan nuevo e importante

desde principios del Paleozoico. Es como si los

existentes se huyeran congelado; es decir,

como si hubieran adquirido una cohesión

interna tan firme que ya no son capaces de

experimentar con la producción de tipos

estructurales completamente nuevos.

En los primeros tiempos de la genética, se

comprobó que la mayoría de los genes son

pleiotropicos; es decir, que tienen efectos

sobre varios aspectos diferentes del fenotipo.

De manera similar, se descubrió que casi todos

los componentes del fenotipo son caracteres

poligenicos es decir, afectados por múltiples

genes. Estas interacciones entre genes tienen

una importancia decisiva en lo referente a la

adaptabilidad de los individuos y los efectos de

la selección, pero resultan muy difíciles de ana-

lizar. Casi todos los genetistas de poblaciones

siguen limitándose al estudio de fenómenos

génicos aditivos y al análisis de loci de un sólo

gen. Esto resulta comprensible, porque el

estudio de fenómenos como el estatismo

evolutivo y la constancia de los tipos

estructurales es muy refractario al análisis

genético. Adquirir un mayor conocimiento de la

cohesión del genotipo y su papel en la

evolución es uno de los problemas más difíciles

de la biología evolutiva.

¿PROGRESA LA EVOLUCION?

Casi todos los darvinistas han percibido un

elemento progresivo en la historia de la vida

Page 81: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

81

sobre la Tierra, que se refleja en el progreso

desde los procariontes, que dominaron el

mundo vivo durante mas de dos mil millones

de anos, a los eucariontes, con su núcleo bien

organizado, sus cromosomas y sus orgánulos

citoplasmáticos; desde los eucariontes uni-

celulares (protistas) a las plantar y animales

con estricta división de funciones entre sus

sistemas de órganos especializados; dentro de

los animales, desde los ectotermos, que están

a merced del clima, a los endotermos de

sangre caliente; y dentro de los endotermos,

desde los tipos con cerebro pequeño y poca

organización social a los que poseen un

sistema nervioso central muy grande, cuidan a

sus crías y son capaces de transmitir

información de una generación a otra.

¿Es correcto llamar progreso a estos cambios

en la historia de la vida? Eso depende del

concepto de progreso que tenga cada uno, y

de como lo defina. No obstante, estos cambios

son casi una necesidad si aceptamos el

concepto de selección natural, porque las

fuerzas combinadas de la competencia y la

selección natural no dejan más alternativas

que la extinción o el progreso evolutivo.

Este cambio en la historia de la vida es análogo

a ciertos cambios del desarrollo industrial. ¿Por

que los automóviles modernos son mucho

mejores que los de hace setenta y cinco anos?

No es porque los automóviles posean una

tendencia interna a mejorar, sino porque los

fabricantes experimentan constantemente con

diversas innovaciones y porque la competencia

por ganar clientes provoca una enorme presión

selectiva. Ni en la industria del automóvil ni en

el mundo vivo actúan fuerzas finalistas o

determinismos mecánicos. El progreso

evolutivo es, simplemente el resultado

inevitable del sencillo principio darvinista de

variación y selección, que carece por completo

del componente ideológico que se aprecia en el

progresivismo de los teleologos (como

Spencer) y los ortogenesistas.

Resulta curioso que a tanta gente le resulte

difícil entender una vía de progreso puramente

mecanicista, como la representada por la

evolución darviniana, en la que los avances son

diferentes en cada linaje filetico. Algunos

linajes, como los procariontes, apenas han

cambiado en miles de millones de años. Otros

se han especializado muchísimo sin mostrar

indicios de progreso; y otros, como la mayoría

de los parásitos y los habitantes de nichos

especiales, parecen haber experimentado una

evolución retrograda. En la historia de la vida

no se encuentra nada que indique una

tendencia universal al progreso evolutivo, o

una capacidad universal para dicho progreso.

Cuando se observa un aparente progreso, este

es simplemente un subproducto de los cambios

impuestos por la selección natural.

¿POR QUE LOS ORGANISMOS NO SON

PERFECTOS?

La selección natural no provoca

necesariamente un progreso evolutivo, y

tampoco conduce a la perfección, como bien

indico Darwin. La universalidad de la extinción

deja bien ciertos los límites de esa eficacia de

la selección natural: más del 99,9 por 100 de

las líneas evolutivas que han existido en la

Tierra se han extinguido. Las extinciones

masivas nos recuerdan que la evolución no es

un ascenso constante hacía una perfección

cada vez mayor, como suponía la teoría de la

evolución transformativa, sino un proceso

impredecible en el que los mejores>> pueden

ser bruscamente exterminados por una

catástrofe, permitiendo que la continuidad

evolutiva quede a cargo de linajes fileticos que

antes de la catástrofe no parecían tener

demasiado futuro.

Si bien, como decía Darwin, «la selección

natural esta escrutando día a día, hora a hora

y en todo el mundo todas las variaciones,

incluso las más ligeras>>, lo cierto es que

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EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

82

existen numerosos límites o restricciones a su

poder de provocar cambios.

Para empezar, puede que no se disponga de la

variación genética necesaria para perfeccionar

un carácter. En segundo lugar, durante la evo-

lución, la adopción de una solución entre varias

posibles ante una nueva oportunidad ambiental

puede restringir considerablemente las posibili-

dades de evolución posterior, algo que ya

había indicado Cuvier. Por ejemplo, cuando los

antepasados de los vertebrados y Los de los

artrópodos encontraron ventaja selectiva en

desarrollar un esqueleto, los antepasados de

los artrópodos disponían de los prerrequisitos

para desarrollar un esqueleto externo, los de

los vertebrados disponían de los prerrequisitos

para desarrollar un esqueleto interno. Toda la

historia posterior de estos dos grandes grupos

de organismos quedó afectada por las

diferentes rutas emprendidas por sus remotos

antepasados. Los vertebrados pudieron

generar animales tan enormes como los

dinosaurios, elefantes y ballenas, mientras que

la forma de mayor tamaño que los artrópodos

pudieron lograr fue un cangrejo grande.

Otra limitación de la selección natural es la

interacción en el desarrollo. Los diferentes

componentes del fenotipo no son

independientes unos de otros, y ninguno de

ellos responde a la selección sin interferir con

los otros. Toda la maquinaria del desarrollo es

un único sistema interactivo. Los que

estudiaban morfología lo sabían desde los

tiempos de Geoffroy St. Hilaire (1818), que lo

formulo en su Loi de balancement. Los

organismos son compromisos impuestos por

factores que compiten entre si. La capacidad

de respuesta de una estructura u órgano a las

fuerzas selectivas depende en gran medida de

la resistencia ofrecida por otras estructuras y

por otros componentes del genotipo. Roux

hablaba de la lucha entre las partes de un

organismo, refiriéndose a las interacciones

competitivas del desarrollo.

La estructura del genotipo mismo impone

límites al poder de la selección natural. La

metáfora clásica del genotipo era la sarta de

cuentas, en la que los genes estaban alineados

como las perlas de un collar. Según esta

imagen, cada gen era más o menos

independiente de los demás. Pero queda muy

poco de esta imagen, antes tan aceptada.

Ahora sabemos que existen varias clases

funcionales de genes: unos se encargan de

producir material, otros de regularlo, y todavía

hay otros que al parecer no tienen ninguna

función. Hay genes codificadores aislados, ADN

medianamente repetitivo, ADN muy repetitivo,

transposones, exones e intrones, y muchas

otras clases de ADN. Los genetistas todavía no

saben muy bien como interactúan todas ellas

y, sobre todo, que controla las interacciones

episttiticas entre diferentes loci genicos.

Otra limitación a la selección natural es la

capacidad de modificación no genética. Cuanto

más plástico sea el fenotipo (debido a la flexi-

bilidad del desarrollo), más se reduce la fuerza

de las presiones selectivas adversas. Las

plantar, y más aún los microorganismos,

tienen mas capacidad de modificación

fenotipica (una norma de reacción más amplia)

que los animales. Por supuesto, la selección

natural influye también en este fenómeno, ya

que la capacidad de adaptación no genética

está bajo estricto control genético. Cuando una

población se traslada a un nuevo ambiente

especializado, durante las siguientes

generaciones se seleccionan genes que

refuercen la capacidad de adaptación no

genética, y más que con el tiempo pueden

llegar a sustituirla.

Por último, gran parte de la supervivencia y

reproducción diferenciales en una población es

consecuencia del azar, y también esto limita el

poder de la selección natural. El azar influye en

todos los niveles del proceso de reproducción,

desde el sobrecruzamiento de los cromosomas

parentales durante la meiosis hasta la

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EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

83

supervivencia de los zigotos recién formados.

Es más: con frecuencia, algunas combinaciones

génicas potencialmente favorables son

destruidas por fuerzas ambientales indiscri-

minadas, como tormentas, inundaciones,

terremotos o erupciones volcatinicas, sin que la

selección natural tenga ocasión de favorecer a

esos genotipos. No obstante, dado el tiempo

suficiente, la adaptación relativa siempre es un

factor importante en la supervivencia de los

pocos individuos que se convertirán en

progenitores de las siguientes generaciones.

CONTROVERSIAS ACTUALES

La síntesis evolutiva confirmó plenamente el

principio básico de Darwin, según el cual la

evolución se debe a la variación genética y la

selección natural. Sin embargo, dentro de este

marco darvinista básico todavía queda espacio

para grandes discrepancias.

Durante muchos años ha habido una

controversia encarnizada acerca de cual era la

unidad de selección. Los primeros que

adoptaron el termino unidad no explicaron con

exactitud por que lo hacían; en física y

tecnología, una unidad especifica la

cuantificación de las fuerzas. En la teoría de la

selección, la palabra unidad tiene un

significado muy diferente y, lo que es peor, en

casi todas las discusiones se utiliza para

designar dos fenómenos muy distintos. El

primero es la selección de que se refiere al

gen, al individuo o al grupo que es objeto de

selección; el segundo es la selección para, que

se refiere a un carácter o propiedad especial,

como el pelaje espeso, favorecido por la

selección (y que a veces depende de un solo

gen).

El termino unidad resulta inadecuado cuando la

cuestión es si el gen, el individuo, la especie, o

lo que sea, es objeto de selección. Para casi to-

dos los propósitos del evolucionista que desea

indicar que algo es seleccionado (un gen, un

individuo, una especie), la palabra blanco

resulta muchísimo más adecuada. Sin

embargo, este término no incluye todo lo que

se supone que abarca la expresión unidad de

selección. Este es, evidentemente, un campo

que necesita más claridad conceptual y preci-

sión terminológica.

Casi todos los genetistas, por comodidad de

cálculo, han considerado que el blanco de la

selección es el gen, y han tendido a considerar

la evolución como un cambio de las frecuencias

génicas. Los naturalistas han seguido

insistiendo con firmeza en que el principal

blanco de la selección es el individuo en

conjunto, y que la evolución debe ser consi-

derada como dos procesos paralelos: el cambio

adaptativo y el origen de la diversidad. Dado

que ningún gen esta directamente expuesto a

la selección, sino solo en el contexto del

genotipo completo, y dado que un gen puede

tener diferentes valores selectivos en

diferentes genotipos, no parece nada adecuado

considerarlo el blanco de la selección.

Los que creen en la evolución neutra son los

más fervientes partidarios del gen como blanco

de la selección. El estudio de las alozimas por

el método de electroforesis en los años 60

revelo que existe mucha más variabilidad

genética que la que se había pensado.

Partiendo de este hecho y de otras

observaciones, Kimura, y también King y

Jukes, llegaron a la conclusión de que gran

parte de la variación genética debe de ser

neutra. Esto significa que el alelo recién

mutado no altera el valor selectivo del

fenotipo. Se ha discutido mucho sobre si la

frecuencia de mutaciones neutras es,

efectivamente, tan grande como asegura

Kimura (1983). Pero aún es más discutible el

significado evolutivo de la sustitución de alelos

neutros. Los neutralistas, que consideran que

el blanco de la evolución es el gen, consideran

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EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

84

que la evolución neutra es un fenómeno muy

importante. En cambio, los naturalistas insisten

en que el blanco de la selección es el individuo

en conjunto, y que sólo puede haber evolución

si cambian las propiedades del individuo. Para

ellos, la sustitución de genes neutros es simple

ruido evolutivo, irrelevante para la evolución

fenotipica. Si un individuo es favorecido por la

selección debido a las cualidades generales de

su genotipo, es irrelevante cuantos genes

neutros pueda llevar como polizones. Para el

naturalists, la llamada evolución neutra no

contradice en absoluto la teoría de Darwin.

SELECCION DE GRUPO

En la literatura reciente se aprecia gran

incertidumbre acerca de si, además de los

individuos, también las poblaciones enteras e

incluso las especies pueden ser blanco de la

selección. Gran parte de esta controversia se

desarrollo bajo el encabezado selección de

grupo. La cuestión era si un grupo entero podía

ser objeto de selección, independientemente

de los valores selectivos de los individuos que

lo componen. Para abordar adecuadamente

esta cuestión, hay que establecer una

distinción entre selección de grupo blanda y

dura.

La selección de grupo blanda se da cuando un

grupo tiene más (o menos) éxito reproductivo

que otro grupo, simplemente porque este éxito

se debe por completo al valor selectivo medio

de los individuos que componen el grupo.

Puesto que todo individuo de una especie con

reproducción sexual pertenece a una

comunidad reproductiva, se puede decir que

cada caso de selección individual es también

un caso de selección de grupo blanda, pero no

se gana nada prefiriendo el término selección

de grupo blanda al tradicional y más claro

selección individual.

La selección de grupo dura se da cuando el

grupo, en su conjunto, posee ciertas

características adaptativas de grupo que no

equivalen a la simple suma de las

contribuciones adaptativas de los individuos.

La ventaja selectiva de un grupo así es mayor

que la media aritmética de los valores

selectivos de los miembros individuales. Esta

selección de grupo dura solo se da cuando

existe comunicación social entre los miembros

del grupo o, en el caso de la especie humana,

cuando el grupo tiene una cultura que añade o

resta algo al valor adaptativo medio de los

miembros del grupo cultural. En los animales,

esta selección de grupo dura se produce

cuando existe división del trabajo o

cooperación mutua entre los miembros del

grupo. Por ejemplo, un grupo que coloque

centinelas para avisar si llegan depredadores

puede ganar seguridad; otro grupo puede

aumentar sus posibilidades de supervivencia

cooperando en la búsqueda de alimento,

encontrando lugares más seguros para anidar,

o mediante otros aspectos cooperativos de la

vida comunal. En estos casos de selección

dura, esta justificada la aplicación del termino

selección de grupo.

También ha habido mucha controversia acerca

de la llamada selección de especies. Muy a

menudo, la aparición de una nueva especie pa-

rece contribuir a la extinción de otra especie. El

éxito de ciertas especies nuevas se ha

designado como selección de especie. El

termino tiene alguna justificación, ya que,

teniendo en cuenta su éxito, la nueva especie

parece tener una capacidad de supervivencia

mayor que la de la especie vieja. Sin embargo,

dado que el mecanismo por el que se lleva a

cabo la sustitución de especies es la selección

individual, habría menos confusiones si se

evitara su utilización dual de la palabra

selección. Por esta razón, prefiero la expresión

sustitución de especies. lndependientemente

de los términos que uno utilice, no cabe duda

de que este es un aspecto llamativo del cambio

Page 85: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

85

evolutivo, de gran importancia en

macroevolución. Y tiene lugar siguiendo

estrictamente los principios darvinistas.

SOCIOBIOLOGIA

La publicación en 1975 del libro de E. 0. Wilson

Sociobiologia: la nueva síntesis provocó una

acalorada controversia acerca del papel de

desempeñado por la evolución en la conducta

social. Wilson, uno de los más eminentes

especialistas en el comportamiento de los

insectos sociales, llego a la conclusión de que

la conducta social merecía mucha más atención

de la que había recibido hasta entonces;

incluso que su estudio merecía ser la materia

de una disciplina biológica especial que el

bautizo sociobiologia y definió como el estudio

sistemático de la base biológica de la conducta

social. Ruse, en su libro Sociobiology: Sense

or nonsense (1979a), la definió como el

estudio de la naturaleza y las bases biológicas

del comportamiento animal; y más

concretamente, del comportamiento social de

los animales.

La obra de Wilson provoco tantas controversias

por dos razones. En primer lugar, incluyo en su

tratado el comportamiento humano y aplico

con frecuencia a la especie humana los

descubrimientos que había realizado en otros

animales. La otra razón fue que tanto el como

Ruse habían empleado la expresión base

biológica de un modo algo equivoco. Para

Wilson, la base biológica de la conducta

significaba que una disposición genética

contribuye al comportamiento del fenotipo.

Pero para sus adversarios con motivaciones

políticas, base biológica equivalia a

determinado genéticamente. Por supuesto, los

seres humanos seriamos menos autómatas

genéticos si todos nuestros actos estuvieran

estricta y exclusivamente controlados por los

genes. Todo el mundo (incluido Wilson) sabe

que no es así; y sin embargo, también

sabemos-sobre todo gracias a los estudios de

gemelos idénticos e hijos adoptados que

nuestra herencia genética contribuye de

manera importante a nuestras actitudes

cualidades y propensiones. El biólogo moderno

sabe ya demasiado para querer revivir la vieja

y polarizada controversia herencia-crianza,

porque sabe que casi todos los caracteres

humanos están influidos por la interacción de

la herencia con el ambiente cultural. El ar-

gumento más importante de Wilson era que,

en muchos aspectos, en los estudios del

comportamiento humano surgen los mismos

problemas que en los estudios del

comportamiento animal. De manera similar,

muchas de las respuestas que van demostrado

ser correctas para el comportamiento animal

se pueden aplicar también al estudio del

comportamiento humano.

Según las definiciones de sociobiología

ofrecidas por Wilson y Ruse, se podría pensar

que este campo abarca todos los actos e

interacciones sociales observados en los

animales. Esto incluiría, por ejemplo, las

migraciones sociales, como las de los

ungulados africanos, las aves migratorias, los

cangrejos cacerola y otros invertebrados y

vertebrados (como las ballenas grises). Sin

embargo, ni Wilson ni Ruse se ocuparon de

estos y otros muchos fenómenos sociales.

Ruse, las materias de estudio de la

sociobiología son la agresión, el sexo y la

selección sexual, la inversión parental, las

estrategias reproductivas de las hembras, el

altruismo, la selección de parentesco, la

manipulación parental y el altruismo eciproco.

Casi todas ellas se refieren a la interacción de

dos individuos, y tienen que ver directa o

indirectamente con el éxito reproductivo.

Todas son actividades que, en último término,

aumentan o reducen el éxito reproductivo; y,

en términos generales, están relacionadas con

la selección sexual. Así circunscrita, la

sociobiología es evidentemente un segmento

Page 86: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

86

muy especial del campo de la conducta social;

y como tal, plantea toda clase de preguntas: y

que tipo de interacciones entre dos individuos

pueden considerarse conducta social? ¿Puede

considerarse conducta social la competencia

por los recursos? Si la rivalidad entre

hermanos, que es una competencia por

recursos, se considera conducta social, y

cuando no se debe considerar conducta social

la competencia?

Casi todos los ataques a la sociobiologia se

dirigían contra su aplicación a la especie

humana. En el tratado de Ruse se dedicaban a

la conducta social humana casi tantas paginas

como a la de los animales (en proporción 2/3).

Esta es la principal razón de las controversias

que provoca la sociobiología, y a ella se debe

que la mayoría de las personas que trabajan

en los problemas que Wilson y Ruse consideran

sociobiología no utilicen esta palabra para

designar su trabajo ni se llamen a si mismas

sociobiólogos.

BIOLOGÍA MOLECULAR

Por último, en tiempos recientes se ha

dedicado mucha energía a la cuestión de silos

nuevos descubrimientos de la biología

molecular hacen necesaria una revisión de la

teoría evolutiva actual. Se ha dicho a veces

que los descubrimientos de la biología

molecular obligan a modificar la teoría

darvinista. Pero no es así. Los descubrimientos

de la biología molecular que tienen que ver con

la evolución se refieren a la naturaleza, el

origen y la cantidad de variación genética.

Algunos de dichos descubrimientos, como la

existencia de trasposones, resultan sor-

prendentes, pero toda la variación producida

por estos fenómenos moleculares recién

descubiertos queda sometida a la selección

natural y, por lo tanto, forma parte del proceso

darviniano.

Los descubrimientos moleculares de mayor

importancia evolutiva son los siguientes: 1) El

programa genético (ADN) no proporciona por si

mismo el material para construir un nuevo

organismo, sino que solo es un plan

(información) para construir el fenotipo. 2) La

ruta que va de los ácidos nucleicos a las

proteínas es de dirección única. La información

que puedan adquirir las proteínas no se

traduce de regreso a los ácidos nucleicos: no

existe la « herencia blanda». 3) Casi todos los

mecanismos moleculares básicos, y no solo el

código genético, son iguales en todos los

organismos, desde los procariontes más

primitivos hasta los mamíferos.

Múltiples causas, múltiples soluciones

Muchas de las controversias biológicas que han

surgido desde los tiempos de Darwin se han

resuelto gracias a dos importantes modifi-

caciones en la manera de pensar de los

evolucionistas. La primera consistió en

reconocer la importancia de múltiples causas

simultáneas. Una y otra vez, un problema

evolutivo parecía contradictorio cuando solo se

consideraba la causa próxima o la causa

evolutiva, cuando en realidad lo que se

observaba era el resultado de la concurrencia

simultanea de causal próximas y remotas. De

manera similar, otras controversias solo se

pudieron resolver cuando se comprendió que el

azar y la selección pueden actuar

simultáneamente, o que en el proceso de es-

peciación influyen a la vez la geografía y los

cambios genéticos de las poblaciones.

Además de tener múltiples causas, casi todos

los problemas evolutivos tienen múltiples

soluciones, y el reconocimiento de esta

posibilidad ha resuelto muchas disputas.

Durante la especiación, por ejemplo, en

algunos grupos de organismos aparecen

primero mecanismos de aislamiento anteriores

Page 87: Ciencias de La Vida

EL POR QUE DE LA EVOLUCION DE LOS ORGANISMOS______________________________

87

al apareamiento, mientras que en otros grupos

aparecen mecanismos posteriores al

apareamiento. Algunas veces, las razas

geográficas son tan distintas fenotipicamente

como si fueran especies diferentes, y sin

embargo no están aisladas reproductivamente;

en otros casos, especies indistinguibles por su

fenotipo (especies hermanas) están aisladas

reproductivamente. La poliploidia o la

reproducción asexual son importantes en

algunos grupos de organismos, pero nunca se

dan en otros. En algunos grupos, la

reconstrucción cromosomica parece tan

componente importante de la especiación; en

otros no ocurre nunca. Hay grupos en los que

la especiación es muy frecuente; en otros, la

especiación parece ser un acontecimiento raro.

El flujo génico es frenético en algunas especies

y muy reducido en otras. Un linaje filetico pue-

de evolucionar muy deprisa, mientras que

otros, con parentesco muy cercano, pueden

permanecer estáticos durante muchos millones

de años.

En resumen: para muchos problemas

evolutivos existen múltiples soluciones

posibles, aunque todas ellas son compatibles

con el paradigma darviniano. La lección que

nos enseña este pluralismo es que, en biología

evolutiva, las generalizaciones casi nunca son

correctas. Incluso cuando algo ocurre por loto

general, esto no quiere decir que tenga que

ocurrir siempre.

.

Page 88: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

88

EL VIAJERO INCOMPARABLE

CHARLES DARWIN

Schussheim, Victoria, "Textos de Darwin. El origen

de las especies", en El viajero incomparable. Charles

Darwin, México, Pangea (Viajeros del conocimiento),

1995, pp. 25-74.

1. LA VARIACIÓN EN DOMESTICIDAD

Cuando comparamos a los individuos de la

misma variedad o subvariedad de las plantas y

animales más antiguos, observamos que di-

fieren entre si más de lo que varían los

miembros de las especies en estado natural.

Esta variabilidad se debe a que las especies

domesticas se han criado en condiciones de

vida menos uniformes que aquellas a las que

están sometidos los ejemplares silvestres de la

especie madre. De esto se desprende que,

para que se produzca alguna variación

importante, los seres vivos tienen que estar

expuestos, durante varias generaciones, a

condiciones nuevas, y que, cuando los

organismos comienzan a variar, siguen

haciéndolo. Las plantas cultivadas más an-

tiguas, como el trigo, aún siguen cambiando, y

los animales domésticos más antiguos pueden

experimentar variaciones.

Las condiciones de vida parecen actuar de dos

maneras: directamente, sobre todo el

organismo, e indirectamente, sobre el aparato

reproductor. Hay dos factores que determinan

la acción directa: la naturaleza del organismo y

la naturaleza de las condiciones de vida. El pri-

mero parece ser mucho más importante que el

segundo, ya que en condiciones muy diferentes

se originan variaciones que resultan muy

similares.

El cambio en las condiciones de vida produce

un efecto hereditario en los animales, y el use

o desuso de ciertos órganos tiene una marcada

influencia.

El pato domestico, por ejemplo, tiene los

huesos de las alas más ligeros y los de las

patas más pesados que el pato salvaje, y

podemos atribuir esto al hecho de que vuela

menos y camina más. Casi todos los mamíferos

domésticos tienen las orejas caídas, lo que sin

duda se debe a que, como casi nunca se sien-

ten muy alarmados, los músculos de las orejas

están en desuso.

Hay muchas leyes que regulan la variación.

Aquí me referiré a lo que llamo variación

correlativa, es decir, al hecho de que ciertos

cambios se presentan siempre asociados con

otros. Por ejemplo, los gatos de ojos azules

son sordos; los perros sin pelo tienen dientes

imperfectos, y las palomas de pico corto tienen

patas pequeñas.

Solo nos ocuparemos, en este libro, de las

variaciones que se heredan, ya sean ligeras o

de gran importancia fisiológica, y que pueden

ser prácticamente infinitas. No se puede dudar

que la tendencia a la herencia es muy

enérgica. Cuando un cambio frecuente aparece

tanto en el padre como en el hijo no podemos

atribuirlo con toda certeza a la herencia; pero

cuando una variación es muy rara, y aparece,

digamos, una vez en millones de casos, y

observamos que la presentan tanto el padre

como el hijo, es indiscutible que se debe a la

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

Page 89: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

89

acción de la herencia. Tal vez lo correcto sería

considerar que todos los caracteres.,

cualesquiera que sean, se heredan.

Las leyes que gobiernan la herencia son

desconocidas. Nadie puede decir por que

algunas características se heredan a veces y a

veces no; por que un individuo se parece en

ocasiones a sus abuelos o a antepasados Aún

más remotos, ni por que algunas

peculiaridades se transmiten a los

descendientes de ambos sexos y otras solo a

los de un sexo.

Una ley muy importante en lo relativo a la

herencia es que, cuando una característica

aparece en el progenitor en determinado

periodo de su vida, su descendencia la muestra

en el mismo período. Esto he podido

observarlo, no solo en los casos que parecen

evidentes, como la aparición de los cuernos en

el ganado, sino también en otros que sin duda

confirman esta ley, como la manifestación de

ciertas enfermedades hereditarias. Creo que

esta regla es de la mayor importancia para

explicar las leyes de la embriología.

Cuando observamos las razas domesticas,

vemos que sus miembros presentan mayor

variación que las especies verdaderas, hasta

tal punto que con frecuencia no podemos

decidir si esas razas han descendido de una

misma especie madre 30 o de varias. Hay

quienes opinan que nuestros animales

domésticos descienden de especies diferentes,

y aducen que en los monumentos de Egipto se

representan razas diferentes, cada una de ellas

semejante a alguna de las actuales. En

realidad, esto solo indica la gran antigüedad de

los animales domésticos. Un hecho que

confirma esto es que las razas domesticas

pueden presentar grandes diferencias

externas, pero que sus órganos internos son

prácticamente idénticos.

Estudie con cuidado las diversas variedades de

palomas domesticas; estas difieren tanto entre

si que quien no las conociera podría

clasificarlas como especies distintas y bien.

definidas. Sin embargo, estoy seguro de que

todas descienden de la paloma silvestre. Un

hecho de gran importancia que apoya esta su-

posición es que todas las razas de palomas

producen híbridos fecundos.

Hay naturalistas que creen que las razas

domesticas aparecieron repentinamente, pero

cuando las observamos, y vemos la multitud

de plantas y animales utilísimos para el

hombre, no podemos pensar que se produjeran

de golpe tal como son hoy. En realidad, lo que

ocurre es que la naturaleza provoca

pequeñísimos cambios, y el hombre los va

seleccionando y sumándolos en la dirección

que le conviene. Los criadores de ganado y los

agricultores seleccionan ciertos ejemplares

para reproducirlos, porque tienen

características que les interesa aprovechar:

mayores frutos, más carne o lana, etcétera. De

manera que las variedades domesticas, tal

como las vemos hoy, son el resultado de la

acumulación, durante muchas generaciones

sucesivas, de diferencias totalmente

inapreciables a primera vista. Y esta selección

deliberada por parte del hombre, a la que

llamo selección artificial, es antiquísima, y se

menciona ya, por ejemplo, en una vieja

enciclopedia china.

Hay otra forma de selección llevada a cabo por

el hombre, y que podríamos llamar selección

inconsciente. Es evidente que quien tiene un

animal particularmente útil no se lo comerá ni

siquiera durante una hambruna, y quien posee

otro que le gusta por alguna característica lo

utilizará para cruza, aunque no tenga la

intención consciente de llegar a obtener una

raza distinta.

El hombre no "inventa" las ligeras diferencias

sobre las que basa su proceso de selección,

sino que utiliza aquellas que advierte en las

plantas o animales. La paloma con cola de

pavo es, sin duda, resultado de la selección

artificial elevada a cabo a partir de alguna

Page 90: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

90

paloma que mostraba las plumas de la cola un

poco mayores de lo normal. Desde luego,

cuantas más variaciones aparezcan, más

material habrá para efectuar la selección. Es

evidente, también, que habrá más posibilida-

des de tener muchas variaciones cuando se

disponga de muchos individuos.

El criador que desee obtener una nueva raza

cruzara cuidadosamente los animales que

seleccione por las características que quiere

conservar. Claro esta que tenga que impedir

que los ejemplares seleccionados puedan

aparearse con otros que no muestran los

rasgos deseados. Las palomas, que son mo-

nogamas -es decir, que tienen un solo cónyuge

en toda su vida-- facilitan esta tarea, y por eso

es relativamente fácil conservar ciertos rasgos.

Los gatos, por el contrario, que vagan por las

noches, se aparean muy libremente, y por eso

rara vez vemos una raza distinta que se

conserve mucho tiempo. De manera que el

aislamiento en que vivan los individuos de una

raza tiene gran importancia para la conserva-

ción de la misma.

2. LA VARIACIÓN EN LA NATURALEZA.

Por especie suele entenderse un acto específico

de creación, que encierra un elemento

desconocido. La palabra variedad es también

difícil de definir, e implica un origen común,

aunque este rara vez pueda ser demostrado.

También hay las llamadas monstruosidades,

variaciones generalmente perjudiciales, como

las que vemos de vez en cuando en las

especies domesticas, sobre todo en las plantas.

Se duda que en estado natural puedan

transmitirse con cierta permanencia.

Hay también muchas diferencias ligeras, como

las que se observan en distintos descendientes

de los mismos padres, y a las que llamaremos

diferencias individuales. Estas diferencias son

de gran importancia, ya que aportan material

sobre el cual actúa acumulativamente la

selección natural, tal como el hombre acumula,

en una dirección determinada, las diferencias

individuales de las especies domesticas.

Los individuos de la misma especie pueden

presentar también otra clase de diferencias

entre si. Este es el caso de la distinta

conformación de los seres de diferente sexo,

de las dos o tres clases de hembras estériles u

obreras entre ciertos insectos, o del estado

larvario y adulto de muchos animales

inferiores. i Las hembras de ciertas mariposas,

por ejemplo, aparecen normalmente bajo dos o

tres formas muy distintas, que hoy no

muestran estados intermedios, aunque

podemos suponer que estos existieron anti-

guamente. Sin duda parece extraño que una

mariposa hembra pueda producir tres clases

distintas de formas femeninas y una

masculina, pero esto no es mas que una

exageración del hecho común de que una

hembra produzca dos formas diferentes, una

femenina y una masculina, que pueden ser

muy distintas entre si.

Page 91: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

91

Cuando el naturalista puede unir mediante

formas intermedias dos formas cualesquiera,

considera que una es variedad de la otra, y

clasifica a la más común como especie y a la

otra como variedad. Pero en otros casos,

aunque no se conozcan eslabones intermedios,

se hace lo mismo, ya que el observador supone

que las formas intermedias existen en alguna

parte o han existido en algún momento. Unos

pocos naturalistas sostienen que los animales

nunca presentan variedades, y por lo tanto

consideran hasta la más ligera variación como

otra especie. La palabra especie, entonces,

resulta inútil, y supone en general, como

dijimos, un acto independiente de creación.

Para mi son de gran importancia las diferencias

individuales, por ser los primeros pasos hacia

las variedades. Y considero que las variedades

más permanentes son un paso hacia

variedades más intensamente caracterizadas, y

estas hacia las subespecies y estas, por ultimo,

hacia las especies. El paso de una categoría

otra puede atribuirse a la selección natural,

como veremos más adelante. De manera que

llamo especie a un grupo de individuos muy

semejantes, lo que no difiere esencialmente de

la palabra variedad, que se aplica a formas

menos precisas y más fluctuantes.

Las plantas que tienen mayor dispersión, es

decir, que aparecen en un gran territorio,

suelen presentar variedades, va que están

expuestas a condiciones diferentes y entran en

competencia con distintos conjuntos de seres

vivos Y en los territorios limitados las especies

con mayor numero de individuos, o las más

difundidas, son la que con mayor frecuencia

dan origen a variedades bien caracterizadas.

Esto es comprensible, ya que las variedades,

para llegar a ser permanentes, tienen que

competir con los otros seres vivos que habitan

en su territorio. Las especies predominantes

serán las que hayan competido con mayor

éxito, y las más aptas para producir

descendientes que heredaran las ventajas que

hicieron predominar a sus predecesores en ese

espacio físico.

He podido observar que las especies

correspondientes a los géneros

más grandes presentan variaciones

con mas frecuencia que las especies que se

agrupan en géneros menores. Esto apoya la

idea de que las especies son tan solo

variedades permanentes muy caracterizadas,

pues donde se han formado muchas especies

en un genero, muchas otras siguen

Page 92: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

92

formándose.

3. LA LUCHA POR LA EXISTENCIA

Como se han originado esas hermosas

adaptaciones de ciertos seres a sus condiciones

de vida, o de un organismo a otro? Las obser-

vamos en el pájaro carpintero o en algunas

plantas parásitas como el muérdago; también

en los insectos que se adhieren a los pelos o

plumas de otros animales y en las semillas

plumosas que viajan por el aire. Debido a la

lucha por la existencia, la más pequeña

variación, si es de alguna manera favorable a

los individuos de una especie, ayudara a la

conservación de los mismos y será, en general,

heredada por sus descendientes.

Estos, a su vez, tendrán mejores posibilidades

de seguir con vida, pues de los muchos

individuos de una especie que nacen, solo un

pequeño número puede sobrevivir. Este

principio, por el cual toda pequeña variación, si

es útil, se conserva, lo he denominado

selección natural, para distinguirlo de la

selección artificial realizada por el hombre; en

ocasiones se denomina también, como propuso

Herbert Spencer, supervivencia del más apto.

Page 93: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

93

Uso de la expresión lucha por la existencia en

sentido amplio, y en ella incluyo, no sólo la

vida del individuo, sino también su éxito en

dejar descendencia. Dos perros en tiempo de

hambruna luchan efectivamente entre si para

ver cual de ellos se quedará con el alimento

que le permitirá sobrevivir, pero la planta que

produce miles de semillas, una sola de las

cuales Regard finalmente a la madurez, lucha

también contra todas las otras plantas de las

inmediaciones que ya cubren el suelo. Las

diversas plantas frutales que dependen de los

pájaros para la dispersión de sus semillas

luchan asimismo, de alguna manera, tentando

a las aves para que coman sus frutos..

Los seres orgánicos aumentan en una

progresión tan rápida que la lucha por la

existencia resulta inevitable; de lo contrario su

número llegaría a ser tan grande que su des-

cendencia no cabria en toda la tierra. Como

nacen más individuos de los que pueden

sobrevivir, y parte de estos deben

desaparecer, en cada caso hay una lucha por la

existencia, ya sea entre individuos de la misma

especie, con los de otra o con las condiciones

de vida.

Ejemplo de esto son las plantas y animales que

se han propagado con extraordinaria rapidez

en ciertas zonas de las que no eran originarios:

el ganado domestico en América del Sur, los

conejos en Australia, ciertos cardos en las

pampas, etcétera. Esto no se debió a un

repentino aumento de la fertilidad, sino a que

esas especies encontraron condiciones de vida

muy favorables, por lo cual mayor número de

individuos logro madurar y reproducirse.

Las causas que frenan la tendencia natural de

cada especie a tener el mayor número de

individuos son poco conocidas. La cantidad de

alimento o de espacio disponible constituye un

freno, desde luego, .pero con frecuencia lo que

determina el número promedio de miembros

no es el obtener alimento, sino el servir de

presa a otros animales.

El clima desempeña un papel importante, y las

épocas de frió o sequía extremos parecen ser

el obstáculo más eficaz para la multiplicación

de las especies. No sólo afecta directamente a

los individuos, sino que reduce la cantidad de

alimento disponible, haciendo así más seria la

lucha entre los miembros de una o varias

especies.

En la naturaleza se produce batalla tras

batalla, y sin embargo, tarde o temprano, las

fuerzas quedan tan perfectamente equilibradas

que el aspecto del mundo permanece uniforme

durante largos periodos de tiempo.

Quisiera dar un ejemplo de las complejas

relaciones que entrelazan a plantas y animales

muy lejanos entre si en la naturaleza. Los abe-

jorros son indispensables para la fecundación

del pensamiento y del trébol rojo. La cantidad

de abejorros depende en gran medida del

número de ratones de campo, ya que estos

destruyen sus nidos. Y, desde luego, el número

de ratones depende del número de gatos. De

manera que la cantidad de gatos que habite

cierta región podría determinar... la frecuencia

de ciertas flores en ella!

Como las especies de un mismo genero son

muy semejantes, la lucha, si entran en

competencia, será más rigurosa que entre

especies de géneros distintos, ya que las

primeras comparten el mismo espacio y las

mismas condiciones naturales.

Siempre debemos tener presente que todos los

seres orgánicos se esfuerzan constantemente

por aumentar en proporción geométrica, y que

en algún período de su vida tienen que luchar

por su existencia y sufrir gran destrucción.

4 SELECCIÓN NATURAL

Recordemos que las relaciones de todos los

seres orgánicos, entre si y con las condiciones

de vida, son infinitamente complejas y rigu-

rosamente adaptadas. Hay, por lo tanto,

Page 94: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

94

innumerables variaciones de estructura que

pueden resultar útiles a cada ser en

condiciones cambiantes.

Como vimos, nacen muchos más individuos de

los que pueden sobrevivir, de manera que

resulta evidente que los que posean una

ventaja, aunque sea ligerísima, sobre los

demás, tendrán mejores posibilidades de

sobrevivir y reproducirse. De la misma

manera, toda variación perjudicial, por leve

que sea, tiende a desaparecer. A esta

conservación de las variaciones favorables y la

desaparición de las desfavorables la he llamado

selección natural o supervivencia del más apto.

La selección natural no actúa sobre las

variaciones indiferentes, es decir, que no son

beneficiosas ni perjudiciales.

La selección natural no produce los cambios,

como han entendido ciertos autores; solo

implica la conservación de las variaciones que

aparecen y que resultan beneficiosas para los

seres orgánicos en su adaptación a las

condiciones de vida.

Si no surgen variaciones útiles la selección

natural no puede hacer nada. Y no debemos

olvidar que en el termino variaciones incluimos

a las simples diferencias individuales. No se

necesitan grandes cambios físicos -de clima,

por ejemplo- para que actúe la selección

natural; como todos los seres vivos de una

región luchan permanentemente entre si, una

modificación ligerísima de una especie puede

darle ventaja sobre otra. No existe en la ac-

tualidad ningún territorio en el que los seres

vivos originarios de el estén tan perfectamente

adaptados como para no poder experimentar

algún cambio favorable.

Si el hombre puede obtener grandes resultados

con la selección, que no lograra hacer la

selección natural? El hombre actúa sobre muy

pocos caracteres, y lo hace exclusivamente

para su propio provecho; la naturaleza, que

puede actuar sobre todos los órganos internos,

sobre el mecanismo entero de la vida, lo hace

solo en beneficio de los seres orgánicos.

De manera figurada, podría decirse que la

selección natural busca permanentemente, por

todo el mundo, las más ligeras variaciones,

rechazando las que son malas, conservando y

acumulando las que son buenas, trabajando

sin cesar por el perfeccionamiento de cada ser

viviente en relación con sus condiciones de

vida orgánicas e inorgánicas.

Pero cada uno de estos cambios es tan

pequeño, y su acumulación tarda tanto tiempo,

que no alcanzamos a apreciarlo; y cuando

observamos las transformaciones producidas a

lo largo de los periodos geológicos solo vemos

que las formas orgánicas actuales son muy di-

ferentes de las antiguas.

Hay una serie de caracteres y estructuras que

consideramos de poca importancia, y que sin

embargo sufren la influencia de la selección

natural. Por ejemplo, la mayor parte de los

insectos que se alimentan de hojas son verdes,

los que habitan en la corteza de los árboles

suelen ser grises y moteados; la perdiz alpina

se vuelve blanca en invierno y la perdiz de

Escocia, que habita entre arbustos pardos, es

castaña. La selección natural bien pudo haber

intervenido para dar el color conveniente a

cada especie. Ciertas frutas de piel lisa son

mucho mas atacadas por una variedad de

insecto que las que tienen pelusa, y las ciruelas

amarillas, en ciertas zonas, sufren más una

plaga que las moradas. En estado natural estas

diferencias, aparentemente pequeñas, pueden

decidir el triunfo de una especie.

Recordemos la variación correlativa, según la

cual cuando una parte varía se producen

modificaciones, muchas veces inesperadas, en

otras partes. Esto hace que los cambios, por

pequeños que nos parezcan, puedan resultar

finalmente de gran importancia.

Vemos que las variaciones que surgen en

domesticidad en determinado período de la

vida tienden a aparecer en la descendencia en

Page 95: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

95

el mismo periodo. Lo mismo ocurre con las

modificaciones que se producen en estado

natural, por ejemplo variaciones en la forma,

tamaño y sabor de una semilla, en la oruga y

la crisálida de un gusano.

Estos cambios que se producen en las primeras

etapas de la vida de un ser orgánico pueden

afectar también a este organismo en su estado

adulto. Ejemplo de esto es la Punta dura del

pico que las aves necesitan para romper el

huevo en el que se desarrollan, y que a veces

se mantiene en el pájaro adulto.

Aunque muchísimos individuos, jóvenes y

adultos, mueren por causas accidentales, en

las que no intervienen necesariamente las

características sobre las que actúa la selección

natural, muchos de los que sobreviven lo

hacen precisamente gracias a las ventajas que

han ido acumulando. De ellos, los individuos

mejor adaptados tenderán a propagar sus

rasgos en mayor número que los que no estén

tan bien adaptados, ya que tendrán mayores

posibilidades de dejar descendencia.

los machos de las aves compiten por la

atención de las hembras exhibiendo su plumaje

vistoso y colorido.

LA SELECCIÓN SEXUAL

Hay una forma de selección, a la que he

denominado sexual, que no depende de la

lucha por la existencia en relación con otros

seres orgánicos o con condiciones externas,

sino de una lucha entre los individuos de un

sexo -generalmente los machos- por la

posesión del otro sexo. El perdedor no muere,

sino que deja poca o ninguna descendencia.

Page 96: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

96

Vemos, entonces, que la selección sexual es

menos rigurosa que la selección natural.

En general los machos más vigorosos, los

mejor adaptados, dejaran más descendencia.

Pero en muchos casos la victoria no depende

del vigor, sino de la posesión de armas

especiales limitadas al sexo masculino. Un

ciervo sin cuernos, un gallo sin espolones,

tendría pocas posibilidades de procrear.

No se hasta donde desciende esta ley de la

lucha en la escala de la naturaleza; se cuenta

que los cocodrilos machos combaten por la po-

sesión de las hembras; se ha visto a los

salmones machos luchar todo el día; ciertos

escarabajos muestran las heridas provocadas

por las enormes y fuertes mandíbulas de sus

congeneres.

Entre las aves la contienda suele ser menos

brutal. Los machos rivalizan entre si mediante

su canto o desplegando su plumaje, a fin de

atraer a las hembras.

Así es que, cuándo machos y hembras tienen

los mismos hábitos, pero difieren en

estructura, color u ornamento, estas

diferencias han sido causadas principalmente

por la selección sexual.

EJEMPLOS DE LA ACCIÓN DE LA

SELECCIÓN NATURAL

Ciertas plantas segregan un jugo dulce, al

parecer para eliminar elementos dañinos de su

organismo. Este jugo es buscado por insectos

cuyas visitas no benefician directamente a la

planta. Supongamos que este jugo es

producido en el interior de las flores de ciertas

plantas de una especie; los insectos, al

visitarlas, quedarían cubiertos de polen y, con

frecuencia, lo transportarían de una flor a otra.

Así se cruzarían dos individuos distintos de una

misma especie, y este cruzamiento, como se

sabe, origina plantas vigorosas con mejores

posibilidades de florecer y sobrevivir. Las

plantas que produjeran más néctar serían las

más visitadas por los insectos y, a la larga,

adquirirían ventajas sobre otros miembros de

su especie.

En los seres vivos la cruza entre variedades

distintas o entre individuos de la misma

variedad pero de otra estirpe da vigor y

fecundidad a la descendencia, mientras que la

cría entre parientes próximos disminuye el

vigor y la fecundidad. Esto me lleva a creer

que es una ley de la naturaleza que ningún ser

vivo se fecunde a si mismo y ante un número

infinito de generaciones y que, de vez en

cuándo, es imprescindible una cruza con otro

individuo.

Una prueba de ello es que diferentes especies

de animales, como los moluscos terrestres y

las lombrices de tierra, son hermafroditas, es

decir, cada individuo tiene ambos sexos, pero

todos ellos se aparean. No he encontrado un

sólo hermafrodita terrestre que pueda fecun-

darse a si mismo. Hay, en cambio, muchos

hermafroditas acuáticos que se autofecundan,

pero aquí las corrientes de agua ofrecen un

medio para el cruzamiento accidental entre

diversos individuos, lo cual corrobora la idea de

que es indispensable la cruza ocasional.

CIRCUNSTANCIAS FAVORABLES A LA

SELECCIÓN NATURAL

Este es un asunto muy complicado. Una gran

variabilidad heredable será beneficiosa, pero

un gran número de individuos compensara el

hecho de que cada uno de ellos tenga una

variabilidad menor.

El aislamiento también es importante en la

modificación de las especies por selección

natural. En un territorio aislado, si no es muy

grande, las condiciones de vida orgánica e

inorgánica serán uniformes, de modo que la

selección natural modificara de la misma

manera a todos los individuos que varíen

dentro de una especie. Además, no se

producen cruzas con seres de otras regiones.

Page 97: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

97

Por otro lado, el aislamiento impide que

lleguen organismos mejor adaptados, todo lo

cual da tiempo para que se perfeccione

lentamente una nueva variedad. Al mismo

tiempo, si el territorio aislado es muy pequeño,

pequeño será también el número de individuos

que vivan en el lo que retarda la producción de

nuevas especies por selección natural, ya que

disminuye la probabilidad de que aparezcan

variaciones favorables.

Divergencia de caracteres.

El principio al que he dado este nombre es de

gran importancia. Al observar la acción de la

selección artificial practicada por el hombre

vemos como va favoreciendo la acumulación

de diferencias, ligeras al principio, hasta dar

origen a razas bien distintas.

Como puede aplicarse a la naturaleza este

principio? Tomemos el caso de un carnívoro

cuyo número de individuos haya llegado desde

hace tiempo al promedio que puede

mantenerse en cierto territorio que no presenta

cambios. Estos animales solo lograran

aumentar si sus descendientes varían y se

apoderan de los puestos ocupados por otros

animales. Unos podrán alimentarse de nuevas

clases de presas, otros al trepar a los árboles o

frecuentaran el agua; otros, en fin, podrán

volverse menos carnívoros. Cuanto más

lleguen a diferenciarse en costumbres y

conformación, tantos más puestos podrán

ocupar.

Lo mismo ocurre con las plantas: si van

modificándose, lograran ocupar espacios que

antes estaban habitados por otras especies.

Los descendientes modificados de cualquier

especie prosperaran mejor cuanto más

diferentes lleguen a ser en su conformación, lo

que les permitirá usurpar los puestos ocupados

por otros seres. Este principio se combina con

el de la selección natural para provocar la

aparición de variedades nuevas, primero, y de

especies, después, y para determinar la

extinción de las variedades intermedias.

5. LAS LEYES DE LA VARIACIÓN.

En ocasiones he dado la impresión de que las

variaciones se deben a la casualidad. Esto no

es correcto, y refleja nuestra ignorancia sobre

las causas de cada variación.

Es muy difícil determinar hasta que punto el

cambio de condiciones como clima,

alimentación, etcétera, influye en los cambios.

Hay motivos para creer que sus efectos han

sido mayores, con el transcurso del tiempo, de

lo que puede creerse a simple vista. Pero no se

les puede atribuir todos los cambios tan

complejos que observamos.

Creo que no puede caber duda de que el use

ha fortalecido y desarrollado ciertos órganos en

los animales domésticos, que el desuso los ha

hecho disminuir, y que esas modificaciones son

hereditarias. Ejemplos de este fenómeno son

algunas aves casi sin alas, como los avestru-

ces, los diversos animales ciegos, y los

coleópteros sin alas que se encuentran en la

isla de Madeira. Sin duda en todos estos casos

el desuso de ciertas partes se ha combinado

con la acción de la selección natural para

determinar la reducción o desaparición de los

órganos en cuestión.

VARIACIÓN CORRELATIVA

Toda la organización de un ser vivo esta tan

ligada entre si durante su crecimiento y

desarrollo que cuándo se producen pequeñas

variaciones en un órgano y son acumuladas

por selección natural, otros órganos se

modifican también. Este es un hecho muy

importante y sobre el cual sabemos muy poco.

Un ejemplo interesante de este principio es la

relación que hay en los mamíferos entre la

anormalidad de su cubierta térmica y la de sus

dientes. Pensemos en las ballenas, que carecen

de pelo y cuyos dientes se han transformado

en barbas; o en los edentados (armadillos,

pangolines y otros), de cubierta escamosa y

Page 98: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

98

que presentan también dentaduras sumamente

anormales.

COMPENSACIÓN Y ECONOMÍA DEL

CRECIMIENTO

La selección natural parece esforzarse

continuamente por economizar todas las partes

de la organización. Si una estructura deja de

ser útil, su disminución será favorecida por la

selección, pues el individuo no tendrá que

derrochar su esfuerzo en conservar algo inútil.

La selección natural tenderá, a la larga, a

reducir cualquier parte del organismo en

cuanto llegue a ser superflua, sin que otro

órgano se desarrolle en proporción corres-

pondiente. y, a la inversa, puede desarrollarse

un órgano sin exigir como compensación la

reducción de otro. ,

LOS CARACTERES ESPECÍFICOS SON MÁS

VARIABLES QUE LOS CARACTERES

GENÉRICOS

Si algunas especies de un gran género de

plantas tuviesen flores azules, y otras las

tuvieran rojas, el color sería sólo un carácter

específico, es decir, de la especie, y la

diferencia de color no llamaría la atención a

Page 99: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

99

nadie. Pero si todas las especies del genero

tuviesen flores azules, nos encontraríamos

frente a un carácter genérico, o sea del género

completo, y su variación sería extraordinaria.

Algunos naturalistas sostienen que los

caracteres específicos varían más que los

genéricos porque corresponden a partes que

tienen menos importancia fisiológica. En el

ejemplo que acabo de dar podemos ver que no

es así. Sostengo que los caracteres genéricos

han sido heredados antes de la época en que

las diversas especies se separaron de su

antepasado común, y por lo tanto no han

variado. Por el contrario, los cambios que

observamos entre las distintas especies se han

producido después de su separación de un

antepasado común.

LOS CARACTERES SEXUALES

SECUNDARIOS SON VARIABLES

Las especies de un mismo grupo difieren entre

si por sus caracteres sexuales secundarios más

que por otras partes de su organismo. Estos

caracteres son menos constantes y uniformes

que otros, lo cual se explica por el hecho de

que se acumulan por selección sexual, menos

rígida que la selección ordinaria, ya que no

acarrea la muerte, sino que solo da menos

descendientes a los machos menos

favorecidos.

ESPECIES DISTINTAS PRESENTAN

VARIACIONES ANÁLOGAS, Y UNA

VARIEDAD DE UNA ESPECIE ASUME CON

FRECUENCIA ALGUNAS DE LAS

CARACTERÍSTICAS DE UNA ESPECIE

CERCANA, O VUELVE A MOSTRAR LOS

CARACTERES DE UN PROGENITOR

REMOTO.

Es un hecho muy sorprendente que los

caracteres reaparezcan después de haber

estado ausentes varias generaciones. Si una

raza se cruza una sola vez con otra, los

descendientes muestran accidentalmente, a lo

largo de muchas generaciones, la tendencia a

volver a los caracteres de la raza extraña.

Cuando un carácter perdido en una raza

reaparece después de un gran número de

generaciones, la hipótesis más probable es que

el carácter en cuestión ha permanecido latente

en todas las generaciones sucesivas y que, al

fin, se ha desarrollado en condiciones

favorables que no conocemos.

Respecto a este fenómeno de reversión hay

un ejemplo interesante.

El asno tiene a veces rayas muy claras en las

patas, como las de la cebra; el caballo muestra

rayas ocasionalmente en la espalda y en las

patas; la mula -hija de asno y yegua presenta

con frecuencia rayas en las patas. Dirigiendo la

mirada al pasado veo, miles y miles de

generaciones atrás, a un animal rayado como

una cebra, antepasado común del caballo, del

asno, de la cebra, del hemión y del cuaga (dos

animales de la misma familia).

Quien piense que cada especie ha sido creada

separadamente, deberá admitir que ha sido

creada con esta peculiar tendencia a cambiar

presentando ocasionalmente rayas.

Creo que es reemplazar una causa real por una

imaginaria o, por lo menos, desconocida.

6. DIFICULTADES DE LA TEORÍA.

Mucho antes de llegar a este punto el lector

debe haber encontrado ciertas dificultades y

objeciones, que pueden clasificarse en varios

grupos.

1. Si unas especies han descendido de otras

por suaves gradaciones, como sostengo, por

que no encontramos en todas partes innu-

merables formas de transición? que no esta

toda la naturaleza confusa, en lugar de haber

especies bien definidas?

Page 100: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

100

2. Es posible que un animal que tiene, por

ejemplo, la naturaleza y conformación de un

murciélago, pueda haberse formado por modi-

ficación de otro animal de costumbres y

estructura muy diferentes?

3. Pueden los instintos adquirirse y modificarse

por selección natural?

4. Como explicar que cuando se cruzan las

especies son esmeriles, o producen

descendencia estéril, mientras que cuando se

cruzan las variedades su fecundidad aumenta?

En este capitulo veremos las dos primeras

preguntas, y analizaremos las restantes más

adelante.

SOBRE LA AUSENCIA O RAREZA DE

VARIEDADES DE TRANSICIÓN

La selección natural obra conservando las

modificaciones útiles de manera que toda

forma nueva tenderá a suplantar, y por último

a exterminar, a la forma madre, es decir, a

aquella de la cual proviene.

Pero si deben haber existido innumerables

formas de transición por que no las

encontramos enterradas en número infinito? La

respuesta es que los hallazgos son sumamente

imperfectos e incompletos. Las especies

distribuidas en una región muy vasta son

numerosas en gran parte del territorio,

haciendose más y más raras en los límites,

hasta desaparecer. El territorio neutral entre

dos especies es muy pequeño en comparación

con el territorio propio de cada una. Lo mismo

ocurre con las variedades. La variedad que

viva en la zona limitrofe ocupara un espacio

pequeño y tendrá muy pocos individuos.

Todas las formas que están representadas por

pocos individuos corren mayor riesgo de ser

exterminadas. La forma intermedia, con menos

miembros, es menos favorable para que actué

en ella la selección natural, y es posible que

sea vencida y suplantada por las variedades

más numerosas.

SOBRE EL ORIGEN Y TRANSICIÓN DE LOS

SERES VIVOS QUE TIENEN COSTUMBRES Y

CONFORMACIÓN PECULIARES.

Quienes se oponen a mis teorías preguntan,

por ejemplo, como pudo un carnívoro terrestre

convertirse en animal de costumbres acuáticas,

porque, como pudo el animal subsistir en un

estado transitorio? Es fácil demostrar que

existen en la actualidad animales carnívoros

que presentan todos los grados intermedios

entre las costumbres estrictamente terrestre y

las acuáticas, un ejemplo es el visión ,que

tiene membranas entre los dedos durante el

verano se zambulle para atrapar peces pero

durante el invierno abandona las aguas

heladas y se alimenta de animales terrestres

más difícil es explicar como un cuadrúpedo

pudo convertirse en murciélago , pero vale la

pena intentarlo. Consideramos la familia de las

ardillas en ellas existen toda una gradación

desde los animales con la cola apenas

aplastada, y los que tienen la parte posterior

ancha y la piel de los lados abundante, hasta

aquellos que se conocen como ardillas

voladoras, ,que tienen los miembros y la base

de la cola unidos por una ancha extensión de

piel que le sirve de paracaídas y les permite

planear una distancia sorprendente en ciertos

murciélagos en que la membrana del ala se

extiende desde la parte alta de la espalda

hasta la cola y comprende los miembros

posteriores encontrados quizá vestigios de un

aparato que servia inicialmente para deslizarse

por el aire más que para volar

Algunos miembros de los grupos de respiración

acuática, como los crustáceos y los moluscos,

están adaptados a vivir en tierra; hay aves y

mamíferos voladores y en otro tiempo hubo

reptiles alados se puede concebir, entonces

que los peces voladores que actúen se deslizan

por el aire pudieron haberse modificado hasta

llegar a ser animales perfectamente alados.

Page 101: Ciencias de La Vida

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES__________________________________________________

101

Pensar que cada ser viviente ha sido creado

tal como lo vemos ahora se contradice con la

existencia de animales cuyas costumbres no

están de acuerdo con su conformación las

aves acuáticas suelen tener las patas con

membrana, sin embargo el tordo del agua, que

se es un eximio nadador, carece de ellas, y

Algunas variedades de gansos, con las patas

palmeadas, rara vez se acercan al agua.

ORGANOS DE GRAN PERFECCIÓN Y

COMPLICACIÓN.

Parece absurdo suponer que el ojo, ese órgano

tan complejo, pudo haberse formado por

selección natural, sin embargo, se puede

demostrar que existen muchas gradaciones,

desde un ojo simple e imperfecto hasta uno

complejo y perfecto, y que todas ellas son

útiles al animal que lo posee.

Si se pudiera demostrar que existió un órgano

complejo que no pudo haber sido formado par

modificaciones pequeñas, numerosas y

sucesivas, mi teoría se destruiría por completo,

pero no puedo encontrar ni un solo ejemplo de

esta clase, y creo que podemos explicar como

resultado de la selección natural problemas tan

complejos como el de los peces eléctricos y los

insectos luminosos.

Algunos naturalistas protestan contra la

doctrina utilitaria, según la cual cada detalle de

la conformación de los serenes vivos ha sido

producido para bien de su poseedor.

Dicen que muchas estructuras han sido

creadas con fines estéticos, para deleite de

Dios o del hombre.

Admito que muchas estructuras no son ahora

de utilidad directa; la parte principal de la

organización de todo ser vivo es debida a la

herencia, y muchas características no tienen ya

relación directa con las costumbres actuales de

los organismos, aunque sin duda la tuvieron en

otros tiempos.

Por otro lado, lo bello depende de quien lo

observe; no es una idea invariable ni

permanente. Los distintos pueblos consideran

hermosas a mujeres muy diferentes. Y si los

objetos bellos hubiesen sido creados solo para

deleite del hombre, habría que demostrar que

antes de la aparición de este en la tierra había

menos belleza. Los elegantes amonites que

tienen millones de años, fueron creados acaso

para que el hombre se deleitara con ellos en

los museos?

Las flores están sin duda entre los seres mas

bellos de la naturaleza, pero han adquirido su

colorido y por lo tanto su belleza para dis-

tinguirse de las hojas verdes y ser más

atractivas para los insectos que las polinizan.

Las flores que son fecundadas por el viento

nunca tienen colores llamativos.

Muchos animales machos se han vuelto bellos

por el deseo de hermosura, pero esto obedece

a la selección sexual, para agradar a las

hembras de su especie, y no para deleite del

hombre.

La selección natural no producirá nunca una

modificación en una especie en provecho de

otra, ni producirá en un ser una característica

que le resulte perjudicial, porque lo llevaría a la

extinción. Después de algún tiempo, en

condiciones nuevas de vida, si alguna parte

llegara a ser perjudicial, se modificarla y de no

ser así el organismo se extinguirá, como ha

ocurrido con millones de especies.

Page 102: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

102

EL GUARDIÁN DE LOS HERBARIOS DEL

REY

Schussheim, Victoria y Eloy Salas, "Textos de

Lamarck", en El guardian de los herbarios del rey.

Jean map de Lamarck, México, Gatopardo-Conacyt

(Viajeros del conocimiento), 1985, pp. 41-89.

Los diversos lugares del mundo son diferentes

debido a su posición, su composición y su

clima. Esto se observa fácilmente cuando se

viaja, y es una causa de la diversidad de los

animales y vegetales que viven en esos

lugares. Lo que no se sabe suficientemente, y

que en general la gente se niega a aceptar, es

a que, con el tiempo, un mismo lugar cambia

de clima y de naturaleza, aunque con una

lentitud tan grande con respecto a la duración

de la vida de los seres humanos que no

alcanzamos a apreciar el cambio, y pensamos

que las características

1 de cada lugar son perfectamente estables.

Cuando cambian los lugares, cambian también

aquellas circunstancias que tienen que ver con

los seres vivos que en ellas habitan, de manera

que se modifican las influencias que se ejercen

sobre plantas y animales.

Cuando analizamos todo el proceso de un

cambio, observamos el principio y el final, es

decir, sus dos extremos, pero también

comprendemos que, entre ellos, hay matices

intermedios. Y así como hay matices en los

cambios de los lugares, debe haberlos en las

modificaciones que sufren los seres vivos que

en ellos habitan. 0 sea que hay matices en las

diferencias que distinguen a las especies.

Al estudiar la naturaleza de las diversas

regiones del mundo, vemos muchísimas

circunstancias distintas, que siempre están en

relación con las formas y las partes de los

animales que en ellas viven. En cada lugar del

globo los seres vivos están hechos de forma tal

que puedan sobrevivir en las condiciones que

allí existen.

En cada lugar donde pueden habitar los

animales las circunstancias se mantienen

iguales por largo tiempo, y cambian con tanta

lentitud

que el hombre no podría notarlo directamente.

TEXTOS DE LAMARK

Page 103: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

103

Pero a veces encuentra indicios de que lo que

conoce no siempre ha sido así, y esto lo lleva a

suponer, inclusive, que la naturaleza seguirá

transformándose en el futuro.

Las razas de animales que viven en cada uno

de estos lugares tienen que conservar por

largo tiempo sus hábitos; por eso se cree a

veces que las razas a las que llamamos

especies- nunca varían (y, repito, en realidad

si lo hacen, pero con tanta lentitud que no

alcanzamos a darnos cuenta de su transforma-

ción). Así surgió la idea de que las especies

existen, como las vemos hoy, desde que existe

el mundo.

Pero un naturalista que viajara por todo el

globo observaría, sin la menor duda, que a

medida que cambian las circunstancias del am-

biente van cambiando tanto las formas como

los hábitos de los animales. Y podría afirmar:

Que todo cambio más o menos importante y

prolongado de las circunstancias (o sea del

ambiente) en que se encuentra cada especie

de animales provoca un cambio de sus

necesidades.

Page 104: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

104

Que todo cambio de las necesidades hace que,

para satisfacerlas, los animales desarrollen

nuevos hábitos.

Que los nuevos hábitos obligan al animal a

usar más alguna de sus partes (que antes

empleaba poco), con lo que esa parte u órgano

se desarrolla y aumenta en fuerza y tamaño.

En otras ocasiones esos nuevos hábitos lo

llevan a emplear partes nuevas que nacen en

el poco a poco, impulsadas por el sentimiento

interior, para responder a esas necesidades

recién surgidas.

Cuando contemplamos la naturaleza nos

sorprende la diversidad de formas, tamaños y

características de los animales, así como la

variedad de órganos y funciones que en-

contramos. Parece que todo lo que es posible

imaginar existe ya en algún lado. Para llegar a

conocer las verdaderas causas de esta enorme

variedad hay que considerar que las

circunstancias infinitamente distintas, y

siempre lentamente cambiantes, en que se han

encontrado las diferentes especies animales,

han significado necesidades nuevas, y por lo

tanto cambios en sus costumbres.

La forma en que se satisfacen las nuevas

necesidades y se adquieren los nuevos hábitos

se explica a través de las dos leyes siguientes.

Primera ley: cuando un animal no ha

terminado aún de desarrollarse, el empleo muy

frecuente y constante de un órgano hace que

este poco a poco se vaya fortaleciendo,

creciendo y volviéndose más grande. En

cambio, la falta de use de un órgano lo va

debilitando poco a poco, hasta que acaba por

desaparecer.

Segunda ley: cuando estos cambios adquiridos

se encuentran en animales de una misma

especie, y de ambos sexos, pasan a los

descendientes.

Cualquiera que haya examinado

cuidadosamente la naturaleza tendrá que

aceptar estas dos verdades. Sin embargo,

muchos las niegan, porque comparten las ideas

erróneas que quiero combatir. Han observado,

al estudiar las partes de los animales, que la

forma esta de acuerdo con el use (o función), y

de ello deducen que la forma da origen a la

función. Y este es el error, ya que es fácil

demostrar, por la observación cuidadosa, que

ocurrió Según Lamarck, los caracteres

adquiridos durante la vida son transmitidos a la

descendencia. A partir de los trabajos de

Darwin y Mendel sabemos que la herencia se

debe a mutaciones en los genes, y.

que no se transmiten aquellos rasgos que los

seres vivos adquieren por use o hábito.

Page 105: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

105

todo lo contrario: son las necesidades y el use

de las partes los que han desarrollado -e

incluso han hecho nacer, si no existían- esas

partes.

De lo contrario la naturaleza tendría que haber

creado tantas características distintas de los

animales como circunstancias diferentes hay

en el mundo. Además, habría que suponer que

cada uno de esos ambientes (y por lo tanto

cada aspecto de los diferentes animales),

fuesen siempre los mismos, y no sufriesen

ningún cambio jamás.

Pero si esto fuera así realmente, no tendríamos

las diferentes razas de caballos, algunos muy

ligeros y rápidos, otros pesados y lentos.

Tampoco existirían todos los tipos diferentes

de perros: los basset, de patas torcidas, los

galgos, tan agiles, etcétera. Ni tendríamos

pollos sin cola, ni palomas de colas enormes,

como de pavorreales, ya que todos estos

animales han sido transformados por los

hombres que los crían, y no fueron hechos, tal

como los vemos, por la naturaleza. Cambiaron

como cambian las plantar silvestres cuando se

las va sometiendo a largos años de cultivo.

Y para producir todos los millones de cambios

que observamos en los animales silvestres, la

naturaleza ha tenido a su disposición un

tiempo largísimo, casi sin límites.

Que grande es la antigüedad del globo

terrestre, y que pequeñas las ideas que le

atribuyen una duración de poco más de seis

mil años, desde su origen hasta nuestros días!

El naturalista y el geólogo tendrán ocasión de

convencerse de que la antigüedad de nuestro

planeta es tan grande que el hombre no puede

apreciarla. Nuestras cronologías -es decir, la

forma en que medimos el tiempo de los

diferentes acontecimientos- no se remontan

muy lejos, y se apoyan en las fábulas.

Page 106: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

106

En cuanto a las circunstancias que necesita la

naturaleza para que vayan variando todos los

seres vivos, podríamos decir que son inagota-

bles. Las más importantes nacen de la

influencia de los climas, de las distintas

temperaturas y de todo el medio ambiente, así

como de la diversidad de lugares y

ubicaciones, de las costumbres, de los

movimientos más habituales, de las acciones

más frecuentes, en fin, de las for-

más de subsistir, vivir, defenderse,

multiplicarse, etcétera.

Gracias a estas diferentes influencias las

funciones aumentan y se fortifican, cambian y

se diversifican por los nuevos hábitos,

conservados durante larguisimos años; esto

produce cambios en los órganos, que se

transmiten de una a otra generación.

Veamos algunos casos concretos en que la

falta de empleo de un organo lo empobrece

poco a poco y acaba por hacerlo desaparecer.

Los animales vertebrados, que por muy

diferentes que sean tienen un plan de

organización similar, tienen mandíbulas

provistas de dientes. Pero hay algunos que,

por las circunstancias, se acostumbran a tragar

los alimentos enteros, sin masticarlos, y por lo

tanto sus dientes no se desarrollan, quedando

ocultos dentro de los huesos de las

mandíbulas, sin llegar a salir. En algunos

casos, incluso, desaparecen por completo.

Se creía que la ballena no tenía dientes, pero

se los ha encontrado ocultos en las mandíbulas

de sus fetos. De la misma manera, en las aves

se

Page 107: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

107

Observa la ranura en que deberían estar los

dientes, pero estos ya no existen. Tampoco

tienen dientes los osos hormigueros, ya que

esta especie perdió desde hace mucho tiempo

el hábito de masticar.

Los ojos en la cabeza son característicos de

gran número de diversos animales, y forman

parte esencial del plan de organización de los

vertebrados. Sin embargo el topo, que por sus

costumbres usa muy poco la vista, tiene ojos

muy pequeños y que apenas se ven. Lo mismo

ocurre con un animal llamado aspalax, que

vive bajo la tierra, como el topo, y que

posiblemente recibe aún menos la luz del día.

Ha perdido totalmente la vista, y solo le que-

dan vestigios de los ojos, que además están

cubiertos bajo pliegues de piel.

Hay un reptil acuático llamado proteo,

emparentado con las salamandras, que vive en

las cavidades profundas y oscuras bajo las

aguas. Igual que el aspalax, sólo tiene ves-

tigios de ojos, ocultos también bajo la piel.

Aunque muchos animales diversos han perdido

el uso de los ojos, y muchas veces, como

vimos, estos órganos casi desaparecen, corres-

pondenden

al grupo de los vertebrados, en cuyo plan de

organización se incluye la vista. Por lo tanto,

seguramente tenían ojos antes, y es evidente

que, si ya no los tienen, o los tienen en

extremo debilitados, se debe a un

empobrecimiento producido por la falta de uso.

Para probar esto, pensemos que jamás ocurre

algo similar con el organo del oído, y que se lo

encuentra siempre en los animales cuyo plan

de organización exige que lo tengan. Esto se

debe a que el sonido penetra en todas partes,

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TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

108

por lo cual los animales tienen siempre ocasión

de ejercitar su capacidad de oír. La luz, en

cambio, no llega ni bajo la tierra ni a las

profundidades del agua, y por eso los animales

que habitan en esos lugares pueden, con el

tiempo, perder la vista y aún los ojos.

Los reptiles, al igual que otros animales

vertebrados, tienen cuatro patas. Por lo tanto,

también deberían tener las serpientes, sobre

todo porque están más distantes de los peces -

vertebrados sin patas que otros reptiles (por

ejemplo los batracios, que comprenden a las

ranas y los sapos). Sin embargo, como

adquirieron el hábito de arrastrarse sobre la

tierra y bajo las hierbas, su cuerpo, debido al

esfuerzo siempre repetido de alargarse para

poder pasar por espacios estrechos, se ha

vuelto muy largo. Las patas le hubieran

resultado inútiles a esos animales, ya que unas

patas largas les hubieran impedido arrastrarse,

y unas patas muy cortas, que necesariamente

tendrían que haber sido cuatro, no habrían

servido para mover ese largo cuerpo. Así, la

falta de use de las patas hizo que de-

saparecieran en las serpientes, aunque

formaban parte de su plan de organización.

Muchos insectos que deberían tener alas

carecen total o parcialmente de ellas, ya que

por sus costumbres nunca las utilizan.

El hecho que relataremos a continuación

probará definitivamente la influencia de las

costumbres sobre los órganos, la forma en que

los cambios en los hábitos de un individuo

provocan modificaciones en ciertos órganos.

Un científico francés informó que había

examinado el canal intestinal de muchos hom-

bres que habían sido bebedores apasionados

durante toda su vida, y

había encontrado ese canal extraor-

dinariamente acortado en relación con el de los

hombres que no tenían ese hábito. Se sabe

que los grandes bebedores casi no comen

alimentos sólidos. Y como los líquidos no

permanen mucho tiempo en el aparato

digestivo, el estómago y los intestinos de los

bebedores pierden el hábito de estar

distendidos. Poco a poco, y a la larga, su esto-

mago se ha contraído y sus intestinos

acortados.

Por otro lado, el empleo frecuente de un

órgano, debido a los hábitos, aumenta las

facultades de ese órgano, lo desarrolla y le

hace crecer y adquirir un vigor que no se

encuentra en los animales que lo usan menos.

El ave que se alimenta de peces pasa gran

tiempo sobre el agua, y cuando quiere

moverse sobre su superficie separa los dedos

de las patas. La piel que une esos dedos, por el

estiramiento constante, adquiere el hábito de

extenderse. Así se forman, con el tiempo, las

grandes membranas de los patos, los gansos y

otros. Los mismos esfuerzos hechos para

nadar, es decir, para empujar el agua a fin de

avanzar en

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TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

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TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

110

ella, han extendido también las membranas

que existen entre los dedos de las ranas, las

tortugas de mar, el castor, las nutrias,

etcétera.

En cambio, el ave que acostumbra posarse en

los árboles, y que desciende de individuos que

contrajeron ese hábito, tiene necesariamente

más alargados los dedos de las patas. Con el

tiempo sus uñas se han alargado y curvado en

forma de gancho, lo cual les permite agarrarse

a las ramas en las que se posan.

Las aves que viven en las orillas de ríos, lagos

y pantanos pueden no saber nadar, pero tienen

que acercarse constantemente a los bordes del

agua para encontrar sus alimentos, con lo que

suelen hundirse en el lodo. Pero como no

quieren que su cuerpo se sumerja en el líquido,

hacen grandes esfuerzos para alargar sus

patas. Por eso parecen estar sobre zancos, ya

que desarrollaron largas patas desnudas, es

decir, sin plumas hasta los muslos y aún más

arriba.

Se comprende además que la misma ave,

queriendo pescar sin mojarse el cuello, haya

realizado continuos esfuerzos para que se le

alargue, cosa que, con el tiempo, se ve en

todos los individuos de su especie.

Algunas aves nadadoras, como el cisne y el

ganso, tienen patas cortas pero cuellos muy

alargados. Esto se debe a que estos animales,

mientras se pasean sobre el agua,

acostumbran hundir la cabeza lo más

profundamente que pueden, para apoderarse

de las larvas y otros animalitos acuáticos de

que se alimentan, mientras no hacen ningún

esfuerzo por alargar sus patas.

Si un animal, para satisfacer sus necesidades,

hace esfuerzos repetidos por alargar su lengua,

llegará a tenerla muy larga (como el oso hor-

miguero); si necesita usarla para tomar cosas,

la lengua se dividirá en dos partes, volviéndose

hendida o bífida. Son pruebas de lo que digo la

lengua de los colibríes, que la usan para

capturar insectos, y la de las lagartijas y

serpientes, que la emplean para palpar y

reconocer los objetos.

Como las serpientes se arrastran por la tierra,

tienen necesidad de ver principalmente los

objetos que estan arriba de ellas. Esto hizo que

sus ojos se ubicaran en la parte superior de la

cabeza y hacia los costados, lo cual les permite

ver hacia arriba y hacia los lados, pero no

hacia adelante, lo que esta enfrente a pequeña

distancia. Sin embargo, para saber que

obstáculos hay en su camino, comenzaron a

extender la lengua con gran fuerza y a usarla

para palpar los objetos. Este hábito hizo que la

lengua se volviera delgada y muy larga, y

además que se dividiera en dos partes, para

palpar dos objetos a la vez; incluso provoco

que se les formara una abertura en el extremo

del hocico, a fin de que pudieran sacar la

lengua sin necesidad de abrir las mandíbulas.

Las costumbres de los mamíferos herbívoros

(es decir, de los que se alimentan sólo de

plantas), resultan muy interesantes para el

naturalista.

Page 111: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

111

Los cuadrúpedos que acostumbran comer

hierba están apoyados sobre sus cuatro patas

la mayor parte de su vida, y hacen pocos

movimientos, en general lentos, ya que deben

pasar muchas horas al día alimentandose. Por

eso jamás utilizan sus patas para otra cosa,

como trepar a los árboles. Al consumir cada día

grandes cantidades de alimentos, que

extienden sus órganos digestivos,

Su cuerpo aumenta de tamaño.

Lamarck pensaba que la lengua bifida de las

serpientes les servia para palpar los objetos. En la

actualidad sabemos que actúa como órgano del

olfato.

y se vuelven pesados y grandes, como los

elefantes, los rinocerontes, los bueyes, los

caballos, etcétera.

Al mismo tiempo, al pasar la mayor parte del

día sobre sus cuatro patas, sin ejercitar los

dedos, estos fueron quedando envueltos en

una especie de grueso estuche corneo, o sea

de un material similar al cuerno. Algunas

especies, como los paquidermos, tienen cinco

dedos envueltos en cuerno; hay otros

paquidermos que tienen cuatro dedos, y aún

otros solo tres.

Los rumiantes, que parecen ser mucho más

antiguos, tienen solo dos dedos en cada pata,

y algunos de ellos, llamados solipedos (el ca-

ballo, el burro), presentan un solo dedo.

Como los rumiantes no disponen de muchas

armas naturales, ya que carecen de garras y

zarpas, y sus dientes solo sirven para cortar la

hierba, cuando se encontraron en

circunstancias en las que los amenazaban otros

animales solo pudieron defenderse huyendo a

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TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

112

gran velocidad. Así, la necesidad los llevo a

tener un cuerpo esbelto, con patas muy finas.

Ejemplo de esto son las gacelas y los antílopes.

Los rumiantes, guiados en opinión de Lamarck

por su sentimiento interior, desarrollaron

cuernos que les permiten luchar con otros

machos de su especie.

Las especies en que sólo un macho se aparea

con todas las hembras de su grupo son un

buen ejemplo de la forma en que opera la

selección natural. En efecto, sólo el macho más

apto (más fuerte, más rápido o más

combativo), logrará imponerse a los demás y

ganará, por una temporada, el privilegio de

servir a las hembras de su rebano o manada,

propagando así sus genes.

estos animales se irritan, cosa que ocurre con

frecuencia, sobre todo en los machos, su única

forma de lucha consiste en darse topetazos,

como consecuencia de los cuales se acumulan

en cierto punto de la cabeza secreciones de

materia cornea y huesos que finalmente da

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TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

113

lugar a los cuernos y las astas.

La jirafa, el más alto de los mamíferos, vive en

el interior de África, en lugares donde hay poca

hierba, por lo que se alimenta de las hojas de

los árboles. El permanente esfuerzo por

alcanzarlas ha hecho que sus patas delanteras

sean mucho más largas que las traseras, y que

su cuello se haya estirado notablemente.

En los mamíferos carniceros (o carnívoros, es

decir que se alimentan de carne), el producto

de los hábitos es igualmente notable.

Los mamíferos que se han habituado a trepar,

o a escarbar en la tierra, o a desgarrar para

matar a sus presas, necesitan usar los dedos

de sus patas, y eso ha favorecido la formación

de garras, con los dedos separados. Muchos de

ellos tienen garras tan grandes y curvadas que

les impedirían marchar o correr por los suelos

pedregosos. Los animales, en

ese caso, han hecho el esfuerzo de esconder

sus garras salientes y ganchudas, que les

molestaban. Así llegaron a formarse esas

especies de vainas en que los gatos, los tigres,

los leones, etcétera, ocultan sus garras cuando

no las están usando.

Un ejemplo notable de la forma en que los

hábitos modifican los órganos es el canguro.

Este animal, que lleva a sus crías en la bolsa

que tiene en el abdomen, se acostumbro a

mantenerse erguido, apoyado en la cola y en

las patas traseras, y a avanzar solamente a

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114

saltos, a fin de no lastimar a sus pequeños.

Como consecuencia de esto, sus patas

delanteras, que usa muy poco, nunca se

desarrollaron tanto como las traseras, y son

muy delgadas, pequeñas y casi sin fuerza. Las

posteriores, en cambio, que están en constante

uso, son muy grandes y fuertes, y lo mismo

ocurre con la cola.

Cuándo se cruzan dos animales que muestran

alguna modificación de un órgano, producida

por un hábito frecuente, esa modificación se

transmite a sus descendientes. Y así sigue esta

característica pasando de una generación -

los canguros, que llevan a sus crías en la bolsa

que las hembras tienen en el abdomen, "se

acostumbraron", según lamarck, a mantenerse

erguidos y avanzar a saltos, para no lastimar a

los pequeños.

A otra aunque los animales que la tienen no la

hayan adquirido por si mismos, debido a sus

costumbres. Pero si comienzan a cruzarse con

otros animales que no tengan esa

modificación, esta pronto desaparecerá.

Vemos así que la forma de los seres animales,

sus órganos y funciones, son solamente

resultado de las circunstancias impuestas por

la naturaleza, y que no son producto de una

forma existente desde su origen.

Se sabe que el animal llamado perezoso o se

mueve muy poco y con gran lentitud; además,

casi no puede caminar. Sus movimientos son

tan lentos que, según se dice, no puede dar

más de cincuenta pasos al día. Se afirma que

este animal recibió de la naturaleza estas

características, que lo obligan a vivir en ese

estado miserable. Pero ocurre todo lo

contrario: los hábitos que los ai se han visto

forzados a contraer fueron los que lo hicieron

como es hoy.

Los peligros continuos han debido obligarlos,

en otros tiempos, a refugiarse en los árboles,

quedarse en ellos y alimentarse de hojas; por

eso han dejado de realizar muchos

movimientos que harían si estuvie

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115

ran en la tierra. Todas las necesidades del

perezoso se redujeron, entonces, a

engancharse de las ramas y a trepar o

deslizarse para llegar hasta las hojas,

quedando luego inmóvil para no caerse. Desde

luego, esta falta de actividad estaría deter-

minada por el clima, ya que el calor incita a los

animales al reposo.

Estas condiciones, mantenidas por largo

tiempo, han provocado los siguientes cambios:

1 ] El brazo de estos animales se ha alargado,

debido a los esfuerzos constantes por abrazar

las ramas.

2] Sus uñas se volvieron muy largas y

curvadas, para ayudarlo a sostenerse.

3] Sus dedos, que sin duda nunca se movían

por separado, se han unido y ahora solo

pueden moverse todos juntos.

A esto se suman otras características, muy

largas de enumerar aquí, pero que muestran

igualmente que son los hábitos los que

modifican a los órganos o los crean.

Pero la gente no parece advertir esto, y opina

que la naturaleza (o su Autor), al crear a los

animales, ha previsto todas las circunstancias

diferentes

Page 116: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

116

En que puede vivir y le ha dado a cada especie

una forma determinada e invariable, que la

obliga a vivir sólo en aquellos lugares y climas

en que se la encuentra, y a conservar las

costumbres que se le conocen.

Mi opinión, en cambio, es que la naturaleza, al

producir sucesivamente todas las especies de

animales, comenzando por las más imperfectas

o más simples, para terminar por las más

perfectas, ha ido complicando su organización.

A medida que los animales se extendían por el

globo, cada especie iba recibiendo, por

influencia de las circunstancias y climas, las

costumbres y órganos que hoy vemos en ellos.

Para demostrar que me equivoco habría que

probar que ningún punto de la superficie del

globo cambia jamás en clima, altura, hume-

dad, etcétera, y por otro lado que ninguna

especie animal experimenta jamás el menor

cambio. Y para demostrar que tengo razón es

suficiente con encontrar una sola especie

animal domesticada -y hay muchas- cuyos

miembros sean diferentes de los que viven

salvajes.

Y que pasa con el hombre?

Aunque es un verdadero mamífero, y muy

similar a los cuadrumanos, no sólo se

diferencia de estos por su inteligencia,

enormemente superior, sino también por

Page 117: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

117

características físicas.

En primer lugar, la ubicación del orificio

occipital (el agujero que hay en la base del

cráneo de los vertebrados), que no esta

situado atrás sino abajo, hace que el hombre

tenga la cabeza en una posición que le permite

ver, al mismo tiempo, muchos más objetos que

a los animales.

En segundo lugar, la notable movilidad de los

dedos de las manos, y su perfeccionado

sentido del tacto, le permiten tomar y usar

objetos.

En tercer lugar, el hombre esta hecho para

mantenerse erguido y caminar en dos pies.

Para ello tiene gruesos músculos en las

piernas, y le resultaría tan difícil caminar sobre

sus cuatro extremidades como a otro animal

hacerlo sobre las plantas de sus pies.

No tiene, como los monos, la posibilidad de

usar indistintamente las manos y los pies, ya

que no tiene pulgar oponible en las extremida-

des inferiores.

Veamos como pudo llegar a ocurrir esta serie

de transformaciones.

Si los cuadrumanos de una raza cualquiera

perdieran la costumbre de trepar a los árboles

y tomarse de ellos con los pies, y si a lo largo

de muchas generaciones se vieran forzados a

usar los pies sólo para caminar, y dejaran de

emplear las manos como pies, se transforma-

rían finalmente en bimanos, y los pulgares de

sus pies dejarían de estar opuestos a los

demás dedos, ya que sólo usarían las

extremidades inferiores para caminar, y ya no

para asir.

Si, por otro lado, se esforzaran, generación

tras generación, por mantenerse erguidos,

desarrollarían pantorrillas, por lo cual les re-

sultaría muy difícil caminar sobre los pies y las

manos.

Si, además, dejaran de usar las mandíbulas

como armas para morder, desgarrar y tomar, o

como tenazas para cortar la hierba, y las

emplearan sólo para masticar, su hocico se iría

acortando hasta desaparecer, y sus dientes

incisivos llegarían a ser verticales.

No es difícil comprender que esta raza de

cuadrumanos dominaría

A todas las demás, y se apropiaría de todos los

lugares del mundo que le convinieran. Las

otras razas se verían obligadas a refugiarse en

los bosques o los lugares desérticos. Tras

escoger los lugares más apropiados, la nueva

raza podría multiplicarse hasta formar

manadas numerosas, lo cual la conduciría a

Page 118: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE LAMARK_________________________________________________________

118

que sus necesidades se fueran haciendo

mayores. Esto, a su vez, la forzaría a

desarrollar a sus facultades.

Los individuos de esa raza, al vivir en grupos

tan numerosos, tendrían cada vez más ideas, e

irían sintiendo la necesidad de comunicarlas.

Para eso ya no les servirían algunos gestos,

gritos o silbidos, y deberían ir empleando

sonidos articulados hasta llegar a poseer la fa-

cultad de hablar.

De manera que el hombre, como cualquier otro

animal, podría ir desarrollándose a partir de

animales más sencillos.

Page 119: Ciencias de La Vida

ENTRE GENOMAS TE VEAS. PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD______________________________

119

BLOQUE II

LA CONTINUIDAD DE

LA VIDA

Esto de andar jugando con nuestras esencias

tiene antecedentes añejos de respetabilidad

desigual; recuerdo aún entre estremecimientos

la película en la que el doctor Victor con

Frankenstein, enfundado en una bata que más

parecía camisa de fuerza, manipulaba, con

cara de alienado, una máquina en la que se

concentraba la fuerza eléctrica del huracan

Rodrigo. Para que? Para que un gigante de

cabeza aplanada y tornillos en las carótidas se

pusiera de pie. El objetivo de don Víctor -hay

que decirlo- no era el de manipular la energía

sino la vida misma.

Desde entonces numerosos ejemplos se nos

han presentado de eso que los gringos llaman

"jugar a Dios". El más reciente y conspicuo se

relaciona con la creación de "Doily", un animal

clonado que abre, de forma definitiva, la

puerta para pensar en la aplicación de las

mismas técnicas en el hombre. Mucha gente se

pregunta acerca de la corrección moral de

haber investigación sobre estos temas. Sin

embargo, enfocado así el asunto no tiene el

menor remedio; la ciencia, en tanto cada vez

más especializada, se ha alejado, en muchos

casos años luz, de los problemas humanos.

Un científico moderno es cada vez menos ese

anónimo benefactor que busca curas inéditas

para los diversos problemas de esta

humanidad (anticipo presurosamente que

desde luego hay quien si lo hace, pero es más

una excepción que una regla). Las políticas

científicas actuales han convertido a nuestros

investigadores en una mezcla quimerica. Por

un lado se advierte un creciente perfil

empresarial en el que los que hacen ciencia se

orientan por los caminos del mercado. Son

cada vez más las empresas reclutadoras de

investigadores de excelencia y es creciente (y

preocupante) este desagüe intelectual de los

que piensan, en busca de mejores condiciones

de vida (esto desde luego si aceptáramos la

premisa de que una paga mayor es referente

de mejor vida).

Otra característica de los científicos es su

creciente prisa por resolver problemas. Los

patrones actuales de evaluación de su

desempeño, los han convertido en una especie

que checa diariamente el reloj de la

productividad para no perder las prebendas

que tanto trabajo les ha costado conseguir.

"Publicar o perecer" es [a consigna y ello

determina que las investigaciones de largo

aliento o aquellas en las cuales no esta tan

claro

* En Etcétera. Semanario de política y cultura, num.

391, 27 de julio, México, Análisis, Ediciones y

Cultura, 2000, pp. 25 y 26.

ENTRE GENOMAS TE VEAS.

PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD.

Fedro Carlos Cuillen**

Page 120: Ciencias de La Vida

ENTRE GENOMAS TE VEAS. PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD______________________________

120

** Biólogo, con doctorado en Ciencias por la UNAM y

Fellow del Programa LEAD-México.

en 99.9% de nuestras características

genéticas, podría bastar el 0.1 % para que se

justificaran y explicaran estas diferencias.

Alguien podría sugerir que este es un

argumento extremo. Sin embargo, más

extremos son los señores que se ponen fundas

de almohada con cucurucho en la cabeza.

Una cuarta razón para reflexionar es la que se

vincula con la inmortalidad. Supongo que no

debería asombrarnos; de alguna manera vivir

para siempre ha sido un anhelo que se expresa

en un enorme avance médico y, de hecho,

existen investigaciones muy respetables que

buscan las razones del envejecimiento con la

obvia intención de retardarlo. El problema es

que el conocimiento de nuestros genes -

aunque hay que decir que identificar un gen no

implica necesariamente conocer su función-

puede acelerar esta búsqueda y no existen

asideros éticos ni poblacionales que nos

permitan suponer el efecto del alargamiento de

la vida en forma drástica.

Todas estas implicaciones deben ser discutidas

cuidadosamente sin alarmismos pero tampoco

con indiferencia ya que en esta participación

nos van muchas cosas. Evidentemente el

asunto rebasa el debate de científicos expertos

y nos debe involucrar a todos, o no?

Un resultado inmediato se abandonen si de lo

que se trata es de sobrevivir en un mundo

descarnado y competitivo en el cual se prefiere

patentar a difundir un hallazgo clave.

En este escenario es que el 26 de junio del

2000 se presentaron ante el mundo ni más ni

menos que Francis Collins, director del

Instituto Nacional de Estudios sobre el Genoma

Humano, Craig Venter, de la compañía privada

Celera Genomics y el presidente William

Clinton. Para que? Para explicarnos a todos

que habían codificado el genoma humano.

Permítaseme citar a Collins en una de las

declaraciones más inmodestas que registra la

historia, pero que permite calibrar el tamaño

del avarice: "Hoy celebramos la revelación del

primer borrador del libro de la vida... Hemos

capturado la esencia de nuestro propio manual

de instrucciones, conocido previamente solo

por Dios". Mas allá de referencias divinas,

supongo, querido lector, que puede usted

preguntarse: y eso a mi que me importa? La

respuesta es que le importa y mucho y para

explicarlo me basare en una nota publicada en

Internet por el periodista William Saletan.

La primera pregunta que surge es acerca de la

privacidad: de quien es la información

genética? La lógica y obvia respuesta es que,

parafraseando a don Emiliano, los genes son

de quienes los poseen y es por ello que

cualquier intento por que esta información sea

publicada o vendida debería regularse. Sin

embargo, no es la idea de las compañías

privadas que venían limitado entonces su

mercado. Imagine usted que las compañías de

seguros o las direcciones de recursos humanos

tuvieran acceso a esa información y la

utilizaran para negar pólizas o trabajo en

aquellos que sean portadores de alguna

deficiencia. Sería esto correcto? Pregunta sin

respuesta.

El segundo punto tiene que ver con las

patentes; las secuencias de genes pueden y

han sido patentadas por varias compañías

privadas. Ello prefigura una especie de

cacicazgo intelectual, en el que estos derechos

de autor limitan la posibilidad de que dichos

genes puedan ser utilizados por otros, por

ejemplo, para buscar curas a algunas

enfermedades. El argumento privatizador es

que esta esperanza de ganancias es la que

incentiva a las compañías a realizar

investigación que no se haría si esta zanahoria

desapareciera. En este esquema de mercado

los riesgos me parecen evidentes, y esta

percepción se acrecienta con las declaraciones

Page 121: Ciencias de La Vida

ENTRE GENOMAS TE VEAS. PRIVACIDAD, PATENTES, RACISMO E INMORTALIDAD______________________________

121

de Rene Drucker, coordinador de la

investigación cientifica de la UNAM, quien

señalo en una entrevista:"No estamos

vendiendo la Universidad. Es peligroso que

esto se piense... tenemos que vender lo que

producimos en ciencia".

Otro argumento se vincula con el racismo.

Existe un muy preocupante número de

personas en el mundo cuyo nivel de

imbecilidad supremo se manifiesta en forma de

arrebatos racistas. Estos desneuronadas van

por el mundo buscando evidencias que

sostengan la supuesta superioridad de algunos

sobre el resto. A pesar de que todos somos

idénticos

1. El término correcto es decodificar.

2. autor seguramente se refiere a la descripción de

la secuencia de los genes, no a los genes en sí.

Page 122: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

122

Barahona, Ana y Daniel Pinero, "La genética: La

ciencia de la herencia" e "Y cruzando supieron", en

Genética: la continuidad de la vida, México, SEP-

Fondo de Cultura Económica-CONACYT (La ciencia

desde México, 125), 1994, pp. 7-29 y 29-64.

I. LA GENÉTICA: LA CIENCIA DE LA

HERENCIA

LA Genética estudia la forma como las

características de los organismos vivos, sean

éstas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas o

conductuales, se transmiten, se generan y se

expresan, de una generación a otra, bajo

diferentes condiciones ambientales.

La genética, pues, intenta explicar como se

heredan y se modifican las características de

los seres vivos, que pueden ser de forma (la

altura de una planta, el color de sus semillas,

la forma de la flor, etc.), fisiológicas (por

ejemplo, la constitución de determinada

proteína que lleva a cabo una función

específica dentro del cuerpo de un animal), e

incluso de comportamiento (en la forma de

cortejos antes del apareamiento en ciertos

grupos de aves, o la forma de aparearse de los

mamíferos, etc.). De esta forma, la genética

trata de estudiar como estas características

pasan de padres a hijos, a nietos, etc., y por

que, a su vez, varían generación tras

generación.

TODO TIENE SU HISTORIA. LA GENETICA

MENDELIANA

Esta ciencia se ha desarrollado de manera

vertiginosa durante el siglo XX aunque tiene

sus raíces en el siglo XIX, época en que los

científicos intentaban contestar las cuestiones

relativas a la variación y la herencia. Antes de

que la genética existiera como ciencia,

principalmente durante la segunda mitad del

siglo XIX, la herencia se estudiaba a partir de

lo que se llama la hibridización o cruza de

organismos entre si para analizar su

descendencia.

La hibridología, como se le llamaba a esta

disciplina, hacía sido practicada a gran escala

por científicos naturales como Kolreuter entre

1760- y 1766, Knight en 1779, Gaertner entre

1792 y 1850 y Naudin en 1863. Estos

investigadores empleaban el método del tanteo

experimental: cruzar dos individuos y analizar

su descendencia para obtener datos

experimentales acerca de la herencia de ciertas

características de los organismos. Este método

proporcionó datos importantes acerca de la

fertilidad o esterilidad de los híbridos

(descendientes), y también datos acerca de la

imposibilidad de obtener cruzas fértiles de

organismos de diferentes especies (por

ejemplo, si se cruza a un perro con una Bata,

etc.). Sin embargo, no pudieron obtenerse

generalizaciones o principios que nos

explicaran la herencia; primero, porque estos

experimentos trataban con características

complejas, lo cual imposibilitaba el análisis

detallado y simple, y segundo, hacían falta

datos numéricos y pruebas rigurosamente

controladas que pudieran facilitar su análisis.

Además, estos estudios se hacían al margen de

los avances de otras ramas de la biología como

la citología (ciencia que estudia a la célula, sus

GENETICA:LA CONTINUIDAD DE LA VIDA.

Ana Barahona/Daniel Piñedo

Page 123: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

123

componentes y su comportamiento durante la

división celular), y particularmente aquellos

hallazgos que identificaban las partículas

constitutivas de la célula que se multiplicaban

y dividían durante las divisiones celulares, las

llamadas cromosomas.

Pero, cuándo surge la genética? La genética

surge con los trabajos del monje austriaco

Gregor Mendel (1822-1884), quien paso parte

de su vida trabajando con chíncharos en su

jardín de la abadia de Brno. En esa época,

hacia 1866, eran bien conocidos los trabajos

del gran naturalista Charles Darwin, quien

aporto a la biología la primera teoría que

explica como han evolucionado los organismos

vivos. La intención de Mendel era demostrar,

en el terreno experimental, cual era el origen

de las especies, dilema que durante el siglo

XIX atrajo la atención de muchos naturalistas

del mundo. Sin embargo, Mendel no logro

explicar el origen de las especies con sus

trabajos, pero si logro generalizar algunos

principios acerca de como se heredan los

caracteres de los individuos de generación en

generación.

Gracias a la buena educación que recibió

Mendel, a pesar de ser hijo de unos

campesinos pobres de Silesia, pudo graduarse

y dar clases de física y ciencias naturales.

Durante estos años, las ideas acerca del origen

de las especies inquietaban a muchos

naturalistas y científicos no sólo de Europa,

sino de América, inquietud a la cual Mendel no

había escapado. Algunos de sus maestros

directos, como el botánico vienes Franz Unger,

apoyaban la idea de que las variedades

aparecen en la naturaleza y que con el paso

del tiempo y sólo algunas de ellas, después de

muchísimas generaciones se convierten en

especies bien diferenciadas. Gracias a esta idea

transmitida por sus profesores, Mendel creyó

que podría encontrar la respuesta al origen de

las especies si estudiaba de cerca el problema

de las variaciones en la naturaleza.

A Mendel le gustaba mucho el trabajo

experimental y las matemáticas (y por fortuna

su meticulosidad permitió que sus notas se

convirtieran posteriormente en memorias), y

adopto la idea de un método de análisis de

poblaciones, en lugar de analizar a individuos

particulares. Mendel selecciono correctamente

las plantas que habría de usar en sus

experimentos. Esta selección le tomo dos años

de cruzamientos controlados en las plantas de

chicharos Pisum sativum, Pisum quadratum y

Pisum umbellatum, las cuales cumplían con

ciertas condiciones que las hacían más

prácticas que otras: flor grande, de

fecundación cruzada (es decir, que una planta

es normalmente polinizada por otra), y fáciles

de emascular (extraer los estambres que son

las partes masculinas de la planta y que con

vienen los granos de polen o células

germinales masculinas). Así, después de dos

años de trabajos de selección, escogió

solamente 22 variedades de chicharos.

Mendel pensaba, que con el control del tipo de

cruzas entre los diferentes individuos, se

podría rastrear la herencia de ciertas

características durante varias generaciones y,

con esto, establecer los principios que explican

su herencia o transmisión. Mendel Eligio

deliberadamente características simples con

formas claramente perceptibles y no

intermedias, por ejemplo, el tipo de la semilla

era o liso o rugoso, la planta tenía un tallo alto

o enano, etc. Haciendo estas cruzan durante

varias generaciones Mendel pudo explicar la

forma de transmisión de los caracteres. Sus

investigaciones sobre estos patrones de la

herencia en las plantas de jardín lo llevaron a

suponer la idea de la herencia de partes. ¿Qué

significa esto? Mendel se dio cuenta de que al

estudiar ciertas características como el color de

la flor el tamaño del tallo, el tipo de semilla o

la forma y textura de esta, las contribuciones

paternas (del padre y de la madre) se

expresaban con desigualdad. Si estos rasgos o

Page 124: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

124

características de cada planta se heredan como

elementos o partes, entonces cada planta

recibe un elemento de cada progenitor, uno del

padre y otro de la madre. Esta herencia de

partes significa que cada progenitor contribuye

con un elemento, y por lo tanto que la cría

tiene pares de elementos. A estos elementos

Mendel los llamo caracteres diferenciantes

porque, precisamente, diferenciaban a las

plantas entre si.

Una de las primeras observaciones de Mendel

al hacer sus cruzas entre plantas fue que

diferían según el carácter; par ejemplo, al

cruzar una planta de tallo alto con una de tallo

corto, los hijos, es decir, la primera

generación, presentaban una de las dos

características de los padres, y la otra

aparentemente desaparecía. Al cruzar a estos

hijos entre si para obtener una segunda

generación, Mendel noto que el carácter que

había desaparecido reaparecía en una

proporción constante: por cada tres plantas de

tallo largo aparecía una con tallo corto (3:1).

De aquí Mendel sugirió que aquel carácter que

aparecía en la primera generación de forma

uniforme dominaba, o era dominante sobre

aquel que desaparecía en apariencia, y a este

segundo carácter le denomino recesivo.

La primera generalización que obtuvo de sus

datos (ahora conocida como la primera ley de

Mendel) se refería a la separación o

segregación de los elementos durante la

formación de los gemelos (que son las células

germinales, óvulos y espermatozoides en los

animales, y óvulo y polen en las plantas). Su

segunda generalización (o segunda ley de

Mendel) se refería a la herencia

independientemente de los pares de

elementos, es decir, el que una plantas tenga

el tallo largo o corto (un par de elementos) es

independiente de si su semilla es lisa o rugosa

(otro par de elementos), y a su vez, es

independiente de si la flor es blanca o amarilla,

etc. (Figura 1.)

FIGURA 1. Experimentos de Mendel. En sus primeros

experimentos Mendel trabajo con chicharos de forma

alternativamente redonda o rugosa. Polinizo

manualmente las flores de una línea pura de

chicharos redondos con el polen de una línea pura de

rugosos. Las semillas de esta primera generación F,

(todas redondas) fueron plantadas y germinadas.

Mendel obtuvo 3/4 de semillas redondas y 1/4 de

semillas rugosas en la segunda generación o Z.

Posteriormente planto las semillas de la F2 y dejo

que las plantas adultas se autopolinizaran entre sí.

Todas las semillas rugosas F2 produjeron semillas

rugosas, las redondas F2 produjeron dos tipos:

algunas se comportaron igual que la cepa paterna,

dando semillas redondas, mientras que otras lo

hacían como las plantas Fy produciendo tanto

semillas rugosas como lisas. La relación F, fue

entonces 1:2:1, o, 1/4 redondas puras, 1/2 redondas

no puras y 1/4 rugosas puras.

Page 125: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

125

A partir de estas leyes, conocidas ahora como

las leyes de Mendel, es que se construyo la

genética moderna durante el presente siglo XX,

ya que mientras Mendel vivió no fueron bien

acogidas. ¿Por que?

Existen al menos dos versiones de por que el

trabajo de Mendel no fue reconocido hasta

entrado el siglo XX. Según la primera, su

artículo fue publicado en una oscura revista

científica a la que pocos investigadores tenían

acceso, la Revista de la Sociedad de Ciencias

Naturales de Brno. La segunda es la idea de

que Mendel era un investigador poco conocido

en el medio científico de su época. Estos dos

aspectos reflejan la concepción que

comúnmente se tiene de la ciencia y sus

practicantes. La ciencia esta basada como

cualquier otro aspecto de la cultura en la

comunicación de unos individuos con otros y

por lo tanto su repercusión descansa tanto en

la distribución de los artículos científicos como

en el reconocimiento que el autor tiene. ¿Quien

no quiere leer el último libro de un escritor ya

reconocido? En estos casos la obra tiene un

valor previo por haber sido escrita por este o

aquel autor, valor que es independiente de la

importancia intrínseca de la obra. Así mismo,

en la actualidad, y estamos seguros de que

también en el siglo pasado, hay revistas más

reconocidas que otras por la calidad de los

artículos, lo cual contribuye a que sea parcial la

búsqueda del buen trabajo científico. Si

suponemos que este fue el caso, podríamos

afirmar que Mendel no fue reconocido en parte

por estas dos razones, como lo demuestra el

hecho de las presentaciones que hizo de su

trabajo en las reuniones de febrero y marzo de

1865 de la Sociedad de Ciencias Naturales de

Berno no recibieron comentarios de ningún tipo

ni en forma de preguntas ni como criticas. De

hecho se afirma que ni el ambiente científico ni

en el cultural se aprecio la importancia de sus

descubrimientos.

Además algunos de los científicos más

renombrados de la época, como Darwin,

Naudin y Nageli, no hicieron referencia a los

resultados de Mendel.

Por ejemplo, Darwin nunca se refirió a estos

estudios en ninguno de sus escritos, aún

cuando con frecuencia se refiere a otras

investigaciones del mismo tema que se

llevaron a cabo en la misma época de Mendel.

Cabe mencionar que, por ejemplo, morel

botánico francés Naudin expreso en 1863 la

idea de que los elementos derivados de los

padres se separan en el híbrido y que algunos

de los caracteres de las formas de los padres

pueden aparecer en la generación siguiente.

Este hallazgo de Naudin, lamentablemente,

carecía de datos numéricos y pruebas

rigurosas que sustentaran tales afirmaciones.

En cuanto al más famoso botánico de la época,

Nageli, se sabe que Mendel le envió una copia

de su manuscrito con la idea de recibir sus

opiniones. De aquí resulto una activa corres-

pondencia, de la cual solo sobreviven las cartas

de Mendel. Esta correspondencia revela una de

dos cosas: o Nageli no entendió los resultados

de Mendel o no estaba de acuerdo con ellos.

Nageli nunca invito a Mendel a publicar sus

resultados en otras revistas donde sin duda

hubiesen sido leídas por otros científicos.

Nageli le propuso a Mendel que extendiera sus

experimentos a otras plantas, pero Mendel se

sintió apabullado por esta idea y no hizo

mayores esfuerzos por relacionarse con otros

botánicos o hibridologos para intercambiar

opiniones Mendel simplemente pensó que Los

resultados de sus experimentos eran datos

aislados que no podían aplicarse a otras

plantas.

Más recientemente, y como apoyo a la idea de

que los postulados de Mendel no fueron

comprendidos, se ha encontrado que de los

tres investigadores que redescubrieron a

Mendel, el holandés Hugo de Vries (1848-

1935), el alemán Carl Correns (1864-1933) y

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

126

el austriaco Eric Tschermak von Seysenegg

(1871-1962), solo Correns comprendió

completamente el trabajo de Mendel y sus

consecuencias. Tanto De Vries como

Tschermak no entendían conceptos como

dominancia y confundían en una las dos leyes

de Mendel en una Bola. Es entonces muy claro

que el trabajo de Mendel no fue entendido ni

en sus aspectos técnicos ni tampoco en su

importancia. De hecho, el entendimiento de su

relevancia vino antes de ser entendido

técnicamente.

Una vez que este trabajo pasó inadvertido por

la comunidad científica de su época, en 1900

aparecen publicados tres trabajos que de

manera independiente hacen referencia a

Mendel. Estos trabajos fueron de los

investigadores ya mencionados, Hugo de Vries

(1900), Tschermak (1900) y Correns (1900).

De estos tres autores el más sobresaliente por

su repercusión en las ciencias naturales fue

Hugo de Vries, quien a pesar de haber

redescubierto el trabajo mendeliano no

pensaba que fueran validos los principios que

establecía. Esto se debe a que Hugo de Vries

pensaba que en el problema del origen de las

especies (que por esta época era la comidilla

de todos los días) el mendelismo no tenía una

aplicabilidad universal Así, podemos marcar a

1900 como el año del nacimiento de la

genética, pues fue cuándo se redescubrieron

las leyes de Mendel, y se modifico, la manera

de pensar y de experimentar de los científicos

dedicados a los problemas de la herencia. Una

vez que esto sucedió, el mendelismo se

expandió por Europa y America hasta

convertirse en un tema de discusión común y

corriente. Genetistas famosos como William

Bateson (1861-1926) se darían a conocer por

la introducción y defensa del mendelismo en

Inglaterra. Bateson sería también el que

acunara el término de genética en 1906.

TEORIA CROMOSOMICA DE LA HERENCIA

Durante los años siguientes a los que Mendel

anuncio sus leyes no se conocía lo suficiente

del comportamiento de los cromosomas como

para establecer una relación entre estos y las

leyes de Mendel, e interpretarlas en términos

de las divisiones celulares que tienen lugar en

el desarrollo de las células que forman los

gametos (meiosis) .

Hacia finales del siglo XIX se había logrado

estudiar los cambios que ocurren en la meiosis

y su posible relación con la herencia; en

particular se destacan los trabajos de Augusto

Weismann, pues aunque resultaron

equivocados a este respecto, señalaron la

importancia de relacionar a los cromosomas

con la herencia de los caracteres. Fue después

de la revalorización de las leyes de Mendel,

que en 1903 Sutton logra aplicar la primera y

la segunda leyes de Mendel al comportamiento

de los cromosomas durante la melosis. _

Si los cromosomas son los portadores de los

elementos hereditarios o génes, entonces

podemos suponer que cuando los cromosomas

se separan, llevando a los genes consigo, cada

elemento del par pasa a células diferentes, y

que, por lo tanto, cada célula lleve sólo un

elemento del par, el de la madre o el del

padre. Este comportamiento satisface la

primera ley de Mendel.

Ahora, si tenemos dos factores o genes y uno

se encuentra en un par de cromosomas

(digamos, el gene que determina si la semilla

es lisa o rugosa), mientras que otro factor

(digamos, el gene que determina si el tallo es

largo o corto) se halla en otro par de

cromosomas, y durante la división celular

metódica estos se separan azarosamente, es

decir, independientemente uno del otro,

entonces la distribución de estos cromosomas

y sus posteriores combinaciones debidas a la

casualidad de la fertilización nos explican la

segunda ley de Mendel, y así, el hecho de que

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

127

una planta tenga la semilla lisa o rugosa será

independiente del hecho de si su tallo es largo

o corto.

Gracias al redescubrimiento de estas leyes y su

aplicabilidad para tratar los problemas de la

herencia se comienza a desarrollar la genética

moderna. Del establecimiento de líneas de

investigación que utilizaban las leyes de

Mendel y partían de la concepción de la

herencia de partes es que se pudo demostrar

que este tipo de herencia, la mendeliana, era

universal. Nos referiremos brevemente a las

tres líneas de investigación más importantes

por las consecuencias de sus descubrimientos.

La primera la propuso Johannsen, botánico

danes. Según el, al tomar una semilla de

Phaseolus vulgaris (el frijol), ya fuera gorda o

flaca, y hacerla germinar, entre sus

descendientes encontraríamos semillas de

todos los tipos, no solo del tipo de la semilla

original. (Por cierto, fué Johannsen quien en

1909 acuñaria los términos de gene, genotipo

y fenotipo. Este último se refiere a las

carácterticas que nosotros vemos, como

pueden ser formas, texturas, colores, etc.,

mientras que el genotipo se refiere a lo que no

podemos ver directamente sino sólo a través

de técnicas más complejas, que es la suma o el

conjunto de todos los genes, o sea el

genotipo.)

El segundo descubrimiento notable lo

realizaron los botánicos E. M. East, ingles y H.

Nilsson-Ehle, sueco. Admiten que ciertos

rasgos hereditarios no discretos, sino

cuantitativos, seguian estrictamente las leyes

de Mendel; por ejemplo, el color rojizo del

pericarpio (la envoltura) de la semilla del maíz

se debía a la colaboración de más de un factor

o gene. Fue así como se estableció la

posibilidad de que más de un gene interviniera

en la formación de un carácter determinado.

Sin lugar a dudas, la tercera línea de

investigación fue la que más dividendos dejo a

la naciente ciencia de la genética, tanto por sus

descubrimientos como por la introducción de

técnicas novedosas. Estas no sólo

revolucionaron el modo de tratar los problemas

de la herencia, sino que establecieron una

nueva metodología experimental y una serie de

principios fundamentales que permitieron

resolver algunos de los enigmas que ya habían

sido planteados anteriormente, lo cual significo

un gran avance. Nos referimos a la escuela

morganiana, también conocida como El grupo

de las moscas.

La historia de como se formo este grupo, de

cual era el ambiente de trabajo y de cuales

fueron sus resultados y aportes a la genética

ha sido el objeto de estudio de muchos

historiadores de la ciencia, así como de

sociólogos y filósofos de la ciencia, que lo han

tornado como modelo y (estudio de caso para

entender, por ejemplo, de que manera

intervienen factores individuales, como la

competencia o la envidia, en el avance de la

ciencia; como esta estructurado un grupo

jerárquicamente; o, simplemente, como ocurre

el avance conceptual y teórico dentro de una

disciplina científica.

El nombre (escuela morganiana) se debe a que

fue fundada por Thomas Hunt Morgan, y la

designación de Grupo Drosophila o Grupo de

las moscas se debe a que trabajaron con la

conocida mosca de la fruta Drosophila

melanogaster (todos la hemos visto rondando

la fruta en clescomposicón en nuestras casas).

Cuándo Morgan y sus estudiantes empezaron

con sus investigaciones, se acostumbraba

trabajar con plantas en los estudios de la

herencia. De hecho, casi todos los grandes

avances durante el siglo XIX en el terreno de la

hibridología fueron en el campo de la botánica.

Sin embargo, esta escuela introdujo a un

animal, la mosca de la fruta, como objeto de

estudio, y posteriormente como vehículo para

el estudio de los efectos que causaban en el

material hereditario elementos externos como

la radiación.

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

128

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) empezó a

trabajar en el campo experimental hacia 1908

cuándo, impresionado por los trabajos de

botánicos famosos como Hugo de Vries (quien

había propuesto la teoría de la mutación como

alternativa a la selección natural de Darwin a

principios de siglo), quiso repetir sus

experimentos en el reino animal (el era

zoólogo) y demostrar que los cambios

drásticos en los organismos pueden hacer

grandes modificaciones en las especies. Fue de

esta forma como Morgan se decidió a trabajar

con la mosca de la fruta la Drosophila

melanogaster, que le permitió observar los

cambios generacionales mucho más

rápidamente y de manera más sencilla

(tradicionalmente los botánicos tenían que

esperar a que se cumplieran los ciclos

normales de las plantas para poder analizar a

su progenie, lo cual, algunas veces, ocurría

una vez al año) Esta decisión también le

simplifico su presupuesto: estas moscas se

pueden cultivar en frascos de vidrio y añadirles

simplemente trozos de plátano dentro (en la

actualidad se prepara una sustancia que se

llama agar, cuyo olor es muy desagradable, es

líquida y café cuándo esta caliente y de color

pardo y sólida cuándo esta fría, se prepara en

unas ollas grandes, sobre estufas u hornillas, y

como al chocolate, hay que estaría batiendo

constantemente.)

Morgan era la cabeza de un grupo de biólogo

experimental del Departamento de Zoología de

la Universidad de Columbia, N.Y. Sus

estudiantes, Alfred Henry Sturtevant (1891-

1970), Herman Joseph Muller (1890-1967) y

Calvin Blackman Bridges (1889-1938), eran

investigadores jóvenes, que, bajo la tutela de

Morgan, hacían su trabajo de tesis doctoral.

(Muller, aunque oficialmente era dirigido por el

citologo E.B. Wilson, pasaba todo el día en el

laboratorio, mejor conocido como el cuarto de

las moscas, pues lo técnico que había eran

escritorios llenos de frascos con moscas y

microscopios de disección listos para analizar a

la progenie.)

En 1915 este grupo publicó un libro, ahora ya

clásico, llamado El mecanismo de la herencia

mendeliana en donde exponen el resultado de

sus investigaciones. Describiremos brevemente

cuales fueron las más importantes.

1) Esta escuela pudo establecer que los

factores elementales de los que Mendel

hablaba -genes- formaban parte de los cromo-

somas -bastoncillos localizados en el núcleo de

las células y que, por lo tanto, los genes

podían ser tratados como puntos específicos a

lo largo de los cromosomas, y así saber, por

ejemplo, su localización dentro de ellos. A esta

teoría se le conoce como la teoría cromosomica

de la herencia, y gracias a su establecimiento

Morgan recibiría el Premio Nobel en fisiología y

medicina en 1933, mismo que compartiría con

Sturtevant y Bridges, ya que Muller para estas

fechas ya se había independizado del grupo

(cabe mencionar que Muller recibiría por su

parte el Premio Nobel en 1947 por sus

descubrimientos de los efectos de la radiación -

rayos X- en la mosca Drosophila

melanogaster).

La teoría cromosomica de la herencia establece

que los genes forman parte de los

cromosomas, lo cual explica, como hemos

dicho, las leyes de Mendel a través de la

meiosis, y nos lleva al siguiente problema: y es

posible encontrar la localización de cada gene

dentro de cada cromosoma? Morgan contesto

afirmativamente. Esta idea, de localizar a los

genes dentro de lugares concretos en el

cromosoma, era algo complicada, así que

Morgan acudió a sus estudiantes y se planteo

el problema de la siguiente manera: si los

cromosomas intercambian porciones de ellos

durante la meiosis es posible construir

mapasgeneticos, en donde situar los diferentes

genes de acuerdo con su comportamiento

durante la meiosis.

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

129

Esta idea se convirtió en la tesis doctoral de

Sturtevant, y permitió abrir un campo de

investigación novedoso. A la fecha los

organismos mejor conocidos desde el punto de

vista de la localización de sus genes son la

Drosophila melanogastery la bacteria

Escherichia coli.

2) Hemos dicho que la segunda ley de Mendel

se refiere a la herencia independientemente de

los pares de caracteres, sin embargo, en

algunas ocasiones esta ley no se cumple.

Cuando ciertos pares de caracteres tienden a

permanecer juntos en generaciones sucesivas

se dice que están ligados. El ligamiento ocurre

cuando ciertos caracteres son transmitidos

juntos con más frecuencia que otros y, por lo

tanto, no siguen la segunda ley de Mendel. El

ligamiento tiene una aplicación restringida a

los casos en los cuales no hay intercambio o

entrecruzamien lo entre porciones enteras de

los cromosomas implicados. El ligamiento y el

entrecruzamiento son, por lo tanto, fenómenos

correlativos y pueden expresarse con leyes

numéricas bien definidas. Estos dos fenómenos

forman parte del sistema de la herencia y

tienen que tomarse en cuenta cuándo se hacen

análisis cuantitativos de los caracteres de los

organismos.

El ligamiento hace que dos caracteres sean

transmitidos juntos, mientras que el

entrecruzamiento o recombinación significa

que pueden ser separados durante el curso de

generaciones posteriores. Un caso de

ligamiento es lo que se conoce como herencia

ligada al sexo y fue descubierta por Morgan.

Este descubrió que el factor que determina el

color de los ojos en la mosca Drosophila se

localiza en el cromosoma X o al menos lo

acompaña en la segregación.

MUTAGENESIS

Después del establecimiento de la teoría

cromosomica de la herencia se estableció la

idea de que ciertos factores externos, como la

radiación, pueden producir efectos sobre los

cromosomas sin lesionar al resto de la célula

en forma permanente. A esta nueva rama de la

genética se le conoce como mutagenesis.

Recordemos que los trabajos de Mendel, y

posteriormente los de Morgan, se basaban en

la presencia de ciertas características a las

cuales se les seguía generación tras generación

para averiguar como se transmitían. La escuela

de Morgan tenía que esperar a que aparecieran

nuevas características o mutantes de manera

natural para poder analizar su

comportamiento; esta nueva característica

sería estudiada a través de la recombinación.

Ahora sería posible inducir las mutaciones a

conveniencia y estudiar el gene individual y su

estructura. Este trabajo de producción de

mutaciones y caracterización de los genes lo

desarrollo Muller, y como ya mencionamos

anteriormente, por ello le fue otorgado el

Premio Nobel.

Muller hizo posible romper, agrupar o afectar a

los cromosomas de la mosca de la fruta,

exponiendo a los individuos en diferentes

estadios de desarrollo, a radiaciones

controladas en intensidad y en tiempo. El

efecto de la radiación en los cromosomas y en

los genes es heredado, de tal suerte que es

posible seguir su pista de generación en

generación.

Muller demostró que el esperma tratado con

alias dosis de rayos X induce la aparición de

mutaciones génicas en una alta frecuencia.

Muller encontró varios cientos de mutantes y

tal vez un ciento de estas fueron seguidas

hasta por cuatro generaciones. Estas

mutaciones eran estables en su herencia y se

comportaban según las leyes de Mendel. La

naturaleza de las cruzas favoreció la detección

de las mutaciones, ya que muchas de ellas se

encontraban ligadas al sexo. El tipo de

mutaciones producidas por Muller iban desde

ojos blancos, alas miniatura, cerdas bifurcadas,

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

130

etcétera.

La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster,

tiene cuatro pares de cromosomas: I, II, III, Y

IV. El primero, o par sexual, es el cromosoma

x dos de los cuales los tiene la hembra (xx) y

uno el macho (xy). El segundo par son

cromosomas doblados, el tercero también pero

son mas largos que los del segundo par, y el

cuarto son cromosomas diminutos, redondos o

ligeramente alargados. Estos cromosomas

contienen un gran numero de genes

marcadores que no son mas que genes

conocidos por las técnicas descritas

anteriormente y que permiten seguir con cierta

seguridad los cambios o mutaciones ocurridas

espontáneamente o por la acción de los rayos

X. Gracias a la capacidad de producir

marcadores en los cromosomas de la mosca se

creo un banco de mutantes de Drosophila, que

era utilizado en todos los laboratorios

experimentales del mundo.

La contribución mas importante de Muller fue

el lograr establecer que los genes tienen una

existencia física capaz de cambiar o alterarse

(mutar) por agentes externos, y que su

característica mas importante es el que estas

variaciones sean heredables. De esta forma

quedo establecido que la forma en la cual

aparece la variación en la evolución es a través

de mutaciones o cambios físicos en los genes.

Al mismo tiempo estos estudios plantearon el

interrogante de si las radiaciones son las

causantes de las mutaciones naturales en el

hombre. La respuesta de Muller fue negativa,

habría que seguir investigando otras posibles

causas que originaran mutaciones en los genes

ya existentes y usar el método de producción

artificial que permitiera conocer mas acerca de

la naturaleza de los genes.

BIOLOGIA MOLECULAR

Hasta 1945 el gene era considerado como la

unidad fundamental de la herencia, pero poco

se sabia acerca de como funcionaba y cual era

su estructura. Los genes solo podían

identificarse por mutaciones que produjeran

aberraciones fenotipicas, es decir, visibles.

Estas aberraciones variaban desde alteraciones

simples (color de los ojos), hasta cambios

morfológicos drásticos (alas hendidas, alas

cortas, etc.). Veamos ahora cual fue el aporte

de la bioquímica a la genética moderna.

A principios de siglo se llevaron a cabo muchos

trabajos sobre los errores de nacimiento, como

el albinismo, la alcaptonuria, (errores que se

deben a la ausencia de ciertas enzimas) etc., y

algunos trabajos sobre la pigmentación en las

plantas y los animales que permitieron

comenzar un estudio sistemático que

relacionara a los factores hereditarios o genes,

con las enzimas.

Fue en 1908 que A. E. Garrod publico su libro

Inborn Errors of Metabolism (Errores

congénitos del metabolismo), en donde

exponía sus observaciones de los errores o

defectos metabólicos, como aquellos trastornos

de los procesos bioquimicos en el hombre.

Estudiando la orina y viendo cuales eran las

sustancias que un individuo anormal

excretaba, Garrod logro seguir la pista de los

desechos metabólicos de una enfermedad

llamada alcaptonuria, que se caracteriza

porque en la orina de los enfermos se

encuentran unas sustancias llamadas

alcaptones, las cuales son detectadas

fácilmente pues son de color negro. Los

infantes con esta enfermedad desde muy

temprano enegrecen el papal, posteriormente

estos pigmentos negros se fijan en los

cartílagos, ennegreciendo las orejas. Garrod

estudio esta enfermedad en un paciente y

encontró que varios de sus familiares

presentaban la misma enfermedad, de aquí

concluyo que era una enfermedad hereditaria.

Garrod supuso que su carácter hereditario se

debía a errores genéticos en la producción de

ciertas enzimas que detenían una cadena

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

131

metabólica en algún punto específico,

impidiendo la degradación normal de los

compuestos orgánicos. Garrod no pudo ir más

allá de este punto, pero estableció los

cimientos de la relación entre la bioquímica y la

genética.

Para que estos estudios pudiesen tener éxito

se necesito do otro tipo de organismos, más

pequeños, cuyas generaciones fueran más

rápidas y que su genoma fuese lo

suficientemente pequeño para manipularlo. Tal

fue el caso del Neurospora crassa, el hongo

rosa que todos hemos visto arruinando las

naranjas; de la Escherichia coli, una bacteria

bastante cercana a nosotros pues vive

inofensivamente en nuestro intestino; de la

Saccharomyces cerevisiae, la levadura de la

cerveza, y los virus (bacteriofagos o fagos,

para abreviar) que infectan bacterias.

Dos bioquimicos, George W. Beadle y Edward

L.Tatum establecieron en 1941 la relación

entre los genes y las enzimas trabajando con el

hongo del pan Neurospora crassa. Las dos

preguntas que trataron de resolver fueron

¿cuales son los pasos metabólicos en la

producción de las proteínas? y por lo tanto,

¿cuáles son las alteraciones que impiden la

formación normal de estas?

Sometiendo a radiación a las esporas de

Neurospora crasser produjeron mutantes que

al ser analizados resultaron anormales. Esto

es, aquellas cepas que no crecieran en un

medio normal carecían de alguna enzima que

impedía sintetizar el alimento. Si el producto

común no podía obtenerse, entonces la ruta

metabólica normal estaría siendo bloqueada en

algún punto crítico.

Con estos estudios establecieron que los genes

producen enzimas (proteínas) que actúan

directa o indirectamente en la cadena

metabólica en la síntesis de proteínas en

Neurospora. Cada paso metabólico es

catalizado por una enzima particular. Si se

produce un error en la cadena de síntesis, la

vitamina o enzima no se produce. ¿Que

ocurre? Si existe una mutación que afecta a un

gene en la cadena de síntesis, esta se bloquea

y el resultado es la ausencia de la vitamina

deseada. De esta suerte, Beadle y Tatum

pudieron afirmar que las mutaciones en los

genes producen su inactivación o no

funcionamiento, y por primera vez se relaciono

la actividad bioquímica de un gene con su

estructura molecular. Acunaron la ya famosa

frase un gene, una enzima, que se refiere al

hecho de que se requiere la acción de un gene

para producir una enzima. Actualmente se ha

modificado este principio, pues se sabe que los

genes tienen las instrucciones, codifican, para

la formación de polipéptidos, es decir, de

moléculas más pequeñas que forman a las

proteínas.

El ano de 1941 había marcado un progreso en

el conocimiento de los cromosomas como base

de la genética gracias al florecimiento de la

citología. Así, se conoció más acerca de la base

fisicoquímica de los genes y su integridad como

partículas o unidades discretas. En esta

década, la mayoría de los genetistas no

aceptaban la idea de que los genes eran como

cuentas de un collar. El gene había sido

definido mejor gracias a los estudios de Muller

acerca de las mutaciones, y de Beadle y Tatum

acerca de la bioquímica del metabolismo.

Con el desarrollo de la microbiología se

inauguro un campo nuevo de investigación en

donde la problemática era saber silos

microorganismos, distintos de los ya

conocidos, tenían un aparato genético

particular o era semejante al de los organismos

superiores como la mosca de la fruta y los

chicharos de Mendel.

Durante estos anos file notable la

multiplicación de las ideas, de los trabajos de

investigación y del personal que laboraba en el

terreno de la biología molecular, la medicina, la

citología y la bioquímica.

En 1943 Salvador Luria, físico italiano que

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

132

huyo del fascismo y emigro a Estados Unidos,

trabajo con bacterias y diseño valiosos

experimentos que demostraron que ellas

mutan en la misma forma que los organismos

superiores y que sus adaptaciones son el

resultado de la evolución. Por lo tanto, su

aparato genético, aunque pequeño, es

semejante al de los demás organismos

conocidos. El siguiente interrogante fue saber

que era el material genético y cual era su

estructura.

Esta última pregunta fue contestada por

Seymour Benzer en la década de los cincuenta

y para hacerlo utilizo al mutante rII del fago

T4. La idea tradicional acerca de los genes era

que estos eran la unidad de función, de

mutación y de recombinación. Sin embargo,

análisis mas detallados demostraron que se

podía dividir en tres unidades distintas. Para

Benzer existía una estructura fina del material

genético en donde la unidad de mutación, la de

precombinación y la de función podían carac-

terizarse por separado.

De estos análisis Benzer introdujo el término

de cistron para definir a las unidades genéticas

funcionales, es decir, la unidad mínima que

contiene la información para la producción de

una proteína, mientras que las otras dos

unidades, el mutón (unidad de mutación), y el

recón (unidad de recombinación) no

necesariamente son equiparables a un gene.

Demostrada la estructura fina del gene y

poniendo al mismo nivel al cistrón y al gene

mendeliano, quedaban por contestar las

preguntas de que es el material genético, de

que elementos químicos esta compuesto y

como se duplica para ser transmitido de células

madres a células hijas.

EL ADN: LA MOLECULA DE LA HERENCIA

Curiosamente, el ADN, ácido

desoxirribonucleico, fue descubierto en 1869

por el químico suizo Friedrich Miescher. Este

químico use la enzima llamada pepsina para

digerir las proteínas contenidas en el pus.

Noto, sin embargo, que existían algunos

elementos que contenían fósforo que no

lograban ser digeridos por la enzima. A

principios del siglo XX, en 1914, Robert

Fuelgen invento una técnica nueva de tinción

del ADN conocida como tinción de Fuelgen.

Gracias a esta nueva técnica logro visualizarse

el material contenido en el núcleo, y medir de

una manera aproximada la cantidad de ADN

presente, dependiendo de la intensidad del

color. Esto llevo al descubrimiento de que

todos los núcleos de las células de un mismo

individuo tienen la misma cantidad de ADN, a

excepción de los gametos (óvulos o

espermatozoides), cuya coloración era apro-

ximadamente la mitad de la intensidad más

alta.

A pesar de esto, durante estos anos no se

pudo establecer con exactitud cual era el

material genético. Se sabia de la existencia de

los ácidos nucleicos y de las proteínas, pero no

se había logrado establecer cual de estos era el

material hereditario. Paradójicamente, de las

investigaciones sobre el ADN se descarto la

posibilidad de que este fuera el material

hereditario, pues su composición era sencilla

(esta formado por cuatro moléculas básicas),

comparada con la composición de una proteína

(formada por 20 moléculas básicas). Se pensó

que la determinación de la vida debería estar

contenida en moléculas complejas, y por lo

tanto, el ADN era un mal candidato.

¿Cuál era el material hereditario? Fueron

muchos los experimentos diseñados y las

hipótesis propuestas para contestar esta

pregunta. Mencionaremos solo aquellos que

marcaron el camino para la dilucidación de la

estructura del ADN.

Gracias a las investigaciones con bacterias que

realizaron C.T. Avery, C.M. Mc Leod y M. J. Mc

Carty en 1944 se pudo comprobar que el ácido

desoxirribonucleico o ADN es la molécula

Page 133: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

133

portadora de la información genética, aunque

en el caso de ciertos tipos de virus es otro

ácido nucleico, el ARN (ácido ribonucleico).

Ya hacia 1920 se sabía que el ADN contenía

cuatro bases nitrogenadas: adenina (A),

guanina (G), citosina (C) y timina (T). En 1948

Erwin Chargaff y Hotchings, al aplicar una

teórica novedosa llamada cromatografía en

papel, la cual permitía la separación y

estimación cuantitativa de los constituyentes

del ADN, mostraron que estas cuatro bases no

necesariamente se encontraban en iguales

proporciones dentro de la macro-molécula. Sin

embargo, haciendo un análisis entre el numero

total de pirimidinas (G-C) y de las purinas (A-

T), Chargaff encontró lo que se denomino la

regla de equivalencia, según la oval el numero

total de unas era igual al de las otras, A=T y

G=C.

Sin embargo, este descubrimiento no fue

suficiente para dilucidar la estructura del ADN.

Fue gracias a la aplicación de la cristalografía

de rayos X al estudio de las moléculas

biológicas se pudo extraer la estructura

tridimensional del ADN.

Muchos intentos fueron hechos a partir de los

estudios de W. T. Atsbury, quien fuera un

pionero en el estudio de las proteínas por

medio del método de la cristalografía de rayos

X. Atsbury propuso en 1945, por ejemplo, que

el ADN estaba constituido de una columna de

nucleótidos apilados en paralelo, uno encima

del otro, situados cada 3.4 A* a lo largo del eje

de la molécula. Estos resultados abrieron el

camino para que tres grupos de investigadores

retomaran el análisis del ADN con este método

y lograran después de 1950 la dilucidación de

su estructura tridimensional.

El primer grupo, el de Linus Pauling y

colaboradores, postulo una estructura de triple

hélice, sostenida por enlaces de hidrogeno.

El segundo grupo, el de Maui-ice Wilkins y

Rosalind Franklyn, obtuvo, a través de

preparaciones de fibras de ADN, fotografías por

difracción de rayos X que mostraban que la

distancia entre los nucleótidos predicha por

Atsbury era correcta.

James D. Watson y Francis Crick, del tercer

grupo, dedujeron el modelo de la estructura

tridimensional del ADN. Este modelo postulaba

que el ADN era un cadena de polinucleotidos

con una forma de hélice regular de doble

cadena, con diámetro aproximado de 20 A*, la

cual da una vuelta completa cada 34 A*,

existiendo 10 nucleótidos por vuelta (ya que la

distancia entre ellos es de 3.4 A*). Las dos

cadenas se enroscan hacia la derecha y son

antiparalelas, es decir, tienen direcciones

opuestas. Los anillos de las purinas y las

pirimidinas se apilaban como pianos

perpendiculares al eje principal de la molécula;

el piano de la desoxirribosa forma el esqueleto

de la cadena con su fosfato eterificado,

paralelo al eje principal y por lo tanto perpen-

dicular al piano de los anillos de las bases. Las

bases se orientan hacia-el interior de la cadena

y-en cada residuo-las de cadenas

polinucleotidicas son mantenidas juntas por la

formación de enlaces de hidrogeno entre una

purina de una cadena y una pirimidina de la

otra (Figura 2).

Page 134: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

134

Opuesta a cada adenina (A) de una cadena

existe una timidina en la otra, y esta misma

relación de complementariedad existe entre la

citosina y la guanina. La consecuencia principal

de esta complementación entre las bases de

ambas cadenas condujo a la resolución de la

duplicación o replicación del ADN. Si las dos

cadenas eran complementarias, esto suponía

que la replicación podía efectuarse si al

separarse (por el rompimiento de los puentes

de hidrogeno) las dos cadenas cada una

sirviera de molde para formar su propia cadena

complementaria (Figura 3).

Al terminarse la formación de ambas cadenas

complementarias tendríamos dos cadenas de

ADN con la misma información y secuencia de

bases que la molécula materna.

Para Watson y Crick, este modelo de la doble

helice representaba algunos avances para el

entendimiento de la replicación del ADN: una

de las principales funciones del material

genético. Gracias a estos trabajos, Watson,

Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel en

1962, y en algunas ocasiones, para referirse al

modelo de la doble hélice, una cadena es

llamada Watson y la opuesta Crick.

Una vez que se propuso el modelo de la doble

hélice había que encontrar como se traduce la

información contenida en ella a proteínas. Este

gran descubrimiento lo hizo el mismo Francis

Crick y sus colaboradores en 1961 trabajando

con la región rll del bacteriófago T4. El

resultado de estos trabajos designado como el

código genético que indica la forma en la que

es traducido el alfabeto del ADN (formado por

la combinación de cuatro bases) al alfabeto de

las proteínas (formado por la combinación de

20 aminoácidos).

Desde que fueron hechos estos

descubrimientos se han desarrollado nuevas

técnicas y se han propuesto hipótesis cada vez

mis ambiciosas para conocer, dilucidar y

manipular el ADN de los diferentes organismos.

Se ha logrado conocer mis de cerca cuál es la

Page 135: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

135

estructura de un gene, cuanto mide en

términos de pares de bases, como se lleva a

cabo la síntesis de proteínas y se empieza a

entender algo acerca de la regulación genica.

En lo que respecta a la manipulación del ADN,

la llamada ingeniería genética trata de

construir organismos que sean de utilidad para

el hombre, y para tal efecto ha insertado

ciertos genes dentro de pequeños organismos

como las bacterias o los virus para fabricar

cuzimas o vacuitas de importancia medica para

el hombre.

II. Y CRUZANDO SUPIERON

LA HERENCIA DE LOS CARACTERES

DISCRETOS

SE LLAMA caracteres discretos a aquellos que

pueden cambiar cualitativamente. Tal es el

caso de los caracteres que use Mendel, como la

presencia o ausencia de cierta condición, por

ejemplo tener chicharos verdes o amarillos por

un lado, o arrugados o lisos por el otro. El

estudio de estas características, como el de

todas aquellas que el genetista estudia, se

lleva a cabo cruzando individuos que tienen

tuna condición diferente en ellas. Por ejemplo,

lo primero que a uno se le ocurriría para

analizar la herencia de la longitud de la nariz

seria cruzar a un individuo de nariz corta con

otro de nariz larga. De esta cruza uno podría

esperar varios tipos de resultados, pero los dos

este tipo de resultado es que de las sangres

del padre y de la madre se obtenía una mezcla

intermedia. Es como si se mezclara pintura

roja y blanca, el resultado seria pintura rosa.

Mendel resolvió este problema al cruzar entre

si a los individuos producidos en la primera

cruza. El resultado obtenido fue sorprendente

pues se recuperaban las características

existentes en los individuos de la primera

generación o generación parental. Es decir,

reaparecían las narices largas y las cortas,

pero los dos mas diferentes serian los

siguientes. El primero seria que los hijos de la

cruza tuvieran una nariz intermedia entre los

dos padres y el segundo seria que los hijos

tendrían narices intermedias, largas o cortas

independientemente de la apariencia de los

padres. Este segundo resultado seria del todo

sorprendente pero significaria que el tamaño

de la nariz es independiente de los genes y que

estén determinados por variables ambientales

que afectan la expresi6n del genoma (el

conjunto de genes).

Un ejemplo no tan extremo de un carácter

parcialmente determinado por el ambiente lo

representa la altura que tenemos los seres

humanos. Cuantas veces no hemos oído que

las generaciones recientes tienen un promedio

de altura mayor que las generaciones pasadas.

"Es que los jóvenes de hoy tienen una mejor

alimentación", se dice. Por otro lado, sabemos

que normalmente personas de estatura

pequeña tienen hijos también de baja estatura.

Lo que indicarían estos hechos es que, en

parte lo chaparro de una persona se debe a

que tiene padres bajos, pero otra proporción se

debe a la alimentación que ha tenido durante

su vida. El efecto de los genes puede entonces

verse oscurecido por un ambiente extremo.

Regresemos a nuestro ejemplo de las narices

largas y cortas y supongamos que no existen

efectos ambientales fuertes; en este caso, el

efecto de los genes se expresara (recordemos

que la otra alternativa es que la progenie de la

cruza de individuos con nariz corta y larga

tenga una nariz de longitud intermedia).

¿Como nos resuelve esto el misterio de la

herencia? De hecho no nos resuelve nada. Una

alternativa que Darwin pensó al observar bien

había intermedias. Este resultado no era nuevo

para el hombre ni para el genetista. En esto

Mendel no aporto una novedad. Fue el método

de análisis lo que lo distinguió de sus

antecesores. Encontró que dentro de ciertos

rangos de variación, aproximadamente un

Page 136: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

136

cuarto de esta generación tenia la

característica de uno de los abuelos y otro

cuarto tenia la característica alternativa

(narices cortas y largas respectivamente). La

otra mitad de los nietos tenía narices

intermedias.

De este análisis Mendel concluyo que los

caracteres de los abuelos no se mezclan como

si fueran pintura, sino que se mantienen

independientes unos de otros. Este

descubrimiento es lo que ahora se enseña con

el nombre de la primera ley de Mendel y es

técnicamente llamada como la ley de la

segregación independiente de los genes. La

representación de este resultado con letras

trajo consigo otro descubrimiento que

revoluciono también nuestra concepción del

material hereditario; para obtenerlo cada

individuo necesita tener la posibilidad de

poseer dos versiones alternativas de cada

gene, uno heredado de su padre y otro de su

madre. Así, por ejemplo, si proponemos que

uno de los abuelos era A,A, y el otro A, A, la

segregación de estos alelos producirá gametos

A, en uno de los abuelos y gametos A, en el

otro, de tal manera que al unirse en la

fertilización tendremos solamente hijos A,A.,

que tendrán un aspecto intermedio entre los

dos originales. Esta descripción encierra los

principios de la genética que representan en la

actualidad la columna vertebral de esta ciencia.

Aun así, la Visión que Mendel tenia de estos

fenómenos no se materializaba en lo que hoy

conocemos como genes, cromosomas, células,

gametos y fertilización. Mendel pensaba que

los caracteres consistían en partículas que no

se mezclaban unas con otras; que al tener

hijos las posibilidades genéticas de un

organismo se dividían en dos y, por ultimo,

que para que se originara un Nuevo individuo

se necesitaba la contribución por partes

iguales de su padre y de su madre.

Estos principios ahora son considerados muy

sencillos por los hechos y conceptos generados

durante este siglo, pero los principios de

Mendel fueron complicados de entender para

sus contemporáneos e incluso para los que

leyeron su artículo mas de treinta anos

después de que fue escrito.

EL CONCEPTO DE DOMINANCIA

Si una persona tiene ojos claros y uno de sus

padres también, podemos inferir que el otro

padre debe de ser heterocigoto, con un alelo

de ojos claros y otro de ojos oscuros. Este

ejemplo ilustra no solamente la concepción de

dominancia sino otros conceptos que ayudaron

a Mendel a entender el fenómeno de la

herencia. Ya explicamos anteriormente que

Mendel concibió la idea de que los genes son

particulados, es decir, que cada uno de

nosotros hereda un gene de su padre y otro de

su madre. Estos dos genes pueden ser iguales

y entonces decimos que se trata de un

homocigoto (homo significa igual, es decir, el

cigoto esta formado por dos iguales). Por otro

lado estos dos genes pueden ser diferentes y

entonces se dice que el individuo es

heterocigoto (hetero significa diferente). En

individuos que son homocigotos la expresión

de los genes no presenta ningún problema

porque los dos genes son iguales. Si uno de

ellos lleva la orden de hacer ojos claros y el

otro también, se harán ojos claros. Pero, ¿que

pasa cuando los dos genes son diferentes? En

general, en este caso, se puede obtener uno de

dos resultados. El primero es que los dos

genes se expresen y la apariencia de estos

heterocigotos sea intermedia entre ambos. Así,

por ejemplo, de la expresión de un gene que

produce semillas amarillas y otro que las

produce sin color tendríamos semillas amarillas

claras. La otra posibilidad es que uno de los

dos genes se exprese y el otro permanezca sin

expresarse. Esto sucedería en el caso de los

ojos que ya mencionamos, ya que si se mezcla

un gene para ojos claros con otro para ojos

Page 137: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

137

oscuros, resultaría un individuo de ojos

oscuros. En este caso se dice que uno de los

genes (el que si se expresa) domina sobre la

expresión del otro.

Mendel trabajo con chicharos que presentan

características con este tipo de dominancia.

Entre estos dos extremos, sin dominancia y

con dominancia completa hay variantes

intermedias, de tal manera que estos son solo

extremos de un continuo. En el caso de las

semillas amarillas, por ejemplo, el individuo

heterocigoto se parecería mas a las semillas

amarillas pero no seria tan oscuro. Este

concepto nos permite entonces dividir el grado

de dominancia en tres tipos: la dominancia

total, la dominancia parcial y la ausencia de

dominancia. Esta última define a los genes

como codominantes. Un ejemplo de estas

relaciones entre los alelos (que son las

diferentes opciones que tiene un gene) es el de

los tipos de sangre 0, A y B. En este sistema

existen tres posibles alelos que son

precisamente el alelo 0 (a veces también

llamado cero), el alelo A y el alelo B. En este

sistema los alelos A y B son codominantes

entre si pero dominan al O. Así, por ejemplo, si

tenemos un individuo con dos alelos diferentes

A y B, el tipo de sangre será AB pero si

cualquiera de estos alelos se combina en otro

individuo con el 0, entonces el tipo de sangre

será o A o B según el caso. La única manera de

tener un tipo de sangre 0 es teniendo dos

alelos 0 en un individuo. Si entonces alguien

nos dice que su tipo de sangre es B, puede

tener una combinación de alelos (un genotipo)

BO o BB pero no podemos estar seguros

porque la dominancia enmascara el genotipo.

LA PRIMERA LEY DE MENDEL

De estos ejemplos podemos entonces concluir

lo que se ha dado en llamar el principio de la

segregación de los caracteres que no es más

que la expresión de que cada uno de los proge-

nitores genera dos tipos de alelos; estos

pueden ser iguales o diferentes pero se

separan uno del otro en una forma cualitativa,

es decir, se segregan.

LA SEGUNDA LEY DE MENDEL.

LA HERENCIA INDEPENDIENTE DE

CARACTERES

Pero, que paso cuando Mendel cruzo individuos

que diferían ya no en un solo carácter sino en

dos? En la tabla 1 se pueden observar los

resultados que se obtuvieron al cruzar dos va-

riedades de toloache (Datura stramonium) de

frutos pricklyy flores rojas con toloache, con

frutos lisos y flores blancas en la segunda

generación.

De esta tabla se desprenden varios datos

importantes. En primer lugar, si analizamos los

dos caracteres utilizados por separado

encontramos las relaciones numéricas

predichas por Mendel al hablar de un solo

carácter. Así, por ejemplo, se obtuvieron en la

segunda generación 269 plantas con frutos

prickly y 94 con frutos lisos, y los valores que

Mendel esperaría serian 272.25 y 90.75,

respectivamente. Por otro lado, se obtuvieron

285 plantas con flores rojas y 78 con flores

blancas, cuando los resultados esperados por

Mendel en este caso serian también 272.25 y

90.75 respectivamente. Estas relaciones son

esperadas porque si suponemos segregación

independiente de los alelos y dominancia

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

138

completa en ambos tipos de caracteres por

parte de los caracteres prickly (P) y rojo (R)

entonces la primera generación será de

genotipo PpRr, donde las minúsculas

representan los alelos que no son dominantes

(recesivos) y que en nuestro caso serian el

fruto liso y las flores blancas. En consecuencia,

la segunda generación se obtendrá de la unión

de cuatro tipos de gametos, PR, Pr, pR v pr,

que existiendo en frecuencias iguales se unirán

formando dieciséis genotipos en la siguiente

forma:

Si contamos el numero de plantas con fenotipo

prickly y liso encontramos que serán 12 y 4,

respectivamente. Esta misma relación se aplica

al color de la flor. Encontraremos 12 plantas

con flores rojas por cada cuatro de color

blanco. Esta es una relación de tres a uno y la

que obtenemos a nivel de fenotipo

(apariencia), pero no de genotipo. La razón de

ello es que al existir la dominancia los

genotipos RR y Rr tendrán la misma apa-

riencia, así como aquellos PP y Pp. Además en

este caso se puede obtener las relaciones

esperadas de los fenotipos considerando dos

características. De cada 16 plantas se esperan

nueve prickle de flor roja, 3 con fruto prickley

flor blanca, tres de fruto liso y flor roja y una

de fruto liso y flor blanca. Lo que estos datos

nos indican es que las suposiciones que

llevamos a cabo para generar los gametos y

los individuos son ciertas siempre y cuando los

datos observados no sean diferentes de

aquellos esperados. La primera suposición fue

que para cada característica los alelos se

segregan uno de otro, como lo dice la primera

ley de Mendel. La segunda suposición fue que

la combinación de alelos de diferentes

características es independiente del alelo que

se trate, es decir, existe la misma probabilidad

de que se formen gametos con los alelos PR

con que los Pr, y de hecho, supusimos que la

proporción de cada uno de los gametos seria

de un cuarto tanto en el polen como en las

células femeninas. Esta es la segunda ley de

Mendel y se refiere a la formación de híbridos

utilizando dos características. Esto lo describió

Mendel dentro del capitulo de cruzas dihibridas

y fue la parte menos entendida tanto por sus

contemporáneos como por al menos dos de sus

redescubridores (De Vries y Tschermak).

Aparentemente fue Correns el único que

comprendió el significado de esta ley.

El ejemplo del toloache lo tomamos no

solamente por el significado medicinal que esta

planta tiene y ha tenido dentro de la cultura

mexicana, sino también porque fue una

especie utilizada por otro genetista que,

aunque no es reconocido como uno de los

redescubridores de las leyes de Mendel,

desempeño un papel muy importante en su

difusión a principios de este siglo. Me refiero a

William Bateson, quien por muchos anos

represento en Inglaterra el mendelismo mas

profundo, como veremos un poco mas

adelante. Como evidencia de que Bateson ya

estaba a punto de redescubrir el mendelisrno

se pueden ofrecer algunos hechos. Por

ejemplo, en 1899 en la Conferencia

Internacional de Hibridizacion, Bateson

presento los datos que acabamos de ver para

el toloache sin reconocer en ellos la regularidad

numérica que Mendel proponía. Aun así, al

terminar su presentación afirmo que mediante

el análisis estadístico de la progenie de la

hibridizacion entre diferentes individuos se

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

139

podría entender más el significado de sus

resultados. Además se refirió al análisis de

características individuales. De hecho, desde

1894 Bateson llamo a la comunidad científica a

enfrascarse en experimentos de hibridizacion

que aunque requieren de mucho esfuerzo y

recursos, ayudan "a empezar a saber". Bateson

reconoció desde muy pronto que al cruzar indi-

viduos con características diferentes el

fenómeno de la herencia podría empezar a ser

comprendido.

LA ASOCIACIÓN DE LOS GENES Y LOS

CROMOSOMAS

Durante los primeros anos de este siglo había

dos escuelas genéticas contendiendo por la

supremacía de los principios que rigen la

herencia de características: la escuela

biometrista y la mendelista. Aunque este tema

lo tocaremos mas adelante, aquí habría que

decir que el verdadero desarrollo

postmendeliano se consolido con la

intervención de un grupo de genetistas que

trabajaban con la mosca de la fruta

(Drosophila melanogaster). Ellos eran Thomas

H. Morgan, Alfred H. Sturtevant, Calvin B.

Bridges (1889-1939) y Hermann J. Muller.

Antes que ellos hubo dos investigadores que

sentaron las bases para que se generara la

teoría cromosomica de la herencia, W.S.

Sutton y Th. Boveri.

A finales del siglo pasado ya se habían descrito

los cromosomas. Estos cuerpos que aparecían

durante la meiosis y la mitosis y desaparecían

en las otras fases celulares planteaban fuertes

interrogantes acerca de su función. Fueron

Sutton y Boveri quienes primero reconocieron

no solo la individualidad de los cromosomas

sino también los identificaron como los por-

tadores de los genes. Esta individualidad

cromosomica significaba que podían

reconocerse distintos cromosomas una y otra

vez en distintas mitosis, pero la prueba mas

importante que apoyo esta idea fue un

experimento de Boveri en el que se demostró

que se requería de los 36 cromosomas en una

especie de erizo para formar un individuo

normal, lo que sugería además que los

cromosomas se complementaban en una forma

muy particular y que por ello no contenían

información redundante. Sutton, por otro lado,

demostró que para una especie de saltamontes

los machos tenían siempre un cromosoma

menos que las hembras, de tal manera que los

factores o genes que determinan el sexo en

estos animales están localizados en los

cromosomas. Estos dos descubrimientos

generaron las bases de lo que se llamo

posteriormente la teoría cromosomica de la

herencia que en su forma mas completa fue

propuesta por Morgan, Bridges, Muller y

Sturtevant.

EL CASO DE LA MOSCA DE OJOS BLANCOS

Hacia 1909 Morgan empezó a trabajar con la

mosca de la fruta. Estos animales tienen

comúnmente ojos rojos, pero un día en el

laboratorio se encontró un macho que tenia

ojos blancos. Este descubrimiento sugirió una

serie de preguntas que el grupo de Morgan

empezó a tratar de responder muy

rápidamente. ¿De donde apareció este

individuo? ¿Al cruzarlo con hembras de ojos

rojos que tipo de moscas se producirían? ¿Se

comportaría este carácter en forma

estrictamente mendeliana? Sin duda lo que se

debía de hacer primero era cruzarlo para

empezar a responder estas preguntas. Los

resultados de estas cruzas fueron

sorprendentes ya que no se cumplían en todos

los casos las leyes de Mendel. Al cruzar al

macho de ojos blancos con sus hermanas de

ojos rojos, Morgan encontró que toda la

progenie tenía ojos rojos sugiriendo que el

carácter era recesivo pero sorpresivamente en

la siguiente generación reaparecieron machos

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

140

de ojos blancos pero ninguna hembra de ojos

rojos. Morgan y sus colegas razonaron que si el

gene del color de ojos estaba localizado en el

cromosoma que determine el sexo se podían

explicar todos sus resultados utilizando para

ello solamente las leyes de Mendel (Figura 4).

La determinación del sexo en diferentes

animales tiene varios mecanismos. La

determinación del sexo de la Drosophila es

parecida a la que se hace en humanos, pero no

es igual. Mientras que en la mosca de la fruta

la mayoría de los machos tienen el cromosoma

sexual v, todos los hombres tienen un

cromoso-

ma Y en sus células. Las hembras, entonces,

además de tener un cierto numero de

cromosomas que no determinan el sexo (tres

pares en Drosophila, 23 en el hombre) tienen

dos cromosomas sexuales llamados x. Se dice

que en estos casos los machos son el sexo

heterogametico porque producen gametos

diferentes, unos con un cromosoma x y otros

con uno v. Las hembras son el sexo

homogametico ya que producen solo gametos

con cromosomas x, además de los otros que

no determinan el sexo. La diferencia entre

Drosophila y el hombre es que mientras en el

hombre el cromosoma Y determina que el

cigoto sea macho, en Drosophila es el numero

de cromosomas x lo que determina el sexo del

producto; si se tiene una relación de uno a uno

o mas entre los cromosomas x y los

cromosomas que no determinan el sexo del

producto será una hembra aunque exista un

cromosoma Y, mientras que si la relación es

cercana a un medio el producto será un

macho. Así por ejemplo un individuo XXI en

Drosophila es una hembra, pero en el hombre

es un macho. En los dos casos es un

complemento anormal de cromosomas y

produce individuos con problemas genéticos,

pero estos casos extraordinarios nos ayudan a

en tender el mecanismo por medio del cual se

determina el sexo. Este fenómeno se podía ver

en el microscopio a finales del siglo pasado y a

principios de este. Los citólogos (que estudian

las células) se dieron cuenta de que en

especies como la mosca de la fruta los machos

generan dos tipos de gametos con

cromosomas que se ven distintos, mientras

que en las hembras todos los gametos son

iguales. Este hecho permitió distinguir por

medio del microscopio a los cromosomas

sexuales y por otro lado, usar marcadores

genéticos para seguir a los genes. Por ejemplo,

en la Drosophila los machos con ojos blancos

heredaban estos alelos solo a las hembras,

mientras que hembras de ojos blancos

(homocigotas recesivas) heredaban estos

alelos tanto a sus hijas como a sus hijos. Así (y

en contra de lo esperado por Mendel), de una

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

141

cruza entre hembras de-ojos blancos y machos

de ojos rojos se producen machos de ojos

blancos y hembras de ojos rojos. En un gene

mendeliano clásico, y dado que rojo domina

sobre el blanco, se obtendría una progenie con

ojos rojos. Esto se debe a que los machos solo

tienen un alelo para este gene y este es

heredado de su madre. De su padre no

heredan alelos para esta característica. Las

hembras, por otro lado, si se comportan

normalmente y heredan un alelo de su padre y

otro de su madre. En la figura 5 (a) se repre-

senta este tipo de cruza, además de los

procesos que ocurren en la meiosis y que

apoyan físicamente este tipo de compor-

tamiento genético. Los cromosomas, como lo

expresa la primera ley de Mendel, segregan

uno de otro y los genes segregan en la misma

manera. La herencia de ambos sigue las mis-

mas reglas y por ello debemos esperar que

exista una asociación física entre los

cromosomas y los genes. De aquí se concluye

entonces que las partículas hereditarias

descritas por Mendel y que posteriormente se

llamaron genes están localizados en los

cromosomas.

LA NO DISYUNCIÓN DE LOS

CROMOSOMAS: UNA EVIDENCIA MÁS DE

LA TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA

HERENCIA.

En la cruza de machos de Drosophila de ojos

rojos con hembras de ojos blancos uno espera

y obtiene, según hemos descrito hasta ahora,

que todos los machos producidos tengan ojos

blancos ya que reciben su cromosoma x de sus

madres, y que todas las hembras los tengan

rojos porque reciben un cromosoma x de su

padre y otro de su madre. Con una frecuencia

muy baja (de uno en 2 000), sin embargo, se

obtienen machos de ojos rojos y hembras de

ojos blancos, lo cual no parecería tener una

explicación clara, según lo que hemos visto

hasta ahora. Bridges, uno de los colaboradores

de Morgan, propuso que lo que ocurriria en

estos casos extraordinarios era que durante la

meiosis los cromosomas x de la madre no se

separaban en dos células diferentes, es decir,

no había la disyunción que se espera nor-

malmente (Figura 5(a)). En la figura 5(b) se

puede apreciar que de la unión de los gametos

anormales de la hembra (uno con dos

cromosomas x y el otro sin cromosomas) con

los gametos normales de los machos se

obtienen dos individuos que normalmente

mueren, uno de ellos con solo un cromosoma y

el otro con tres cromosomas x. Los otros dos,

un macho con ojos rojos y con solo un

cromosoma x y una hembra de ojos blancos y

con dos cromosomas x y uno v son los

individuos que Morgan y sus colegas

consideraban raros. Este fenómeno, una vez

mas, permitió asociar el comportamiento de los

cromosomas y el de los genes, comprobando

con evidencia independiente que los genes

están físicamente localizados en los

cromosomas. Este fenómeno, por otro lado, no

es especifico de Drosophila, varias

enfermedades humanas se explican por este

hecho, la no disyunción de los cromosomas

durante la meiosis. Un ejemplo conocido es el

síndrome de Down y los individuos que lo

padecen tienen un total de 47 cromosomas

debido a la presencia de tres cromosomas en

lo que se llama el par 21 (los cromosomas

humanos son nombrados del par 1 al 22,

aparte del par de cromosomas sexuales, en

función de su tamaño, de tal manera

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

142

que el par 21 es uno de los pares con

cromosomas mas pequeños). Estos

descubrimientos demostraron sin lugar a dudas

la relación física que existe entre los genes y

los cromosomas, siendo estos los portadores

de aquellos.

El ligamiento entre los genes

Pero la teoría cromosomica de la herencia no

solamente predecía que los genes estaban en

los cromosomas sino también que aquellos

genes que están en el mismo cromosoma no

cumplirán la segunda ley de Mendel, es decir la

unión independiente de alelos de diferentes

caracteres. Como se demostró posteriormente

los siete caracteres utilizados por Mendel en

sus cruzas con chicharos están localizados en

cada uno de los siete pares de cromosomas de

los chicharos, de tal manera que en ellos si se

cumple la predicción de que los alelos se van a

comportar como si fueran físicamente

independientes unos de otros. De hecho, los

resultados del grupo de Morgan acerca de la

asociación física entre los genes y los

cromosomas se generaron al descubrir que,

como ya hemos visto, el carácter que

determina el sexo en Drosophila no se asociaba

de manera independientemente con el gene

que determina el color de los ojos. Es decir, la

demostración de que los genes están en los

cromosomas llevo a la conclusión teórica de

que en algunas ocasiones, cuando los genes

considerados se encuentran en el mismo

cromosoma, no se cumple la segunda ley de

Mendel. Me parece que este es un buen

ejemplo de como la respuesta a una pregunta

importante trae como consecuencia necesaria

otras preguntas. Al existir una relación física

entre algunos de los genes es de esperar que,

al formarse los gametos, los alelos que

pertenecen a genes en el mismo cromosoma

tenderán a mantenerse en los mismos

gametos. La figura 6 muestra que ocurriría si

este fuera el caso. En la primera generación se

producen individuos heterocigotos para los dos

genes y los gametos que se producen de estos

individuos serán AB y ab, si no hay ninguna de

recombinación. A ellos se añadirían los

gametos Ab y aB si hubiera unión

independiente de caracteres. Cuando los genes

Page 143: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

143

se encuentran en cromosomas diferentes

entonces la proporción de cada uno de los

cuatro gametos mencionados.

Será de un cuarto, pero si se encuentran en el

mismo cromosoma las proporciones

dependerán del grado de recombinación que

exista entre ellos.

LA PRECOMBINACIÓN GENÉTICA Y SU

EVIDENCIA FÍSICA

Durante la meiosis (Figura 7) los cromosomas

del padre y de la madre se aparean para

posteriormente repartirse en las dos células

que formaran los gametos. Durante ese

apareamiento los cromosomas intercambian

información entre ellos de tal manera que se

forman cromosomas que son una combinación

de los cromosomas del padre y de la madre. Si

el cromosoma paterno tiene en su cromosoma

los alelos A y B en dos genes distintos y el

materno tiene los alelos a y b en esos mismos

genes y ocurre una de recombinación entre

estos genes, entonces los cromosomas que

Irán a formar las células hijas tendrán

complementos genéticos que no existían en

sus padres, como son las combinaciones Ab y

aB. Estos gametos se llaman gametos

recombinantes, en contraposición a los game-

tos ab y AB que se llaman paténtales por ser

los que fueron heredados de los dos padres.

Esta recombinación entre dos genes depende

en gran parte de la distancia física a la que los

dos genes están en el cromosoma, de tal

manera que la frecuencia con la que ocurren es

una medida de la distancia física entre los

genes considerados. La figura 8 muestra un

mapa de los siete cromosomas del chicharo, y

fue construido utilizando la metodología de

mapeo genético, así como una cruza de dos

genes que codifican para enzimas, la cual se

empleo para obtener la distancia genética

entre ellos.

A principios de este siglo se observo como

durante la meiosis los cromosomas se

entrelazan para formar lo que se llama

quiasmas. Posteriormente se demostró que

este entrelazamiento significaba un

intercambio de material cromosómico entre la

madre y el padre. Fue a Sturtevant, quien

entonces tenia dieciocho anos, al que se le

ocurrió que debería haber una correlación

entre la probabilidad de recombinación y la

distancia entre dos genes. De hecho, en 1913,

junto con Morgan, Sturtevant publico el primer

mapa genético del cromosoma sexual x de la

Drosophila. Una vez mas se unieron las

evidencias reca-

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

144

badas por los genetistas (la recombinación) y

los citólogos (los quiasmas) para agregar otro

punto a la teoría cromosómica de la herencia.

No son estructuras sencillas los cromosomas

de los organismos como Drosophila o el

hombre, que tienen células con un núcleo

(eucariontes, a diferencia de aquellos

organismos que no tienen núcleo como por

La distancia genética

no siempre es igual a la

distancia física en los cromosomas

Page 145: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

145

ejemplo las bacterias, y que pertenecen al

grupo de los procariontes). Simplemente, el

hecho de que Sean observables con un

microscopio óptico se demuestra que los

cromosomas están formados por moléculas

sencillas. Al hacer un análisis de la composición

química de los cromosomas se encontró que

están compuestos por dos tipos de moléculas:

proteínas y ácidos nucleicos. Las proteínas se

encuentran en la parte externa de los ácidos

nucleicos. Se ha encontrado que en algunas

partes de los cromosomas las proteínas están

en una proporción mayor que en otras y en

esas zonas es menor la frecuencia de

quiasmas, y consecuentemente la de

recombinación. Este fenómeno, la falta de

homogeneidad de los cromosomas a lo largo

de toda su longitud, hace que la distancia

genética no siempre corresponda con la

distancia física y por ejemplo habrá zonas en

donde la frecuencia de recombinación sea

relativamente alta, pero en donde físicamente

los genes estén muy cercanos unos de otros y

viceversa.

NO TODOS LOS GENES DE LOS

ORGANISMOS CON NÚCLEO ESTÁN EN EL

NÚCLEO

Hasta ahora hemos considerado que los genes

están localizados en los cromosomas que se

encuentran en el núcleo, que nuestro

complemento cromosómico es la unión entre la

mitad de los cromosomas de nuestro padre y la

mitad de los de nuestra madre. En ese

contexto las leyes de Mendel han funcionado

bien, menos en el caso en el que dos genes

están físicamente ligados en un mismo

cromosoma. Sin embargo, existen otras

excepciones a las leyes de Mendel; por

ejemplo, en algunos casos se ha encontrado

que tanto en plantas como en animales

algunas características son transmitidas por

uno solo de los sexos (comúnmente la madre).

Es decir, en estas características un individuo

hereda el genotipo y la apariencia de la madre

y no del padre. Posteriormente, se ha

encontrado que organelos celulares que están

en el citoplasma, como la mitocondria y el

cloroplasto, contienen ácido desoxirribonucleico

(ADN) que se replica independientemente de

aquel que se encuentra en el núcleo.

Asimismo, se ha encontrado que este tipo de

organelos contienen toda la maquinaria para

llevar a cabo la síntesis de proteínas y lo que

es más, esta maquinaria es más parecida a la

de aquellos organismos sin núcleo que a la de

aquellos que tienen núcleo. Estos datos, unidos

con otros de naturaleza similar sugieren que

estos organelos son el resultado de una

antigua simbiosis entre organismos

procariontes. De aquella simbiosis tan estrecha

se han generado organismos más complejos en

los que es ya difícil distinguir las barreras entre

las dos especies originales. Para entender la

estructura de los genes que se encuentran en

organelos, como los cloroplastos y las

mitocondrias, analizaremos la de los

organismos procariontes.

LA GENÉTICA DE LOS ORGANISMOS SIN

NUCLEO

Los organismos procariontes, como ya hemos

visto, tienen una organización genética más

sencilla que los eucariontes. Sus cromosomas

no son estructuras complejas y consisten casi

solamente de moléculas de ADN. Estos

cromosomas son circulares, a diferencia de los

cromosomas eucariontes que tienen una

molécula lineal de ADN. Una de las

características mas importantes es que los

organismos procariontes son haploides; para

reproducirse, una célula se divide a la mitad

dando lugar a dos células hijas. Previamente,

el ADN se duplica de tal manera que a cada

célula le corresponde una copia completa del

genoma de la célula parental. Este sistema de

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

146

reproducción impide en principio que se

puedan llevar a cabo cruzas como las que hizo

Mendel con los chicharos. Por esto, para los

organismos procariontes se utilizan otros

métodos de análisis genético.

Al igual que en los eucariontes, los métodos de

mapeo genético se basan en la existencia de la

recombinaci6n entre dos genomas que

contienen información genética diferente. El

problema en estos organismos es que por ser

haploide, no es frecuente que tengan dos

genomas físicamente cerca para llevar a cabo

la recombinación genética. Esta recombinación

es similar a aquella que Morgan y sus

colaboradores describieron para Drosophila.

Después de que dos moléculas de ADN se

aparean por tener secuencias hom6logas (que

contienen información muy parecida), se

rompen en uno o varios puntos y se unen ya

no con la hebra de la cual se rompieron sino

con otra que contiene los mismos genes pero

distintos alelos. Esto hace que se junten alelos

de diferentes genes que estaban separados. El

genetista usa esta información para evaluar la

distancia entre los genes considerados. La

ventaja de utilizar organismos procariontes es

que por ser haploide la mayoría de los

fenotipos representa a los genotipos que los

producen sin que exista la dominancia.

Otro aspecto característico de los procariontes

consiste en las características que se analizan.

Estas no pueden ser, como en el caso de los

chicharos de Mendel, lo rugoso de la semilla o

el color de la vaina. En las bacterias, las

características que comúnmente se prefieren

son las capacidades para crecer en medios que

no contienen diferentes compuestos, como son

los aminoácidos o las vitaminas. Normalmente

las bacterial tienen la capacidad de sintetizar la

mayor parte de los aminoácidos necesarios

para hacer proteínas, por ejemplo, a partir de

unos pocos compuestos, pero en algunos

casos, y por tener defectuoso el mecanismo de

síntesis de aminoácidos, para crecer en un

medio requieren mismamente de la adici6n del

aminoácido del cual perdieron la capacidad de

sintetizar. Así, por ejemplo, se dice que una

cepa es auxótrofa para leucina si perdió la

capacidad de producir leucina. Normalmente,

estos son los fenotipos que el genetista de

bacterias analiza y, como se puede ver, estos

fenotipos no son estrictamente iguales a los

que se analizan en plantas o animales

multicelulares. Aun así, el concepto de fenotipo

mantiene su significado original ya que es la

expresión de una condición genética particular

que en este caso es la habilidad de

biosintetizar un compuesto en especial.

En el caso de los virus el análisis genético es

también diferente, ya que la cantidad de

información genética que tienen es mucho

menor. Al no ser organismos multicelulares no

tienen los fenotipos que Mendel analizo en los

chicharos, pero tampoco tienen sistemas

biosinteticos ya que utilizan los sistemas de la

célula hospedera, de tal manera que tampoco

se utilizan características relacionadas con la

capacidad de crecer o no en medios con

diversos compuestos. En los virus, entonces, lo

que comúnmente se ha tornado en cuenta para

llevar a cabo análisis genéticos es su habilidad

de infectar a esta o aquella variedad o cepa de

bacteria o el aspecto que tiene el lisado

(ruptura) de las células bacterianas. Nos

referimos especialmente a células bacterianas

porque son las que comúnmente se han

utilizado, pero no debernos olvidar que los

hospederos que utilizan diferentes tipos de

virus incluyen también células eucariontes y no

solamente células procariontes. Para observar

las características genéticas del virus invasor

en bacterias lo que se hace es poner a la

bacteria en una gelatina que contiene los

elementos mínimos para su crecimiento. Una

vez que la población de bacterias forma una

capa de crecimiento continua sobre la gelatina

se añade el virus que infecta a las bacterias,

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

147

crece en ellas y después de un tiempo las

rompe. Cuando este fenómeno ha ocurrido en

la mayor parte de las células bacterianas la

colonia cambia su consistencia. Este es un

aspecto en el cual difieren los virus. Entonces,

el análisis de la genética de virus y bacterias

no se realiza como en el caso de los chicharos

de Mendel, por el análisis de los individuos

paténtales y de la progenie de estos, pues

tienen una tasa de crecimiento tan alta que se

requiere multiplicarlos durante varias

generaciones para observar el resultado del

experimento genético. Otro aspecto que

merece ser mencionado es que los virus

contienen una cantidad muy pequeña de

genes, de tal manera que un cambio en casi

cualquiera de ellos imposibilitaría al virus para

infectar a las bacterias. Así es imposible

analizar la genética de un virus que ni siquiera

puede crecer y que no lo podemos ver. Para

analizar estos genes letales (porque provocan

la muerte de su portador,) se estudia la

manera en que los cambios de temperatura

hacen que a veces si puedan infectar y a veces

no (digamos a 40 °C).

Utilizando un sistema en el que crecen los

mismos virus a dos temperaturas diferentes se

pueden detectar aquellos que se

desarrollan a la temperatura permisiva

(digamos 30 °C). El cambio que han

experimentado estos virus en su material

genético es de tal naturaleza que les impide

infectar a su hospedero.

METODOS DE MAPEO DE GENES EN

PROCARIONTES

Cuando un genetista trabaja con un eucarionte

(como Mendel trabajo con chicharos) sigue un

procedimiento mas o menos sencillo para

detectar si dos alelos corresponden a un

mismo gene. Por ejemplo, si una característica

afecta el color de los ojos o de una semilla, uno

puede estar mas o menos seguro de que

mapearan en la misma postillón dentro de un

cromosoma. Haciendo cruzas se puede

determinar silos alelos segregan en forma

mendeliana, y por lo tanto si son alelos de un

mismo gene. Dado que en virus y bacterias

este no es el caso, porque el fenotipo que se

analiza es la habilidad de infectar cierta cepa

de bacterias o la de no crecer en un medio

donde falta un aminoacido, en primer termino

tenemos que asegurar que los alelos

pertenecen a un mismo gene. Para ello, lo que

normalmente se hace es estudiar silos alelos se

complementan o no. Así, por ejemplo, si a

cierta cepa de bacteria inyectamos

simultáneamente dos virus que de manera

independiente no pueden infectar y se produce

una infección, lo que esto querrá decir es que

las dos mutaciones mapean en genes

diferentes. Si por otro lado encontramos que

no hay infección, entonces podremos asegurar

que las dos mutaciones pertenecen a un

mismo gene y que por lo tanto son alelos de el

(Figura 9(a)). Después de determinar si las dos

mutaciones no se localizan dentro del mismo

gene se puede proceder a mapearlos, es decir,

a determinar la distancia genética que hay

entre ellos. Esto se lleva a cabo tomando en

cuenta el mismo principio que se usa en

eucariontes, es decir se utiliza la fracción de

los individuos producidos que presentan el

fenotipo recombinante. Es importante

mencionar que, a diferencia de la

complementación, esta fracción tiene un valor

mucho más pequeño, de tal manera que es

muy sencillo distinguir entre ambas. En la

figura 9(b) se muestra un ejemplo de los

resultados obtenidos con un virus de bacterias

que ha sido muy utilizado en estudios

genéticos.

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

148

FIGURA 9(a). Cruza de fagos mutantes.,a y b que se

logra infectando al hospedero en condiciones que

permitan la replicación de los fagos. En a se da la

infección simultánea y en b la proliferaci6n. En c la

progenie es estudiada en condiciones permisivas

para determinar el numero total de todos los

genotipos posibles: AB+, AB, A+B y A+B+. También

se estudia la progenie en condiciones restrictivas

para determinar el numero de genotipos A+B+.

En este ejemplo se ve que los mutantes am18

y am35 no complementan, lo cual indica que

están en el mismo gene, mientras que los

mutantes am18 y am88 complementan, por lo

que se considera que están en diferentes

genes. Aplicando este tipo de análisis a una

gran cantidad de mutantes de este virus se ha

podido determinar que hay nueve grupos de

complementacion, también llamados cistrones

o genes, que afectan diferentes funciones y

proteínas de este virus. Este tipo de análisis se

llevo a cabo entre 1965 y 1975 y

posteriormente se ha podido seguir la

secuencia de todo el genoma de este virus uti-

lizando métodos de secuenciación de ADN, que

han demostrado que los genes están

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

149

dispuestos en el orden predicho en los análisis

genéticos, pero además este organismo es de

los pocos que han sido secuenciados

completamente en su ADN, que uno de los

cistrones esta anidado dentro de otro, de tal

manera que al menos en este caso no se

cumple el modelo propuesto por Morgan,

según el cual los genes están arreglados en los

cromosomas como las cuentas de un rosario,

uno después de otro.

Los procedimientos que se han utilizado para

llevar a cabo el mapeo de genes en las

bacterias se basan también en la

recombinación y se ha aprovechado la

existencia de mecanismos de transferencia de

material genético de una bacteria a otra. Estos

procesos incluyen dos métodos diferentes. El

primero es la conjugación y el segundo la

transducción. Como veremos mas adelante, en

esta segunda interviene en forma directa un

tipo de virus particular que tiene la habilidad

de insertarse dentro del genoma de la bacteria.

La conjugación bacteriana consiste en la

transferencia de material genético de una

célula a otra; una vez que el material se ha

transferido se incorpora al genoma de la célula

receptora en forma de un plásmido que tiene la

misma estructura de un cromosoma, pero mas

pequeño. La manera en que se transfieren

genes localizados en el cromosoma de la

bacteria es llevando a cabo una recombinación

entre el plásmido y el cromosoma, de tal

manera que al ponerse en contacto una

bacteria con otra el plasmado incorporado al

cromosoma lleva consigo algunos de los genes

que había en el cromosoma. Además, una vez

que los genes están dentro de la célula

receptora pueden recombinarse con aquellos

del cromosoma, y en función de las

características que codifican los genes

analizados se selecciona en un medio de

cultivo aquellos que representan los

recombinantes que se estima como una

fracción del total de colonias crecidas, y por lo

tanto es posible calcular la distancia genética

entre cada uno de los marcadores.

La transducción bacteriana se lleva a cabo en

dos pasos principales. El primero es la

infección de una bacteria por un virus. En

muchos casos después de infectar a las células

los virus se reproducen utilizando el

mecanismo de sus victimas, hasta que llega un

momento en el que son tantos que hacen que

la célula bacteriana se rompa y los libere al

exterior. En otros casos, al invadir la célula los

virus no toman control de los mecanismos de

metabolismo celular sino que se insertan en el

cromosoma bacteriano, donde permanecen por

algunas generaciones celulares hasta que por

factores del medio ambiente el virus se separa

del cromosoma y se comporta como un virus

infeccioso, rompiendo la célula bacteriana.

Hasta aquí toda esta descripción no parece

tener que ver con mecanismos de mapeo de

genes, pero esto adquiere otra perspectiva si

consideramos que en la mayoría de las

ocasiones, cuando el virus del cromosoma se

separa lleva consigo pedazos del cromosoma

bacteriano que varían en su tamaño y que por

lo tanto pueden contener genes bacterianos

que nosotros quisiéramos mapear. Cuando

este virus infecta otra bacteria, y considerando

que contiene genes homólogos a ella, se puede

llevar a cabo una recombinación de tal manera

que los genes de la bacteria original y los de la

bacteria final se intercambiaran a una

frecuencia que dependerá nuevamente de la

distancia física entre ellos y con esa frecuencia

podremos localizar las posiciones relativas de

los genes en la misma forma que se hace para

organismos eucariontes.

LA HERENCIA DE LOS CARACTERES

CUANTITATIVOS

Los caracteres que Mendel analizó eran

caracteres de calidad, o sea que se distinguían

uno de otro por aspectos de apariencia

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

150

cualitativos. Tal era el caso de los chicharos

lisos y rugosos o verdes y amarillos. Existe

otro tipo de caracteristicas que son

cuantitativas, como por ejemplo el peso o la

altura. A finales del siglo pasado no se sabía

silos caracteres cuantitativos obedecían las

aves de Mendel o no. Francis Galton (1822-

1911), primo de Charles Darwin, fue uno de los

primeros en enfrentar este problema con

técnicas estadisticas que en ese tiempo se

empezaban a utilizar. La característica que

utilizo fue la altura de las personas. Razono

que si la altura se heredaba de padres a hijos,

debería existir una relación lineal entre el

promedio de la altura de los padres y aquella

de los hijos. Esta relación (Figura 10) se

corrigió en dos aspectos principalmente. El

primero de ellos es la observación de que

comúnmente las mujeres son más bajas que

los hombres, de tal manera que sus datos se

ajustaron suponiendo que su altura es, en

promedio, el 80% de aquella de los hombres.

La segunda corrección se refiere a la expresión

de los resultados como una desviación, ya sea

positiva o negativa, de la media poblacional.

Existe una clara relación entre estas variables

que Galton interpreto como una evidencia

fuerte de que existe un componente genético

de la altura en las poblaciones humanas. De

hecho, Galton, a partir de este resultado,

propuso una teoría genética de la herencia, de

caracteres cuantitativos, diferente de los

principios propuestos por Mendel. El enfoque

de Galton estaba basado en una concepción

estadística de la herencia, pero a finales del

siglo pasado apenas se estaban desarrollando

los estudios estadísticos de la relación entre

dos variables genético, tenía muchas

posibilidades de desarrollo; se vio que por

ejemplo, existía una interpretación genética

clara de los parámetros de la relación

propuesta por Galton. Estos resultados se

obtuvieron 20 años después y para que esto

ocurriera se tuvo que desarrollar una de las

mayores controversias de que la genética tiene

memoria. Esta controversia se desarrollo entre

los seguidores de Galton que posteriormente

se llamaron biometristas y aquellos que

apoyaban la idea de que las leyes de Mendel

eran universales. Como ocurre en la mayoría

de las controversias científicas, en algunos

aspectos una de las teorías tiene razón

mientras que en otros es la teoría alternativa la

más atinada. Lo importante de esta situación

es que se plantean preguntas concretas que

tratan de ser respondidas por una gran

cantidad de investigadores o al menos más

rápidamente que otras preguntas que no

generan controversias).

La esencia de la diferencia entre las escuelas

era que según una de ellas, la mendeliana,

todas las características seguían las

leyes de I nivel, mientras que para la otra, las

características cuantitativas (que determinan

gran parte de la adaptación de los organismos)

obedecen a otros principios que, como los

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

151

propuestos por Galton, se derivaban de

principios estadísticos. Estas últimas

características, decían los biometristas, eran

las que realmente importaban para la

evolución, y no si un chicharo era liso o

rugoso.

HERENCIA DURA Y HERENCIA BLANDA

Antes de continuar con la controversia

biometrista mendelista es importante señalar

que antes de que fueran redescubiertas las

leyes de Mendel, la teoría de la evolución de

Charles Darwin (1809-1882) consideraba que

había dos tipos de herencia. La primera de

ellas se debía a la condición del organismo,

como diríamos ahora, a sus genes; y la

segunda a mecanismos del ambiente que de

alguna manera modificaban la herencia de los

organismos y facilitaban que se heredara a las

siguientes generaciones. Este segundo

mecanismo era el que originalmente había

propuesto Jean Baptiste Lamarck-(17441829)

y que Darwin consideraba aplicable a ciertas

características. Durante todo el final del siglo

pasado los biólogos y genetistas se debatían

entre estas alternativas hasta que August

Weismann (1834-1914) marco el inicio del

descrédito de la herencia de los caracteres

adquiridos. Para hacerlo se baso en tres

evidencias: 1) en los estudios citológicos que

realizó no encontró una forma que explicara

físicamente el efecto del medio sobre la línea

germinal; 2) todos los casos en los que se

mencionaba la herencia de caracteres

adquiridos se podían explicar por medio de la

selección natural darwinista, y 3) en insectos

sociales como hormigas y termitas no se podía

explicar la forma en que evolucionaban las

características de las castas que no se siguen

un modelo de herencia de características

adquiridas al reproducirse.

BIOMETRISTAS VS. MENDELISTAS

Hemos traído a colación a Weismann porque en

la controversia que estamos analizando

renacio, como ha ocurrido regular mente, la

importancia del ambiente en la determinación

del fenotipo. Los exponentes iniciales de esta

controversia fueron William Bateson (1861-

1926), mendelista, quien en función del

conocimiento de la época tenía una concepción

hipológica de la especie, así como la idea de

que la evolución se mueve a saltos y no en una

forma gradual, como había propuesto Darwin.

En el otro lado de la controversia se

encontraba Walter F. R. Weldon (1860-1906),

quien era de la escuela de Galton y por ello

tenía una concepción estadística del proceso de

la herencia. La controversia llego a tener una

gran cantidad de consideraciones personales y

después de varias cartas y publicaciones, sobre

todo en la revista Nature, Bateson y Weldon

dejaron de hablarse, de tal forma que los que

finalmente resolvieron la controversia fueron

investigadores que no estaban mezclados en

ella en un principio.

El primer genetista que arrojo luz sobre este

problema fue W. Johanssen (1857-1927),

quien trabajo con frijoles para demostrar que

la apariencia de un individuo (el fenotipo) tiene

un componente genético (el genotipo) y un

componente ambiental que no es heredable.

Esto lo demostró con experimentos de

selección artificial en familias (frijoles

derivados de una sola planta, la madre) que

tenían en promedio diferente peso de las

semillas, pero que dentro de una familia de

frijoles sujetos a autofertilización constante (es

decir, que el polen de un individuo se utiliza

para fertilizar el estigma del mismo individuo)

había variabilidad en el peso de las semillas

producidas. La causa principal de esto eran

aspectos ambientales, ya que en el proceso de

autofertilización la familia se va haciendo cada

vez más homocigota hasta que después de seis

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GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

152

a diez generaciones se puede considerar una

línea pura genéticamente.

Una vez demostrado el hecho de que una

porción del fenotipo se debe a factores

ambientales y otra a factores genéticos, se

llevaron a cabo algunos experimentos para

estimar estas proporciones. En Estados Unidos,

Edward M. East trabajo con la especie Nicotina

longiflora de la familia del tabaco, y como

Johanssen, obtuvo líneas puras generadas de

la continúa autofecundación de plantas

seleccionadas por tener la corola grande o

pequeña. Después de varias generaciones de

autofertilización Esta midió la variación del

tamaño de la corola en las líneas puras y la

interpreto como el componente ambiental del

fenotipo. East posteriormente cruzo a dos

individuos representativos de los tamaños de

corola, el pequeño (de aproximadamente 4 cm

de largo) y el mayor (de alrededor de 10 cm).

Los individuos resultantes de la cruza ya no

serian homocigotos pero seguirían siendo

iguales entre sí, con un alelo heredado de su

madre y el otro de su padre. En esta

generación, al igual que en la anterior, toda la

variabilidad encontrada entre el tamaño de la

corola se debe a factores ambientales y no a

factores genéticos, ya que todos los individuos

tanto de la línea materna, de la paterna y de la

primera generación filial son idénticos entre si

genéticamente. Pero que pasa en la segunda

generación filial si cruzamos entre si a los

individuos heterocigotos. Siguiendo las leyes

de Mendel lo que ocurrirá es que los alelos de

los diferentes genes segregaran lo cual dará

lugar a una gran cantidad de genotipos que

cubriran tanto el extremo de flor pequeña

como el de la flor más grande. Así en esta

segunda generación filial encontraremos que la

variabilidad presente tendrá causas genéticas y

ambientales. De esta manera, y si restamos la

variación fenotipica total, el promedio de la

variación encontrada en la primera generación

filial y la generación parental la obtendremos

haciendo un promedio (Figura 11), tendremos

así la variabilidad genética. Así, al comparar

estos datos podremos definir la proporción de

la variabilidad fenotipica que se debe a factores

genéticos y a factores ambientales.

En el experimento anterior supusimos que la

herencia de los caracteres cuantitativos seguía

las leyes de Mendel y de hecho la controversia

entre biometristas y mendelistas, se resolvió a

favor de los mendelistas pero hubo otro

experimento clave que ayudo a definir la

situación. Este lo hizo el genetista sueco

Herman Nilsson-Ehle (1873-1949), quien

trabajo con trigo. Nilsson-Ehle utilizo líneas

puras que tenían el color de la semilla desde

blanca hasta un color rojo oscuro. Al cruzar las

blancas con semillas rojas oscuras obtuvo una

primera generación intermedia corno se

esperaría en un carácter mendeliano de-

terminado por un solo gene, pero en la

siguiente generación, en vez de tener una

cuarta parte de los hijos con semillas blancas o

rojo oscuras, de cada 64 semillas obtuvo una

de color blanco y una de color rojo oscuro.

Estos resultados se pueden explicar siempre y

cuando supongamos que son tres y no uno

Page 153: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

153

Figura I1. Genotipos producidos en la progenie de

individuos trihibridos autofecundados o cruzados

entre si. Hay 64 combinaciones de 8 gametos

paternos y 8 gametos maternos, pero que

corresponden solo a 27 genotipos diferentes. Si hay

dominancia, corno en el ejemplo mostrado, los 27

genotipos se reducen a 8 fenotipos. El ejemplo

presentado corresponde al de los chicharos de

Mendel trihibridos para liso, rugoso, amarillo y verde

y púrpura y blanco.

los genes que determinan el color de la semilla

y que en cada uno de los genes hay dos alelos

(Figura 11). De esa manera se pueden obtener

siete diferentes clases de color, desde un blan-

co total hasta un rojo oscuro, dependiendo del

número de alelos para el color que tenga la

semilla.

Con los experimentos de East, Johanssen y

Nilsson-Ehle se pudo definir que la variación

fenotipica se descompone en una parte

genética y en una ambiental (Johanssen), que

estas porciones se pueden estimar usando por

ejemplo el enfoque de East y que en casos en

los que la variación es continúa las leyes de

Mendel se cumplen (Nilsson-Ehle). Estos tres

investigadores ayudaron a demostrar que las

leyes de Mendel son universales (algo que

Mendel no había podido lograr) lo cual con-

solido los cimientos de la genética alrededor de

1915-1920. En 1918, Ronald A. Fisher (1860-

1962) escribió un artículo en el cual demostró

que las características cuantitativas tienen una

explicación mendeliana desde un punto de

vista teórico y no solamente empirico.

QUE SON Y HAN SIDO LOS GENES

La historia de la genética nos muestra que el

concepto de gene (como la unidad de la

herencia) ha variado. En un principio Mendel

hablaba de ciertos determinadores genéticos

que causaban que una planta tuviera una

característica (semilla lisa) u otra (semilla

rugosa). Con el desarrollo de la genética

mendeliana y gracias a la teoría cromosomica

de la herencia pudo separarse al elemento

genético (genes) de la característica

propiamente dicha. Después de varias décadas

de trabajos experimentales se llego a la

conclusión de que los genes producían efectos

específicos en los organismos. Así, ya durante

la segunda década del presente siglo se habían

localizado genes que formaban parte de los

cromosomas presentes en los núcleos de las

células eucariontes. Gracias a la replicación de

estos cromosomas y a la división celular

tenemos garantizada la permanencia de los

Page 154: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

154

organismos vivientes. En esos momentos se

cambia al de gene como la unidad de la

herencia.

Más adelante, al surgir nuevas técnicas se

logro conocer como variaban estos genes y

cuales eran las causas.

EL GENE COMO LA UNIDAD DE VARIACIÓN

Al estudiar la naturaleza de los genes se

estableció que tienen dos propiedades

fundamentalmente: primera, su capacidad de

autorreplicarse y de autocatalisis, y segunda,

su capacidad de mutar, es decir, de cambiar.

Esta segunda característica de los genes fue

explorada hacia 1915 por uno de los

estudiantes de Morgan, que pertenecía a "el

grupo de las moscas". Estos estudios y sus

resultados se convirtieron en una parte

fundamental de la ahora ya genética clásica.

Estos estudios de mutagenesis, generación de

variaciones, se iniciaron hacia la segunda

década de este siglo por H j. Muller, en la

Drosophila melanogaster Gracias al

descubrimiento de los diversos colores de los

ojos de esta mosca de la fruta se pudo seguir

como se heredaban estas diferencias

generación tras generación. Posteriormente,

Muller descubrió que si se aplica la radiación a

estas moscas antes de aparearse, se

presentaban en la descendencia aberraciones o

cambios no solo en la cola ración de los ojos

sino en otras características, como la forma de

las alas, la presencia de pelos en el torax, etc.

Muller concluyo que estos cambios eran

debidos a su vez a cambios físicos en los genes

por la acción de la radiación. Estudios

posteriores dieron la razón a Muller. La

mutación o cambio podría inducirse con los

rayos X para después estudiar como se

transmitía a la descendencia. Este

descubrimiento inauguro un campo dentro de

la genética mendeliana que colocaba a la

mutación en el centro de la investigación.

Gracias a esto Muller recibiría en Premio Nobel

en 1947.

Una vez iniciado este campo, dentro de la

genética clásica se desarrollo el estudio físico

de los genes. Ya no bastaba con saber como

eran transmitidos mendelianamente, ahora

también interesaba de que estaban hechos y

como variaban. A este campo se le designo

posteriormente como biología molecular y se

inicio con muchos trabajos encaminados a

determinar como están hechos los genes, que

producen y como lo hacen y, también, como se

generan las variaciones. Obviamente, esta

diversificación de la genética en genética

mendeliana por un lado, y biología molecular

por el otro, enriquecio nuestro conocimiento de

los genes y de su funcionamiento, y también la

concepción que se tenia a principios del siglo

XX acerca del material genético

EL GENE COMO LA UNIDAD DE FUNCIÓN

Durante la época del florecimiento de la

genética mendeliana el gene era considerado

como la unidad de la herencia, pero poco se

sabia acerca de como funcionaba. Los genes

solo podían identificarse por cambios o

mutaciones que producían alteraciones visibles

en los organismos; estos cambios podían ser

sencillos, como la alteración en el color de los

ojos, o muy complejos. No fue sino hasta que

la bioquímica se intereso en la acción de los

genes que se modifico este concepto de gene

como unidad de la herencia.

Una de las consecuencias fue el descubrimiento

de que los genes producen proteínas o, dicho

de otra manera, el producto de la actividad de

los genes es la formación de proteínas

encargadas de múltiples actividades dentro de

la célula. Estas proteínas son las causantes de

que un organismo presente una característica

determinada. Por ejemplo, el color de los ojos

de la mosca de la fruta, el albinismo en

humanos, etc., son alteraciones genéticas que

Page 155: Ciencias de La Vida

GENETICA: LA CONTINUIDAD DE LA VIDA________________________________________

155

indican que el gene original o normal ha sido

alterado y por lo tanto su producto. Este

descubrimiento fue hecho por Beadle y Tatum

en 1941. Ellos designaron a este trabajo como

un gene-una proteína, puntualizando que la

actividad de cada gene estaba indicada por la

presencia de una proteína especifica. En este

momento, la idea del gene estaba ligada a su

funcionamiento: el gene tiene una función y

esta es la formación de una proteína. En la

actualidad, y gracias al desarrollo de técnicas

novedosas, se sabe que no necesariamente

cada gene produce una proteína y también que

no toda proteína esta codificada por un solo

gene. Es decir, existen algunas proteínas que

necesitan de la participación de varios genes, y

algunos genes participan en la formación de

mas de una proteína.

Vemos una vez más como el avance de la

biología permitió caracterizar de manera más

profunda la problemática del gene.

En el siguiente capítulo hablaremos de la

estructura molécular del material genético y de

su variación.

Page 156: Ciencias de La Vida

LA CARRERA SE ACAVO______________________________________________________

156

Un día del pasado abril Aristides Patrinos, un

científico del Departamento de Energía de

Estados Unidos a cargo de la dirección de la

parte del Proyecto Genoma Humano (HGP,

según sus siglas en inglés) que corresponde a

este departamento, recibió una llamada de

Francis Collins, el director del Instituto de

Investigación del Genoma Humano de los

Institutos Nacionales de la Salud (NHI, según

sus siglas en ingles)."Intentémoslo", dijo

Collins. Al escuchar estas palabras Patrinos

supo que una larga enemistad y rivalidad tenía

visos de solucionarse. Durante meses, Collins

habla sentido la presión de limar las diferencias

con Craig Venter, el presidente ejecutivo de

Celera Genomics que estaba conduciendo su

propio proyecto de decodificación del genoma

humano. Las diferencias eran sustanciales y

abarcaban temas como quien debería

atribuirse el crédito del descubrimiento; cual

de los dos mapas era más completo, más

preciso, más útil. Las discrepancias eran

fuertes también al discutir si la información

sobre el genoma debería ser pública o

susceptible de comercialización. Tras varias

reuniones los dos científicos llegaron a un

acuerdo que les permitiría afrontar la opinión

pública durante el anuncio de esta semana.

Tras más de una década de soñar, planear e

introducir datos en las computadoras, ambos

grupos han logrado descifrar los más de 3 mil

millones de "letras" bioquímicas del ADN, las

instrucciones codificadas necesarias para el

funcionamiento del ser humano. En esta tarea,

Craig Venter ha ocupado una posición especial,

incluso de liderazgo. Sin embargo, si su papel

ha sido tan importante lo cual es la razón de la

escasa repercusión de sus esfuerzos entre la

comunidad científica? Y ¿Por que no hablan de

una candidatura al premio Nobel? Y por que

este exsurfista de cara angelical y ojos azules

genera tanto resentimiento entre sus colegas

científicos, hasta el punto de haber sido

calificado por ellos de "codicioso

megalomaniaco", e incluso de "Hitler".

La respuesta es que Venter le ha vuelto la

espalda al sistema establecido y al status quo

científico. En lugar de trabajar sin descanso en

el anonimato de un oscuro laboratorio, prefiere

burlarse de la falsa modestia que los científicos

fingen con tanta facilidad. Y casi siempre dice

lo que piensa."Venter no tiene ningún filtro",

dice Norton Zinder, un biólogo jubilado de la

Universidad Rockefeller y uno de los lideres de

la iniciativa para obtener un mapa del genoma,

que venció sus propios recelos y se unió al

consejo directivo de Celera.

Venter también se opone al tradicional axioma

de que los verdaderos científicos deben haber

votos de pobreza. Tras abandonar su trabajo

en los NHI, Venter paso, de la noche a la

mañana, de tener una cuenta bancaria con 2

mil dólares a ser un multimillonario y

propietario de yates y automóviles deportivos.

Aún peor, cometió una tremenda infracción del

código de conducta extraoficial científico al

ridiculizar a sus colegas anunciando que iba a

hallar la secuencia del genoma humano

completo en tres años y a un costo de 200

millones de dólares, mucho menos de lo

previsto por los programas oficiales apoyados

por la administración estadounidense (15 años

y un costo de 3 mil millones de dólares).

Por otro lado, abundan las quejas con respecto

a la calidad de su trabajo. Collins dijo una vez

que el mapa de Venter se parecería a los

dibujos de la revista satírica Mad. Otros lo

acusan de tramposo por haber tornado datos

de secuencias publicados por el gobierno en su

LA CARRERA SE ACAVO

Frederic Golden y Michael D. Lemonick

Page 157: Ciencias de La Vida

LA CARRERA SE ACAVO______________________________________________________

157

página de Internet www.ncbi.nlm.nih.gov.

Especialmente indignante, según ellos, es que

Venter patente las secuencias extraídas a

partir de estos datos y así mantenga en su

poder una información que era de dominio

público.

Ante tales criticas, Venter se muestra casi

sobrehumanamente sereno y optimista. Al

recibir a este visitante en su amplia oficina en

la sede de Cetera, en Rockville (Mary-

land),decorada con recortes de diarios, le dice:

"Imaginese las probabilidades infinitesimales

de terminar aquí, en una posición privilegiada

donde puedo haber descubrimientos y

contribuir al progreso de la medicina".

Algunos describen su logro como el hallazgo

del "mapa" de la vida. Pero Venter mismo

señala que la identificación del orden de las

"tetras" (bases de ADN) en nuestro alfabeto

genético es tan sólo el comienzo de un proceso

que no ha hecho más que empezar. Celera y

sus competidores tienen una meta tan lejana:

la compleja tarea de descifrar el significado de

esas letras, su función y que puede hacerse si

el mensaje que deletrean esta equivocado, lo

que es una causa principal del sufrimiento y de

gran parte de las enfermedades.

Al escuchar hablar a este californiano de 53

años, con una voz suave, parece que

escuchamos las palabras de un hijo de los años

60, no las del ogro que pintan sus enemigos.

Venter, uno de los cuatro hijos de un contador

morrmón excomulgado, creció en un suburbio

de San Francisco llamado Millbrae. Durante la

guerra de Vietnam sirvió en un hospital de la

Marina y en 1968 presenció la devastadora

ofensiva norvietnamita de Tet. Su mujer, Claire

Fraser, una destacada bióloga molecular,

comenta: "Vietnam lo cambio. Lo convenció de

que el tiempo es oro, que hay que conseguir

que cada minuto de cada día merezca la pena".

De regreso a EUA completo sus estudios con

rapidez, graduándose como doctor en la

Universidad de California-San Diego en seis

años. Tras un breve paso por Búfalo

(NuevaYork), ingresó en el Instituto

Neurológico de los NHI, donde trabajó en la

ubicación y decodificación de un gen para una

proteína receptora de adrenalina en unas

células cerebrales. Pero el trabajo era lento

hasta la exasperación. En 1986 oyó hablar de

una máquina que podía "leer" genes

atravesándolos con un rayo láser que

detectaba las tetras -previamente tenidas- de

sus componentes, A, T, C y G (iniciales de

adenina, timina, citosina y guanina, las cuatro

bases nitrogenadas que integran las "palabras"

del genoma). De inmediato acudió a Foster

City (California) para reunirse con el creador

de la máquina, Mike Hunkapiller. Los NHI se

negaron a comprar el equipo, pero el consiguio

un prototipo de todas maneras.

Al cabo de un año, Venter había logrado

descifrar 100 mil Tetras (el genoma humano

tiene unos 3 mil 100 millones, que formulan

alrededor de 50 mil genes diferentes). A el le

parecian jerogilficos, pero se dio cuenta de que

las células vivas los entendían. Aunque apenas

el uno o el dos por ciento de los genes de una

célula especifica están en funcionamiento, o

"expresados" en un momento dado, las células

reconocen estos genes activos y sintetizan

hebras de ARN que replican el código del ADN.

Venter aprovecho este sistema de

identificación celular extrayendo el nuevo ADN

e insertándolo luego en pequeñas células

bacterianas para que estas clonaran el ADN

complementario (ADNc) que es una copia de

los genes originales. Este secuenciador

automático podía entonces identificar

rápidamente las letras de las instrucciones

genéticas.

Para junio de 1991, Venter había identificado

347 genes más, aparte de los 2 000 conocidos.

Sus superiores en los NHI estaban tan

complacidos con estos resultados que quisieron

patentarlos de inmediato, lo cual provoco todo

tipo de críticas. James Watson, que estaba a

Page 158: Ciencias de La Vida

LA CARRERA SE ACAVO______________________________________________________

158

cargo de la sección del Proyecto Genoma

Humano dependiente de los NHI (otras partes

de este proyecto dependen de otros

organismos) calificado la maniobra como una

"locura total" que daría lugar a batallas legales

interminables. Para cuando paso el revuelo, los

NHI habían retirado la propuesta de patentar

sus hallazgos, Watson había abandonado el

proyecto, y Venter y Fraser, una ex estudiante

de la U falo (NuevaYork) con la que se había

casado tras separse de su primera esposa,

inauguraron su propio centro, el Instituto para

la Investigación del Genoma (TIGR), en

Gaithersburg (Maryland).

El TIGR finalmente permitio aVenter hacer lo

que queria. Con una salvedad: todos los genes

que descifrara pertenecerian a una institución

sin fines de lucro llamada Ciencias del Genoma

Humano, que se había asociado

comercialmente con el TIGR, y que estaba

dirigida por William Haseltine, un ex

investigador del SIDA.

Hasta entonces Venter había tornado muestras

aleatorias y secuenciando pequeños

fragmentos de AND con una técnica

denominada "escopetazo". Pero un miembro de

su nuevo equipo, el premio Nobel de Medicina

Hamilton Smith, de la Universidad Johns

Hopkins, propuso un enfoque incluso más

atrevido: utilizar la técnica del "escopetazo"

para todo el genoma de un organismo. La idea

era extremadamente simple: despedazar el

ADN del organismo en millones de pequeños

fragmentos -con la ayuda de una batidora

común de cocina- para luego pasarlos por

secuenciadores (que pueden leer 500 letras al

mismo tiempo) y después volver a ensamblar

el genoma completo utilizando una

computadora de alta velocidad y un novísimo

software ideado por un genio de la informática

que trabajaba en la empresa, Granger Sutton.

A diferencia de esta propuesta, el Proyecto

Genoma Humano, en cambio, dividía el

genoma en segmentos más grandes y

conocidos, más fáciles de reordenar, pero

mucho más lentos de descifrar. Además,

Venter verificaba sus resultados haciendo una

secuencia de los genes en ambas direcciones,

lo que Daba a sus resultados una gran

exactitud. Esto dejó tan impresionados a sus

escépticos rivales que varios secuenciadores

británicos anunciaron que adoptarían la misma

técnica.

En el plazo de un año, el TIGR publicó el

genoma completo de la Hemophilus influenza,

una bacteria con unos 2 millones de letras

responsable de la meningitis y de infecciones al

aparato respiratorio. Era la primera vez que un

organismo vivo era secuenciado

completamente. Incluso Watson quedó

impresionado con lo que denominó "un gran

momento para la ciencia.

A pesar de ello, muchos investigadores

consideraban la técnica del escopetazo burda e

inexacta. Para entonces, la relación entre

Venter y Ciencias del Genoma Humano se

había venido abajo por la existencia de

discrepancias sobre la obtención de patentes y

la publicación de datos. Venter rompió con sus

socios. Para entonces otros laboratorios habían

comenzado a utilizar la técnica del escopetazo,

aunque de la treintena de organismos

descifrados hasta hoy, al menos dos tercios

proceden del TIGR.

En 1998, cuando Hunkapiller, el inventor de la

máquina lectora de génes, anunció el

desarrollo del secuenciador PRISM 3700, 50

veces más rápido que el anterior e incluso más

automatizado, Venter no perdió la ocasión y

formó una sociedad con la compañía de

Hunkapiller, Applied Biosystems (hoy PE

Biosystems). Venter bautizó a la nueva entidad

Cetera. Respaldado por una inversión inicial de

300 millones de dólares de su nuevo

colaborador, Venter anunció que para el año

2001 tendría secuenciado y ordenado el

Page 159: Ciencias de La Vida

LA CARRERA SE ACAVO______________________________________________________

159

genoma humano completo.

La gran incógnita, por supuesto, es saber si

habrá un mercado para Cetera una vez que el

Gobierno estadounidense publique el mapa

genético en Internet. Venter no ve en esto

amenaza alguna porque, según explica, su

empresa continuara ofreciendo datos más

refinados, sin errores y respaldados con

tecnología avanzada. Por ejemplo, Venter

planea ofrecer los genomas comparativos de

diversas especies y los estudios genéticos de

enfermedades específicas, así como software

especializado para procesar y analizar toda

esta información.

Venter ya ha firmado contratos con cinco

empresas farmacéuticas importantes y con la

Universidad de Vanderbilt. Afirma que Celera

ha emprendido vuelo y va más rápido que

todos sus rivales, con ingresos que se duplican

cada año."Nuestro modelo de negocios esta

funcionando a las mil maravillas'', comenta.

cual es el siguiente Paso? Para obtener una

mezcla significativa de razas y sexos, Venter

analizará al menos seis genomas humanos

más. Venter también esta dirigiendo a Celera

hacia el incipiente campo de la proteomica,

que estudia cómo los genes crean y manejan

proteínas, los verdaderos pilares de la vida.

Pero su verdadero sueño es crear un

organismo vivo en un tubo de ensayo. Esto no

le hará rico, pero suscitaría el tipo de revuelo

que parece estimular a este brillante e

insolente cazador de genes.

LAS RAZONES DEL NERVIOSISMO

No es tan importante quien termina primero,

sino que ocurre después, dice Eric Lander, jefe

del CentroWhitehead para la Investigación del

Genoma del Instituto de Tecnología de

Massachusetts (MIT), uno de los cinco

organismos que integran el Proyecto Genoma

Humano. En una entrevista concedida a TIME,

Lander declaro que los aspectos científicos son

importantes, pero también los son los sociales

y filosóficos.

PRIVACIDAD

Existira una verdadera tentación de husmear

en los genomas de otros. Supongamos que

estamos en 1984 y un reportero emprendedor

logra obtener una servilleta de Ronald Reagan,

analiza su muestra de ADN y luego pública que

el presidente corre el riesgo de padecer el mal

de Alzheimer. 0 supongamos que su jefe toma

una muestra de sangre y decide examinar los

factores de riesgo de un trastorno maniaco

depresivo. Necesitamos (eyes que garanticen

absoluta reserva sobre nuestra información

genética. Usted podría renunciar a su

privacidad si, por ejemplo, desea obtener un

seguro especial contra el cáncer. Pero la

elección debe ser suya.

DETERMINISMO GENÉTICO

La gente adora simplificar la genética, y suele

decir que tenemos un "gen para el cáncer", o

un "gen para la diabetes". Pero en realidad los

genes sólo determinan una parte. Los gemelos

tienen genomas idénticos. Sin embargo, uno

puede desarrollar diabetes juvenil y el otro

generalmente no. Comprender la función de los

genes debería ayudarnos a identificar factores

ambientales, y enseñarnos a evitar las

predisposiciones genéticas. Pero la gente

tiende a adjudicarle a los genes un

determinismo que no esta justificado por la

ciencia.

PATENTES

La oficina de patentes ha puesto el listón tan

bajo, que cualquiera puede obtener una

patente con sólo entregar una descripción

parcial de la estructura de un gen, aunque

desconozca por completo la función del mismo.

Page 160: Ciencias de La Vida

LA CARRERA SE ACAVO______________________________________________________

160

Esto termina por desalentar futuras in-

vestigaciones sobre como utilizar los genes

para curar enfermedades, una meta bastante

más difícil e importante. Incluso aplicaciones

más modestas como eliminar los efectos

secundarios de las drogas probándolas antes

en un conjunto de proteínas humanas- podrían

verse entorpecidas por una suerte de

balcanización de patentes de genes.

MODIFICACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO

HEREDITARIO

He aquí el gran dilema de si es correcto

modificar el código genético para que la gente

pueda transmitir rasgos específicos a su

descendencia. Me parece inquietante que, te-

niendo un texto genético de 3 mil 500 millones

de años cuyo sentido recién estamos

comenzando a entender, nos atrevamos a decir

"iMiren, creo que puedo mejorarlo!".

Eso es una arrogancia absoluta. Hay un

trasfondo moral en todo esto. Una vez que em-

pezamos a ver a los seres humanos como

producto manufacturado, iniciamos un viaje

quizás sin retorno. Por ahora me gustaría que

existiera una prohibición para modificar el

material genético hereditario. Si en algún

momento alcanzamos un grado de aptitud téc-

nica -y de sabiduría moral- suficiente para

utilizarla con propiedad, la sociedad podrá

revocar la prohibición. Pero se nos debería

exigir un compromiso estricto de que no habrá

manipulaciones indebidas.

NUESTRAS RAÍCES HUMANAS

El genoma es un libro de historia y nos

muestra que los 6 mil millones de nuestra

especie, descendientes de 7 mil generaciones,

provienen de una pequeña población original

de unas 60 mil personas. Nuestra especie

presenta escasas variaciones genéticas; el ADN

de los seres humanos es idéntico en un 99.9

por ciento. No soy tan ingenuo como para

pensar que esta informaci6n ponga fin a los

conflictos étnicos, pero espero que influya en

nuestra forma de pensar. Mientras mejor

conozcamos la estructura genética humana,

mejor veremos que nuestras semejanzas son

mas importantes que nuestras diferencias.

Page 161: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

161

ASI ES LA BIOLOGÍA

ERNST MAYR

Desde mediados del siglo XX, se pueden

distinguir tres opiniones muy diferentes acerca

de la posición de la biología entre las ciencias.

Según uno de los extremos, la biología debe

quedar completamente excluida de las

ciencias, porque carece de universalidad, de la

estructuración sometida a leyes y del carácter

estrictamente cuantitativo de la <<verdadera

ciencia>> (traduzcase por física). Según el

otro extremo, la biología no solo posee todos

los atributos necesarios de una autentica cien-

cia, sino que además se diferencia de la física

en aspectos importantes, por lo que debe

considerarse una ciencia autónoma,

equiparable a la física. Entre estos dos

extremos están los que sostienen que la

biología debería tener la consideración de

ciencia provinciana>>, ya que carece de

universalidad y sus descubrimientos pueden

reducirse, en último término, a las leyes de la

física y la química.

La pregunta que la biología una ciencia

autónoma? podría replantearse en dos partes:

que la biología una ciencia, como la física y la

química? y que la biología una ciencia,

exactamente como la física y la química?».

Para responder a la primera pregunta,

podemos consultar los ocho criterios de John

Moore para determinar si una cierta actividad

puede considerarse como ciencia. Según Moore

(1993): 1) Una ciencia debe estar basada en

datos recogidos en el campo o en el laboratorio

por observación o experimento, sin invocar

factores sobrenaturales. 2) Para responder

preguntas hay que reunir datos, y para

respaldar o refutar conjeturas hay que realizar

observaciones. 3) Se deben emplear métodos

objetivos, para reducir al mínimo los posibles

prejuicios. 4) Las hipótesis deben ser

consistentes con las observaciones y

compatibles con el marco conceptual general.

5) Todas las hipótesis se deben poner a prueba

y, si es posible, se deben elaborar hipótesis

alternativas y comparar su grado de validez

(capacidad de resolver problemas). 6) Las

generalizaciones deben tener validez universal

dentro del dominio de la ciencia en cuestión.

Los acontecimientos únicos se deben poder

explicar sin invocar factores sobrenaturales. 7)

Para eliminar la posibilidad de error, un dato o

descubrimiento solo se debe aceptar

plenamente si lo confirman (repetidamente)

otros investigadores. 8) La ciencia se

Caracteriza por el continuo perfeccionamiento

de las teorías científicas, por la sustitución de

teorías defectuosas o incompletas, y por la

solución de problemas anteriormente

desconcertantes.

Según estos criterios, casi todos estarían de

acuerdo en que la biología debe considerarse

una ciencia legítima, como la física y la

química. Pero es la biología una ciencia

provinciana, no equiparable por lo tanto las

ciencias físicas? Cuando se introdujo por

primera vez la expresión «ciencia

provinciana>>, se utilizó como antónimo de

«universal>, queriendo decir con ello que la

biología estudiaba objetos concretos y

localizados, acerca de los cuales no se podían

formular leyes universales. Las leyes de la

¿ES LA BIOLOGÍA UNA CIENCIA AUTÓNOMA?

Page 162: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

162

física, se decía, no tienen limitaciones de

tiempo ni de espacio; son tan validas en la

galaxia de Andrómeda como en la Tierra. La

biología, en cambio, era provinciana porque

toda la vida que conocemos ha existido

únicamente en la Tierra y solo durante 3.800

millones de años de los 10.000 millones de

años, (o más) transcurridos desde el Bid Bang.

Este argumento fue convincentemente

refutado por Ronald Munson (1975), que

demostró que ninguna de las leyes, teorías o

principios fundamentales de la biología está

implícita o explícitamente restringido en su alcance

o gama de aplicación a una cierta zona del

espacio o del tiempo. Existen muchos

aspectos únicos en el mundo vivo, pero acerca

de los. Fenómenos únicos se puede hacer

toda clase de generalizaciones. También, cada

corriente oceánica es única, pero podemos

formular leyes y teorías acerca de las

corrientes oceánicas. En cuanto al argumento

de que los principios biológicos carecen de

universalidad porque toda la vida conocida

existe únicamente en la Tierra, podemos

responder preguntando que significa

"universal?. Dado que sabemos que fuera de la

Tierra existe materia inanimada, toda ciencia

que trate de la materia inanimada debe ser

aplicable a la materia extraterrestre para ser

universal. La existencia de vida, hasta ahora,

solo se ha demostrado en la Tierra; pero sus

leyes y principios (como. los de la materia

inanimada) son universales porque son validos

en la Tierra, que es todo el terreno conocido de

su existencia. No se por que no se ha de poder

llamar universal a un principio que es cierto en

todo el dominio al que se puede aplicar más a

menudo, Cuando se describe la biología como

ciencia < provinciana>y, lo que se quiere decir

es que es una rama de la física, y la química y

que, en último término, todos los

descubrimientos de la biología se pueden

reducir a teorías químicas y físicas. En contra

de esto, un defensor de la autonomía de la

biología alegaría lo siguiente: muchos atributos

de los organismos vivos que interesan a los

biólogos no se pueden reducir a leyes

fisicoquímicas; y lo que es más muchos

aspectos, del mundo físico estudiados por los

físicos carecen de interés para el estudio de la

villa (y para cualquier otra ciencia que no sea

la física). En este sentido, la física es tan

provinciana como la biología. No tiene sentido

considerar que la física es la ciencia ejemplar

sólo porque fue la primera ciencia bien

organizada. Aquel hecho histórico no la hace

más universal que su hermana pequeña, la

biología. La unidad científica no se podrá lograr

hasta que se acepte que la ciencia comprende

varias provincias diferentes, una de las cuales

es la física; otra, la biología. Sería absurdo

tratar de «reducir» la biología, una ciencia

provinciana, a física, otra ciencia provinciana, o

viceversa5.

Muchos de los promotores si no todos del

movimiento por la unidad de la ciencia de

finales del siglo XIX y principios del XX eran

filósofos, no científicos, y eran poco

conscientes de la heterogeneidad de las

ciencias. Esto se aplica a las ciencias físicas

que incluyen física de partículas elementales,

física del estado sólido, mecánica cuántica,

medicina clásica, teoría de la relatividad,

electromagnetismo.. y aún podríamos añadir la

geofísica, la astrofísica, la oceanografía, la

geología y otras y aumenta exponencialmente

cuándo pensamos en las numerosas ciencias

de la vida. Durante los últimos setenta años se

ha demostrado una y otra vez la imposibilidad

de reducir todos estos campos a un único

denominador común.

Insistamos, pues: si, la biología es una ciencia,

como la física y la química. Pero la biología no

es una ciencia igual que la física o la química;

se trata de una ciencia autónoma, equiparable

a las igualmente autónomas ciencias físicas.

Ahora bien, no podríamos hablar de ciencia en

singular si no fuera porque todas las ciencias, a

Page 163: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

163

pesar de sus aspectos característicos y de un

cierto grado de autonomía, poseen aspectos

comunes. Una de las tareas de los filósofos de

la biología consiste en determinar los aspectos

comunes que la biología comparte con las otras

ciencias, no sólo en metodología sino también

en principios y conceptos. Y esos aspectos

comunes definirán una ciencia unificada.

¿COMO ESTÁN ESTRUCTURADAS LAS

CIENCIAS DE LA VIDA?

La biología, en su estado actual, es una ciencia

extraordinariamente diversificada. En parte,

ello se debe a que estudia organismos enorme-

mente variados, desde virus y bacterias hasta

hongos, plantas y animales. También abarca

muchos niveles jerárquicos, desde las

macromoléculas orgánicas y los genes hasta

las células, tejidos, órganos y organismos

completos, más las interacciones y la

organización de los organismos en familias,

comunidades, sociedades, poblaciones,

especies y biotas. Cada nivel de actividad y

organización constituye un campo de estudio

especializado con nombre propio: citologia,

anatomía, genética, sistemática, etología,

ecología, por mencionar sólo algunos. Pero,

además, la biología tiene una amplia gama de

aplicaciones prácticas y ha dado origen o al

menos ha participado en ellos a numerosos

campos aplicados, como la medicina, la salud

pública, la agricultura, la silvicultura, la cría de

animales y plantas, la lucha contra las plagas,

las piscifactorias, la oceanografía biológica,

etcétera.

Aunque la biología como ciencia moderna tiene

origen muy reciente (mediados del siglo XIX),

sus raíces, como hemos visto, se remontan a

los antiguos griegos. Todavía se reconocen en

la actualidad dos tradiciones distintas, que

mugieron hace más de dos mil años: la

tradición médica, representada por Hipócrates,

sus predecesores y sus seguidores; y la

tradición de la historia natural. La tradición

medica, que en el mundo antiguo alcanzó su

culminación con la obra de Galeno (h. 130-

200), dió lugar al desarrollo de la anatomía y la

fisiología, mientras que la tradición de la

historia natural, que culmino con la Historia de

los animales y otras obras biológicas de

Aristóteles, dió origen a la sistemática, la bio-

logía comparada, la ecología y la biología

evolutiva.

La separación entre la medicina y la historia

natural continúo durante toda la Edad Media y

el Renacimiento. No obstante, las dos tradicio-

nes estaban conectadas por la botánica,

porque este campo, aunque constituía una

rama de la historia natural, se centraba en las

plantas con propiedades medicinales reales o

supuestas. De hecho, todos los grandes

botánicos desde el siglo XVI hasta finales del

XVIII es decir, desde Cesalpino hasta Linneo-

fueron médicos, con la única excepción de John

Ray. Con el tiempo, los componentes más

estrictamente biológicos de la medicina se

convirtieron en anatomía y fisiología, mientras

que los de la historia natural se convirtieron en

botánica y zoología; la paleontología se

consideraba asociada a la geología. Esta

clasificación de las ciencias de la vida

prevaleció desde finales del siglo XVIII hasta

bien entrado el XX1.

La revolución científica afecto muy poco a la

biología. Lo que si tuvo un efecto decisivo fue

el descubrimiento, en los siglos XVII y XVIII,

de la casi inimaginable diversidad de las faunas

y floras en las distintas partes del mundo. El

rico botín de los viajes oficiales y de los

exploradores a título individual (como las

colecciones de plantas de los discípulos de

Linneo) dio origen a la creación de colecciones

y museos de historia natural, a la vez que

impulso a la sistemática (véase Capítulo 7). De

hecho, en tiempos de Linneo la biología

consistía casi exclusivamente en sistemática,

aparte del estudio de la anatomía y la fisiología

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

164

en las facultades de medicina. Durante aquel

período, casi todos los trabajos realizados en

ciencias de la vida fueron descriptivos. Sin

embargo, sería un error considerar que este

período de la biología fue estéril en el piano

conceptual. La historia natural de Buffon, la

fisiología la de Bichat y Magendie, la morfolo-

gía idealista de Goethe,. la obra de

Blumenbach y sus seguidores Cuvier, Oken y

Owen, y las especulaciones de la

Naturphilosophie sentaron las bases de la

mayoría de los grandes avances conceptuales

posteriores.; Aún así, en vista de la enorme

diversidad y del carácter único del mundo vivo,

en biología se necesitaba una base de datos

mucho más amplia que en las ciencias físicas.

De esto se encargaron no sólo la sistemática.

La separación tradicional entre zoología y botánica

sobrevivió en libros de texto, cursor de enseñanza y

clasificaciones de bibliotecas mucho tiempo después

de haber sido sustituida por otras maneras de

clasificar los dominios de la biología. Sólo conozco

una obra dedicada específicamente a discutir la

estructura de la biología (Tschulok 1910), pero aún

acepta la división tradicional de la biología en

botánica y zoología y, por lo tanto, tiene poco interés

para el lector moderno.

Sin embargo, los términos zoología y botánica

cambiaron de significado a medida que progresaba la

investigación biológica. La Morfología general de

Haeckel (1866) era considerablemente newtoniana y

definía la naturaleza como un sistema de fuerzas

inherentes a la materia. En consecuencia, hubo que

dividir la zoología en morfología (la zoología de la

materia) y fisiología (la zoología de las fuerzas).

Haeckel incluía también en la fisiología las relaciones

de unos organismos con otros y con su ambiente (es

decir, la ecología y la biogeografía). La ontogeía y la

filogenía quedaron incluidas en la morfología. El

estudio del comportamiento, aparentemente, se pasó

por alto. Así pues, Haeckel consideraba la ecología,

la biogeografía y la sistemática como ramas legitimas

de la biología, mientras que el botánico Schleiden, en

su intento reduccionista de reformar la botánica, no

encontró sitio en su sistema para los aspectos

organismicos de las plantas (Schleiden 1842).

sino también la anatomía comparada, la

paleontología, la biogeografía y otras ciencias

relacionadas con ellas.

El término «biología» se introdujo en la

literatura hacia 1800, en las obras de Lamarck,

Treviranus y Burdach2. Pero en un principio

no existía un campo de investigación que

mereciera este nombre. No obstante, el

término indicaba una intención o un objetivo, y

representaba un cambio respecto a los

estudios estrictamente descriptivos y

taxonómicos, en favor de un mayor interés por

los organismos vivos. Treviranus (1802:4)

ofrece esta descripción: La materia de nuestras

investigaciones serán las diversas formas y

manifestaciones de la vida, las condiciones y

leyes que controlan su existencia y las causas

que provocan este efecto. A la ciencia que se

ocupa de estos temas la llamaremos biología, o

ciencia de la vida.

Los orígenes de la ciencia de la biología tal

como hoy la conocemos tuvieron lugar entre

1828 y 1866, y están asociados a los nombres

de Von Baer (embriología), Schwann y

Schleiden (teorií célular), Muller, Liebig,

Helmholtz, DuBois-Reymond, Bernard

(fisiología), Wallace y Darwin (filogenia,

biogeografía, teoría de la evolución) y Mendel

(genética). La culminación de este apasionante

periodo fué la publicación de El origen de las

especies en 1859. Los avances realizados en

esos treinta y ocho años dieron origen a casi

todas las subdisciplinas de la biología que

existen en la actualidad.

METODOS COMPARATIVO Y

EXPERIMENTAL EN BIOLOGIA

Desde el kosmos griego hasta los tiempos

modernos, los filósofos y científicos han

empleado dos métodos principales en su

búsqueda de algún orden fundamental en la

naturaleza. El primero consistía en buscar

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

165

leyes que explicaran las regularidades

observadas. El segundo, en buscar <

relaciones». En un principio, esto no significaba

relaciones filogenéticas, sino simplemente

tener cosas en común». Y esto sólo se podía

determinar por comparación.

El método comparativo obtuvo su mayor

triunfo con la obra de Cuvier y sus

colaboradores, fundadores de la morfología

parada. En un principio se trataba de una tarea

puramente empírica, pero desde que Darwin

propuso en 1859 la teoría de la ascendencia

común, se fue convirtiendo en un método

científico cada vez más riguroso. El método

comparativo dio tan buenos resultados que se

aplicó a otras disciplinas biológicas, y así

surgieron la fisiología comparada, la

embriología comparada, la psicología

comparada, etc. La macrotaxonomía moderna

es casi exclusivamente comparativa.

La nueva ciencia de la biología recibió un

importante impulso con la invención y

desarrollo de nuevos instrumentos. Los

instrumentos inventados por Johannes Miller y

sus discípulos y por Claude Bernard fueron

decisivos para los primeros avances de la

fisiología. Pero ningún instrumento tuvo tanto

impacto en el auge de la biología como el

microscopio, cada vez más perfeccionado, que

permitió el avance de dos nuevas disciplinas

biológicas, la embriología y la citología

A partir de 1870 se produjo una escisión en la

biología, sin que en aquel momento se

entendieran las razones. La biología de las

causas evolutivas (con su interés casi exclusivo

en la filogenia) se basaba en la comparación y

en inferencias derivadas de las observaciones

(que para sus oponentes eran puras

especulaciones). Por su parte, la biología de las

causas próximas (principalmente, la fisiología

la embriología experimental) insistían en el

método experimental. Los representantes de

estas dos escuelas de biología discutieron

vehementemente sobre cual de las dos era la

correcta. Por supuesto, en la actualidad esta

claro que hay que buscar respuesta a ambos

tipos de preguntas.

Cuando se descubrió que la estructura y

funcionamiento de las células eran iguales en

plantas y animales, y que lo mismo sucedía

con la herencia de los caracteres individuales,

la antigua división en zoología y botánica dejó

de tener mucho sentido. Esto se confirmó al

descubrirse la gran similitud de todos los

procesos moleculares en ambos reinos -

prácticamente son idénticos- y cuando quedó

establecido que los hongos y los procariontes

son distintos de los animales y de las plantas.

Cada vez iba quedando más claro que para

clasificar los conceptos biológicos había que

buscar nuevos principios de ordenación, que no

se basaran en el tipo de organismos.

Tras el progreso de la biología celular y

molecular, algunas personas argumentaron

que la zoología y la botánica ya no eran

necesarias en absoluto. Sin embargo, en

ciertos campos, como la taxonomía y la morfo-

logía, seguía existiendo la necesidad de tratar

por separado los animales y las plantas.

También el desarrollo y la fisiología son, en

general, bastante diferentes en plantas y

animales, y el comportamiento es exclusivo de

los animales. Por muy deslumbrantes que sean

los avances de la biología molecular, sigue

siendo imprescindible una biología de los orga-

nismos completes, aunque dicha biología tenga

que organizarse de manera muy diferente de la

tradicional.

Pero, aparte de estas excepciones, todos los

problemas biológicos a conciernen por igual a

plantas y animales. Lo más interesante del

origen de las nuevas y diversas disciplinas

biológicas es que a ellas contribuye por igual

especialistas en plantas y en animales. El

botánico Brown descubrió el núcleo de la

célula, y el botánico Schleiden propuso junto

con el zoólogo Schwann la teoría celular,

posteriormente desarrollada por Virchow, que

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166

procedía de la zoología y la medicina. De

manera similar, el problema de la fecundación

fue resuelto por una serie de descubrimientos

realizados por botánicos y zoólogos; y lo

mismo sucedió en la citología y más tarde en la

genética.

Se han hecho numerosos intentos de elaborar

una clasificación racional de todas las

disciplinas biológicas para abordar la enorme

gama de fenómenos reunidos bajo el

encabezado “biología”, pero hasta ahora

ninguno ha resultado totalmente satisfactorio.

Entre todas las clasificaciones de la biología

que se han propuesto a lo largo del tiempo, no

ha habido ninguna tan equivoca como la que

reconocía tres ramas de la biología:

descriptiva, funcional y experimental. Esta

clasificación no sólo excluía campos enteros de

la biología (por ejemplo, gran parte de la bio-

logía evolutiva), sino que además no caía en la

cuenta de que en todas las ramas de la

biología son necesarias las descripciones, y de

que el experimento sólo es importante como

método de análisis en la biología funcional, casi

exclusivamente. Además, el experimento no es

importante como método para reunir datos,

sino para comprobar conjeturas.

Driesch revelo lo poco que entendía la

estructura de la biología cuando comento que

era una suerte que en las universidades

alemanas sólo hubiera cátedras de biología

experimental, y ninguna de taxonomía. Metió

la biología evolutiva, la etología y la ecología

en el mismo saco que la taxonomía, y

consideraba que todas las ramas de la biología

organísmica eran ciencias puramente

descriptivas porque no eran experimentales. El

comentario de Gillispie o la taxonomía no

interesa al historiador es otro ejemplo de falta

de comprensión de las diferentes disciplinas

biológicas.

NUEVOS INTENTOS DE ESTRUCTURAR LA

BIOLOGIA

En 1955, el Consejo de Biología organizó un

simposio especial dedicado al análisis de los

conceptos biológicos y al mejor modo de repre-

sentar la estructura de la biología. Los criterios

en que se basaron los diversos autores para

dividir la biología en disciplinas eran de lo más

variado. Fue muy bien recibida la división de

Mainx en morfología, fisiología, embriología y

unas cuantas materias más, casi todas

subdivide las jerárquicamente en citología,

histología, fisiología de los órganos etc., sobre

la base de consideraciones morfológicas. Otra

clasificación que tuvo mucha aceptación fue la

propuesta por P. Weiss, que optó por un

enfoque más no menos jerárquico: biología

molecular, biología celular, genética, biología

del desarrollo, biología regulatoria, biología de

grupos y biología ambiental. Muchas de las

secciones de las publicaciones de la Fundación

Nacional de Ciencias se titularon siguiendo esta

clasificación. Como detalle interesante (y nada

sorprendente), el experimentalista Weiss juntó

todos los aspectos de la biología orgásmica

(sistemática, biología evolutiva, biología

ambiental y comportamiento) en una sola

categoría, biología de grupos y ambiental,

mientras reservaba cinco categorías de igual

importancia para niveles jerárquicos por

debajo del organismo completo.

En general, los criterios de clasificación

sugeridos por un autor están muy influidos por

su formación académica. Si procede de las

ciencias físicas o está muy influido por ellas, es

probable que insista en el experimento, la

reducción y los componentes unitarios,

concentrándose en los procesos funcionales6.

En cambio, los biólogos que se formaron como

naturalistas aún tienden a insistir en la

diversidad, el carácter único, las poblaciones,

los sistemas, las inferencias a partir de las

observaciones y los aspectos evolutivos.

En 1970, el Comité de Ciencias de la Vida de la

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167

Academia Nacional reconoció doce categorías,

siendo las tres últimas campos aplicados: 1)

biología molecular y bioquímica, 2) genética,

3) biología celular, 4) fisiología, 5) biología del

desarrollo, 6) morfología, 7) evolución y siste-

mática, 8) ecología, 9) biología del

comportamiento, 10) nutrición, 11)

mecanismos de las enfermedades y 12)

farmacología7. Esto representaba una mejora

respecto a algunos de los otros sistemas, pero

también tenía sus problemas, como el de

considerar la sistemática y la biología evolutiva

como única disciplina.

Con el tiempo, se comprendió que los tipos de

preguntas que uno se plantea en una

investigación científica pueden servir de base

para una asificación más lógica de las

disciplinas biológicas. Las tres grandes

preguntas son “¿que?”, “¿como?” y “¿por

que?”.

5 Weiss (1953:727).

6 La posibilidad de reducir la biología a física se

ilustraba invariablemente con algunos procesos

fisiológicos simples, omitiendo por completo la

biología evolutiva y otros aspectos de la biología que

no se pueden reducir a física (Nagel 1961). Un buen

ejemplo de esta actitud es el caso de Needham, que

en 1925 (244) describió los recientes cambios

ocurridos en la biología como el paso de la

morfología comparada a la bioquímica comparada y

predijo que, con el tiempo, la bioquímica comparada

se transformaría en biofísica electrónica.

También sugería que el interés por la evolución debía

dejar paso a la teoría mecanicista de la vida. Y

puesto que el mecanicismo es un concepto más

inclusivo que la evolución, es más profundo y exige

más claramente la cooperación de la filosofía .

7 Handler (1970).

PREGUNTAS DEL TIPO “¿QUE?”

No se puede hacer ciencia, ningún tipo de

ciencia, sin establecer antes una sólida base de

datos; es decir, sin registrar las observaciones

y descubrimientos en los que se basan las

teorías. Así pues, la descripción es un aspecto

muy importante de cualquier disciplina

científica.

Es curioso, pero la palabra «descriptiva»

aplicada a una disciplina científica siempre ha

tenido ciertas implicaciones peyorativas. Los

fisiólogos tienden a menospreciar el trabajo de

los morfologos diciendo que es descriptivo, a

pesar de que gran parte del trabajo de los

propios fisiólogos están descriptivo como el de

los morfologos. Algunos biólogos moleculares

se confiesan avergonzados de que muchos de

los trabajos publicados en su campo sean un

mero registro de datos (o sea, descrip-

tivos).`No hay motivo para sentirse

avergonzado, ya que la biología molécular, al

ser una rama nueva, necesita, como todas las

demás ramas de la ciencia, pasar por esta fase

descriptiva.

Será engañoso reconocer una disciplina aparte,

la biología descriptiva. La descripción es el

primer paso en cualquier rama de la biología.

La taxonomía (identificación de especies y

taxones superiores) no es más descriptiva que

gran parte de la biología molécular o celular, ni

que, el ejemplo, el Proyecto Genoma. Nunca

se debe vituperar la descripción; porque es la

base indispensable de todas las investigaciones

explicatorias e interpretativas en el campo de

la biología.

Lo que resulta bastante sorprendente es que

los propios taxonomistas, antes de Rensch,

Mayr, Simpson y Hennig, tuvieran un bajo

concepto de los meritos de su propia disciplina.

En un coloquio título “Tendencias actuales de la

teoría biológica”, el eminente taxonomista de

hormigas W.

Wheeler (1929:192) dijo que la taxonomía <

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168

es la única ciencia biología que carece de

teoría; no es más que diagnóstico y

clasificación” . Lo creo de esta idea quedo

demostrado, por ejemplo, en las publicaciones

IHennig, Simpson, Ghiselin, Mayr, Bock,

Ashlock y Hull.

Todas las ciencias estudian fenómenos y

procesos, pero en algunas: ciencias predomina

el estudio de fenómenos y en otras el estudio

de procesos.

Los fisiólogos, empeñados en explicar la

maquinaria de la villa,

te ocupan casi exclusivamente de procesos.

Ahora bien: también los biólogos evolutivos

estudian procesos: los que condujeron a

cambios evolutivos y sobre todo a nuevas

adaptaciones y nuevos taxones. Pero uno de

los principales intereses de los naturalistas ha

sido siempre el estudio de la diversidad de la

vida. El estudio de la diversidad orgánica cons-

tituye la materia principal de muchas

disciplinas biológicas, en particular la

taxonomía y la ecología. Para ello hay que

estudiar las interacciones de sistema complejos

y eso requiere una estrategia bastante

diferente, por ejemplo, del análisis de procesos

fisiológicos simples, estudiados en laboratorio.

El estudio de la diversidad exige

invariablemente como primer paso una

descripción precisa y completa. Esto se aplica

especialmente a la taxonómica (incluyendo la

paleontología y la parasitología, la

biogeografía, la auteología y todas las ramas

de la biología comparada (incluyendo la

bioquímica comparada).

Lorenz (1973a) ha recalcado con mucha razón este

aspecto. Mainx (1955:3) ha excado muy bien el

papel de la descripción en la investigación biológica.

Hennig.(1950), Simpson (1961), Ghiselin (1969),

Mayr (1969), Bock (1977), Mayr y

Block (1991), Hull (1988).

Esta base descriptiva permite hacer

comparaciones que conducen a las

generalizaciones que caracterizan a las

diversas subdisciplinas de la biología evolutiva.

Las críticas sólo están justificadas cuándo los

científicos no pasan de la descripción. Los re-

sultados más importantes de la ciencia son las

generalizaciones y teorías derivadas de los

hechos desnudos.

En cualquier campo, la fase de recolección de

datos casi nunca se completa. No sólo la

ciencia en general tiene una frontera infinita;

también la tiene cada una de sus muchas

subdivisiones. Cada vez que se encuentran

nuevos métodos para reunir datos, se abren

horizontes completamente nuevos. Podemos

citar como ejemplos la invención del

microscopio electrónico en citología, el equipo

de submarinismo para la investigación en

aguas poco profundas, o los nuevos métodos

para recolectar fauna en las copas de los

árboles de los bosques tropicales. La zoología

de invertebrados experimento grandes avances

cuando se idearon nuevas técnicas para

recolectar la mesofauna del fondo marino, la

fauna pelágica y bentonica de aguas profundas

y los organismos que viven junto a las

chimeneas volcánicas de las profundidades

oceánicas.

Al repasar la historia de la biología, casi todos

los biólogos se avergüenzan del poco caso que

se hizo a todos los organismos que no fueran

plantas superiores o animales superiores. Por

ejemplo, todo lo que no fuera claramente un

animal se asignaba tradicionalmente al dominio

de botánica. Sólo en tiempos recientes se han

dado cuenta los biólogos o distintos que son

los hongos de las plantas (de hecho, tienen un

parentesco más cercano con los animales), y

todavía han tardado más en percatarse de lo

radicalmente diferentes que son los

procariontes (bacterias y similares) de los

eucariontes (protistas, hongos, plantas y,

animales). En la actualidad, los procariontes

están reconocidos como un súper reino aparte,

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

169

y constituyen un llamativo ejemplo de la

infinita frontera que existe en la biología,

incluso a nivel descriptivo.

PREGUNTAS DEL TIPO “¿Cómo?” Y “¿POR

QUE?”

Por si solas, las respuestas a la pregunta “

¿que?” no proporcionaban una solución

satisfactoria al problema de como clasificar las

subdivisiones de la biología. Así pues,

consideremos ahora las preguntas “¿como?” y

“¿por que?” 10. En biología funcional, como en

todos los aspectos de la fisiología desde el

nivel molécular hasta el funcionamiento de

órganos completos, la investigación se ocupa

principalmente de preguntas del tipo <

¿como?»: como realiza su función una

determinada molécula? ¿De que manera

funciona un órgano completo? Estas preguntas,

que tratan del aquí y el ahora, se han descrito

como el estudio de las causas próximas. Este

campo, desde el nivel molécular hasta el de or-

ganismos completos, se ocupa principalmente

del análisis de procesos.

“¿Como?” es la pregunta más frecuente en las

ciencias físicas, la que condujo al

descubrimiento de las grandes leyes naturales.

También fue la pregunta predominante en

biología hasta inicios del siglo XIX, porque las

principales disciplinas biológicas de entonces la

fisiología y la embriología- estaban dominadas

por el pensamiento fisicista. Estas dos dis-

ciplinas se ocupaban casi exclusivamente del

estudio de causas próximas. A decir verdad,

también se planteaban preguntas del tipo

“¿por que?”, pero como la ideología dominante

en Occidente era el cristianismo, estas

preguntas encontraban inevitablemente una

respuesta fácil: Dios el Creador (creacionismo),

Dios el Legislador (fisicismo) y Dios el

Diseñador (teologíanatural).

Las preguntas del tipo “¿por que?” se refieren

a los factores históricos y evolutivos que

explican todos los aspectos de los organismos

vivos que existen actualmente o han existido

en el pasado. Por que sólo existen colibríes en

el Nuevo Mundo? , ¿que los animales del

desierto suelen tener la misma coloración que

el sustento? Por que las aves insectívoras de

zonas templadas migran en otoño a regiones

subtropicales o tropicales? Estas preguntas,

que suelen tener que ver con adaptaciones o

con la diversidad orgánica, se han descrito

tradicionalmente como la búsqueda de causas

remotas. Las preguntas del tipo "¿por que?" no

se consideraron científicas hasta que surgió el

concepto de evolución, y es, precisamente

hasta después de 1859, cuando Darwin

propuso un mecanismo concreto de cambio: la

selección natural. ,

Muy poca gente es consciente de que fu♪0

Darwin el responsable de 1, que las preguntas

del tipo "¿por que?» adquirieran legitimidad

científica. Al plantearse estas preguntas,

integró en la ciencia toda la historia natural.

Los fisicistas como Herschel y Rutherford

habían negado a la historia natural la condición

de ciencia porque no se ajustaba a los

principios metodológicos de la física. La

naturaleza de los objetos inanimados, que no

tienen un programa genético adquirido a lo

largo de la historia, no se puede elucidar

mediante preguntas del tipo “¿por que?”. Lo

que hizo Darwin fue añadir una nueva e

importantísima metodología al instrumental de

la ciencia.

La terminología de las causas próximas y

remotas tiene una larga historia, que

posiblemente se remonta a los tiempos de la

teología natural, cuándo por “causa última” se

entendía la mano de Dios. Se dice que Herbert

Spencer hablaba de causas próximas y

remotas, pero la referencia más antigua que yo

he podido encontrar esta en una carta que G.

J. Romanes (1897:98) escribió a Darwin en

1880: <<Presentar.. Movimientos

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170

moleculares... como toda explicación de la

herencia me parece equivalente a decir, por

ejemplo, que la causa de una enfermedad poco

conocida, como la diabetes, es la persistencia

de la fuerza. Nadie duda que esta sea la causa

última, pero los patólogos necesitan alguna

causa más próxima si quieren que su ciencia

tenga alguna utilidad.”

Considerando lo impreciso de esta declaración,

no resulta sorprendente que transcurrieran

otros cuarenta años hasta que John Baker

(1938:162) introdujo en la literatura una

definición mejor. Vale la pena citar completa su

utilización de estos términos: “Los animales

han desarrollado por evolución la capacidad de

responder a ciertos estímulos reproduciendose.

En los climas fríos y templados, suele estar

claro que lo hacen en una estación que permita

a las crías crecer en condiciones climáticas

favorables, y en este sentido se podía decir

que dichas condiciones son la causa última de

que la época de cría coincida con esa estación

en particular. Pero, desde luego, no hay

razones que hagan suponer que esas

condiciones ambientales concretas, favorables

para las crías, sean necesariamente la causa

próxima que estimula a los padres a repro-

ducirse. Así pues, la abundancia de insectos

que sirvan de alimento para las crias podría ser

la causa ultima de la época de cría, y la

duraci6n del día la causa próxima.”

David Lack adoptó en 1954 la terminología de

Baker, y yo la adopte en 1961, tomándola de

ambos autores (a pesar de que, desde Darwin,

causaci6n remota significaba simplemente

causación evolutiva). El concepto fue

rápidamente desarrollado por Orians (1962) y

algunos etólogos. Ya desde antes de 1961, los

biólogos perspicaces tenían bien claro que

existen estas dos caras de la biología. Weiss

(1947:524),'por ejemplo, había declarado: <

Todos los sistemas biológicos tienen un

aspecto dual. Son mecanismos causales y al

mismo tiempo productos de la evolución... Es

posible que la fisiología desee aferrarse a los

fenómenos repetitivos y controlables, dejando

para otros las causas singulares y no

repetitivas de la evolución histórica. Pero ni

Weiss ni ningún otro profundizo en esta

cuestión hasta que yo formalice la distinción en

1961.

Las causas próximas influyen en el

funcionamiento de un organismo y de sus

partes, así cómo en su desarrollo, y de

investigarlas se encargan desde la morfología

funcional hasta la bioquímica. Tienen que ver

con la descodificación de los programas

genéticos y somáticos. En cambio, las causas

evolutivas (históricas o remotas) intentan

explicar por que un organismo es como es,

entendiéndolo como producto de la evolución.

Explican el origen y la historia de los

programas genéticos. Las causas próximas

suelen responder a la pregunta “¿como?” ,

mientras que las causas evolutivas suelen

responder a la pregunta “¿por que?”.

Lamentablemente, durante gran parte de la

historia de la biología de los últimos ciento

treinta años se intento explicar los fenómenos

biológicos exclusivamente con una u otra de

estas causaciones. Los experimentalistas

decían que el desarrollo se debe

exclusivamente a procesos fisiológicos en el

embrión, mientras que los biólogos evolutivos

insistían en que el huevo de un pez siempre se

desarrolla hasta transformarse en un pez, y el

huevo de rana se transforma en rana, y que

fenómenos como la recapitulación no tendrían

sentido si no se consideraran los aspectos

evolutivos. Muchas de las grandes

controversias históricas de la biología, como la

controversia nacimiento/crianza en los campos

de la herencia y el comportamiento, o la

rebelión de la Entwicklungsmechanik contra la

embriología comparada de Haeckel11, fueron

consecuencia de esta parcialidad.

La continúa confusión en la cuestión de las

causas próximas y últimas se manifiesta de

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171

manera especial en los escritos de los llamados

estructuralistas y de los morfologos idealistas.

Su razonamiento básico es antiseleccionista y

bastante teleológico; ven lógica, orden y

racionalidad en el mundo biológico El azar,

como principio explicativo, esta mal visto, y

siempre se lo considera una alternativa a

procesos selectivos dirígidos, nunca un proceso

simultaneo.

Hay que evitar, siempre que sea posible, toda

referencia al componente “histórico”

(evolutivo) de los fenómenos biológicos 13. Los

estructuralistas no se dan cuenta de que en

casi todas las explicaciones biológicas -

exceptuando las puramente fisicoquímicas- hay

que considerar ambos tipos de causación.

El haber reconocido que la investigación

biológica se puede descomponer en estos dos

aspectos tan diferentes ha ayudado a resolver

varias controversias conceptuales de la

biología, ha permitido aclarar cuestiones

metodológicas (que método utilizar en que

casos) y ha facilitado una demarcación más

clara entre las diversas disciplinas biológicas.

También ha llamado la atención hacia el

aspecto histórico de las causas últimas y hacia

los mecanismos fisiológicos que intervienen en

las causas próximas, y ha demostrado que casi

todos los biólogos se dedican generalmente a

estudiar o bien causas remotas o bien causas

próximas, debido al campo que han elegido

para trabajar. Sin embargo, y siempre insisto

en ello, ningún fenómeno biológico se puede

explicar por completo sin dilucidar sus causas

próximas y sus causas remotas.

11 Allen (1975:10).

12 El estructuralismo da por supuesto que existe un

orden lógico en el mundo biológico, y que los

organismos se generan siguiendo principios

dinámicos racionales (Goodwin 1990).

Aunque casi todas las disciplinas biológicas se

concentran en uno u otro conjunto de

preguntas, todas ellas, en mayor o menor

medida, tienen que considerar también el otro

tipo de causación.

Permítaseme poner un ejemplo de biología

molécular. Una cierta molécula tiene un papel

funcional en un organismo. Como desempeña

ésta función, como interactúa con otras

moléculas, cual es su papel en el equilibrio

energético de la célula, etc.?... Estas preguntas

representan un estudio de las causas

próximas. Pero si nos preguntamos por que la

célula contiene esa molécula, que papel

desempeño en la historia de la vida, como

puede haber cambiado durante la evolución, en

que y por que difiere de moléculas homologas

en otros organismos, y preguntas similares,

estamos tratando con causas últimas.

Igualmente legitimo e indispensable es

estudiar un tipo de causación como el otro.

El estudio del comportamiento animal es otro

como que demuestra la estrecha relación entre

los dos tipos de causación. Que determinado

tipo de organismo manifieste ciertos

componentes de conducta es consecuencia de

la evolución. Pero para explicar la

neurofisiología de una determinada conducta

es preciso estudiar las causas próximas por

métodos neurofisiológicos.

Las causas próximas afectan al fenotipo, es

decir, a la morfología y el comportamiento; las

causas remotas ayudan a explicar el genotipo y

su historia. Las causas próximas son, en gran

medida, mecánicas; las causas remotas son

probabilísticas.

13 solo si no se pueden encontrar [explicaciones

que puedan deducirse de principios generales], se

aceptan una explicación histórica, a falta de ova

mejor (Goodwin 1990:228).

Las causas próximas ocurren aquí y ahora, en

un momento concreto, en una fase concreta

Page 172: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

172

del ciclo celular de un individuo, durante la

vida de un individuo; las causas remotas, han

cuando durante largos períodos, y más

concretamente en el pasado evolutivo de la

especie. Las causas próximas son consecuencia

del desciframiento de un programa genético o

somático ya existente; las causas remotas son

responsables del origen de nuevos programas

genéticos y de sus cambios. La

experimentación suele facilitar la

determinación de las causas próximas; las

causas últimas se determinan por inferencia a

partir de narraciones históricas.

UNA NUEVA CLASIFICACIÓN BASADA EN

EL ¿CÓMO? Y EL ¿PORQUE?

Que clasificación de las ciencias de la vida

resultarla si las ordenáramos en función de su

mayor o menor interés por las causas próximas

o evolutivas? Toda la fisiología (fisiología de

órganos, fisiología celular, fisiología de los

sentidos, neurofisiología, endocrinología, etc.),

casi toda la biología molécular, la morfología

funcional, la biología del desarrollo y la

génetica fisiológica caerían en el bando de las

causaciones próximas. La biología evolutiva, la

genética de transmisión, la etología, la

sistemática, la morfología comparada y la

ecología encajan mejor en el bando de las

causaciones evolutivas.

Este conato de clasificación plantea de

inmediato ciertas dificultades, como la

necesidad de dividir la genética en genética de

transmisión (y de poblaciones) y genética

fisiológica; o la de dividir la morfología en

funcional y comparada. Pero el caso es que

estas disciplinas ya llevan mucho tiempo

separadas conceptualmente, aunque sigan

agrupadas bajo la misma etiqueta. La

morfología funcional, por ejemplo, es estudiada

a menudo por morfologos descriptivos; y en los

estudios de filogenia se utilizan con frecuencia

métodos moleculares. La ecología es difícil de

situar; se ocupa de sistemas muy complejos y,

por lo tanto, en casi todos los problemas

ecológicos intervienen causas próximas y

remotas. Cuando Schwann, Schleiden y

Virchow desarrollaron en el siglo XIX la teoría

celular, esta era claramente una rama de la

morfología, y aún lo seguía siendo en los

tiempos de apogeo del microscopio electrónico;

pero la moderna biología celular es en su

mayor parte biología molécular.

CAMBIOS DE PODER EN LA BIOLOGIA

La constante reestructuración de la biología

tenía por fuerza que provocar abundantes

tensiones, controversias y desordenes. Cada

vez que, una nueva subdisciplina tenía éxito,

luchaba por ganarse una posición y trataba de

atraer la mayor atención posible y la mayor

cantidad de recursos, arrebatandoselos a las

disciplinas establecidas. En ocasiones, un

nuevo campo conseguía imponer

prácticamente un monopolio. Cuando me

doctore en Berlin en 1926, varios zoologos bien

informados me aconsejaron que, si quería

dedicarme profesionalmente a la zoología

académica, me pasara a la

Entwicklungsmechanik. “Spemann ocupa todas

las catedras vacantes”, me dijeron. DuBois-

Reymond nunca oculto su desprecio por la

“zoología descriptiva” de su profesor Johannes

Muller, aunque, en retrospectiva, sus propios

logros como investigador son mucho menos

impresionantes comparados con los de Muller.

En cada época, la disciplina dominante trataba

de desplazar a las competidoras y ocupar todos

los puestos que pudiera. La última vez que

sucedió esto fue durante el primer

florecimiento de la biología molécular. El

bioquimico George Wald proclamo a grito

pelado que solo existe una biología, que es la

biología molécular; toda la biología es

molécular, aseguraba. En varias universidades

de Estados Unidos casi todos los biólogos

Page 173: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

173

organismicos fueron por entonces sustituidos

por biólogos moleculares.

Dado que las ciencias físicas habían sido

tradicionalmente favorecidas por el premio

Nobel, por la industria, en las elecciones a la

Academia Nacional y en los cargos públicos

como asesores, las ramas de la biología más

próximas a lo material y al modo de pensar de

las ciencias físicas gozaron siempre del favor

oficial, mientras otros aspectos de la biología,

como el estudio de la biodiversidad, no se

tenían nunca en cuenta. Antes de la teoría

sintética, los genetistas especializados en evo-

lución no prestaron prácticamente ninguna

atención al origen de esta diversidad, uno de

los dos problemas principales de la biología

evolutiva. Por razones obvias, la biología

relacionada con la medicina ha sido siempre

uno de los grandes favoritos de las agencias

subvencionadoras. Entre proyectos

equivalentes, los que cuenten con el apoyo de

los Institutos Nacionales de la Salud suelen

recibir mayores subvenciones que los

respaldados por la Fundación Nacional de

Ciencia.

La botánica fue una de las principales víctimas

de este tipo de situaciones. En tiempos de

Linneo, la botánica era la scientia amabilis, y

hasta inicios del siglo XX hubo siempre muchos

botánicos entre los biólogos más ilustres, sobre

todo en los campos de la citología y la

ecología. Los llamados < redescubridores» de

Mendel (De Vries, Correns y Tschermak) Gran

botánicos los tres. Pero entonces comenzó una

serie de reveses. El estudio de los hongos

(micología) se desgajo de la botánica y se

convirtió en una disciplina independiente; lo

mismo sucedió, y esto tuvo aún más

importancia, con el estudio de los procariontes.

Aproximadamente a partir de 1910, casi todos

los zoólogos se habían hecho especialistas en

citología, genética, neurofisiología,

comportamiento Consideraban que estaban

tratando con fenómenos biológico preferían

que se les llamase biólogos, mejor que

zoólogos, porque palabra, con razón o sin ella,

siempre parecía sonarles a morfología o

taxonomía. Cada vez se utilizaba con más

frecuencia la palabra «biología para la

combinación de botánica y zoología. Por

ejemplo, en 1931, los Laboratorios Biológicos

de Harvard se integraron en un Departamento

de Biología. En este nuevo departamento había

todavía profesores que enseñaban temas

estrictamente botánicos, como morfología ve-

getal, fisiología vegetal, taxonomía vegetal y

biología de la reproducción vegetal, pero ahora

tenían que competir con otros biólogos

especializados en temas zoológicos

equivalentes.

En 1947, cuándo se fundo el Instituto

Americano de Ciencia Biológica (AIBS), incluía

la botánica, la zoología y todas las demás

disciplinas biológicas. Sin embargo, los

botánicos temían (con muy buenas razones)

que las características exclusivas de las plantas

quedasen olvidadas si la consolidación de la

biología iba demasiado lejos. En 1975, cuándo

la Academia Nacional reorganice sus

subdivisiones, se suprimió la sección de

zoología, sustituyéndosela por una sección de

biología de poblaciones, evolución y ecología.

Se invite a los botánicos a hacer otro Canto,

pero ellos prefirieron mantener su sección.

Alegaron que suprimir la sección de biología

vegetal conduciría al olvido de las propiedades

exclusivas de las plantas. No obstante, muchos

botánicos abandonaron la sección de biología

vegetal para integrarse en secciones de

biología general, como la de genética o la de

biología de poblaciones'4.

Pero la botánica no ha sido borrada del mapa,

ni mucho menos. Por ejemplo, esta a la cabeza

en el estudio de la biología tropical. Los

herbarios y publicaciones de botánica siguen

aportando importantes contribuciones a la

biología, y los departamentos de botánica

Page 174: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

174

mantienen su actividad en muchas

universidades. De hecho, como consecuencia

del moderno movimiento conservacionista, la

botánica es ahora más productiva que . en el

período anterior.

Casi invariablemente, los representantes de

una nueva tradición, los fundadores de una

nueva disciplina, piensan que han dejado

obsoleta una de las subdivisiones clásicas de la

biología. En realidad, incluso las ramas más

tradicionales de la biología sistemática,

anatomía, embriología y fisiología- siguen

siendo necesarias, no sólo como bancos de da-

tos, sino también porque todas ellas tienen

fronteras infinitas e inexploradas y todas

siguen siendo necesarias para redondear

nuestra visión del mundo vivo. Parece que

cada disciplina tiene una edad de oro, y

muchas han tenido varias.

14 La historia de las respectivas contribuciones de

botánicos y zoologos al progreso de la biología es

absolutamente fascinante, pero aún no se ha escrito.

Antes del siglo XIX no existió verdadera zoología;

sólo existían sus precursoras, la historía natural y la

fisiología (que incluía la embriología). La botánica

dominaba claramente, debido a la prominente figura

de Linneo. Pero parece que la sustitución de la

clasificación hacia abajo de Linneo por la clasificación

hacia arriba fue, principalmente, obra de zoólogos, a

pesar de las publicaciones pioneras de Adanson y

Jussieu. Un caso ejemplar fue el de la citología, un

logro conjunto de botanicos (Schleiden) y zoologos

(Schwann), al que contribuyeron de manera im

portante otros botánicos (por ejemplo, Brown) y

otros zoologos (Meyen, Remak, Virchow). La

genética es otro campo a cuyo progreso

contribuyeron por igual botánicos (Mendel, De Vries,

Johannsen, East, Corrects, Muntzing, Nilsson-Ehle,

Renner, Baur) y zoologos (Weis

mann, Bateson, Castle, Morgan, Chetverikov, Muller,

Sonneborn), por mencionar solo a algunos de los

fundadores de esta rama.

Pero incluso cuándo se impone la ley de

disminución de beneficios, nada justifica la

abolición de una disciplina que se ha

convertido en “clásica”

BIOLOGIA, UNA CIENCIA DIVERSIFICADA

En los capítulos 1 y 2 se insistía en las

características y conceptos que distinguen la

biología de las ciencias físicas, la teología, la

filosofía y las humanidades. Casi igual de

importantes son las diferencias conceptuales

dentro de la propia biología. Cada rama de la

biología tiene su propio banco de datos, su

propio conjunto de teorías, su propia estructu-

ra conceptual, sus propios libros de texto,

publicaciones y sociedades científicas. Hay que

reconocer que existen similitudes entre las

disciplinas biológicas que se ocupan de causas

próximas, y entre las que se especializan en

causas remotas, pero aún así difieren mucho

en cuánto a teorías predominantes y conceptos

fundamentales.

Analizar todos los campos especializados de la

biología exigiría mucho más espacio que el

disponible en este libro y estaría muy por enci-

ma de mis posibilidades. Lo que me propongo

hacer en los capítulos siguientes es analizar

cuatro campos sistemática, biología del

desarrollo, evolución y ecología, que me

servirán de ejemplos para exponer la lucha

entre conceptos opuestos y la relativa madurez

de la actual estructura conceptual de dichos

campos.

Pero antes de abordar esa tarea, tal vez

debería explicar mejor algo que dije en el

Prefacio: mis razones para no incluir en mi

análisis ciertas disciplinas. Algunas disciplinas

biológicas abarcan en cierto modo todo

11 Este carácter indispensable de las disciplinas

clásicas ha sido recalcado por Stern (1962) y Mayr

(1963a).

lo que concierne a los organismos vivos. Este

es, sin duda, el caso de la genética. El

Page 175: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_____________________________________

175

programa genético es el factor subyacente de

todo lo que hacen los organismos. Desempeña

un papel decisivo en la formación de esa

estructura del organismo, en su desarrollo, sus

funciones y sus actividades. En términos

didácticos, el modo más informativo de

abordar los conceptos de la genética seria

utilizando como vehículo la propia historia de la

genética. Eso fue lo que intente hacer en mi

Growth of Biological Thought. Pero ahí solo me

ocupe de la genética de transmisión. Debido al

auge de la biología molecular, ahora se le da

más importancia a la genética del desarrollo, y

este tipo de genética se ha convertido a todos

los efectos en una rama de la biología

molecular.

Mas formidables, quizá insuperables, son los

problemas que plantea la biología molécular.

En los campos de la fisiología, el desarrollo, la

genética, la neurobiologia o el

comportamiento, los responsables últimos de

lo que ocurre son procesos moleculares. Se

han encontrado ya algunos fenómenos

unificadores, como los homeoboxes; otros se

perciben confusamente. Pero siempre que he

intentado presentar una visión general de la

biología molécular en conjunto, he quedado

abrumado por la masa de detalles. Por esta

razón no he dedicado ninguna sección especial

de este libro a la biología molécular, aunque en

los capítulos 8 y 9 resalto algunas de las

principales generalizaciones (<<leyes»)

descubiertas por los biólogos moleculares. La

razón de no haber dedicado más espacio a esta

disciplina no es que la considere menos

importante que otras ramas de la biología al

contrario-, sino que su tratamiento exige una

competencia de la que yo carezco. Lo mismo

sucede con la neurobiologia y la psicología, que

también son sumamente importantes. No obs-

tante, tengo la esperanza de que mi

tratamiento de la biología en conjunto arroje

alguna luz sobre las ramas de esta ciencia que

no se analizan con detalle en este libro.

Page 176: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

176

ASI ES LA BIOLOGÍA

ERNST MAYR.

Mayr, Ernst, "El 'como'. La formación de un nuevo

individuo", en Así es la Biología, Madrid, Debate

(Pensamiento), 1998, pp. 169-191.

Cada especie consta de miles, millones e

incluso miles de millones de individuos. Cada

día perecen muchos de ellos, que son

sustituidos por otros nuevos. Aunque solemos

pensar que la reproducción sexual es el

principal mecanismo para generar nuevos

individuos, la manera más sencilla de formar

un nuevo individuo es la escisión de un

individuo anterior en dos. Este es el modo

normal de reproducción de los procariontes, de

muchos protistas y hongos, e incluso de

algunos files de invertebrados.

Además de la escisión, existen otras

modalidades de reproducción sin sexo. Un

método frecuente en algunas plantas e

invertebrados es la producción de nuevos

individuos por gemación. En alguna parte de la

pared del cuerpo se forma una yema, que

acaba por desprenderse y transformarse en un

nuevo individuo. En las plantas también es

frecuente la reproducción vegetativa mediante

estolones subterráneos. En algunos

organismos asexuales, se forman nuevos

individuos a partir de huevos que no necesitan

fecundación. Este proceso se llama

partenogénesis. Los afidos, ciertos crustáceos

planctónicos y algunos otros animales presen-

tan alternancia de generaciones

partenogenéticas y sexuales.

En los organismos superiores, casi todos los

nuevos individuos se forman exclusivamente

por reproducción sexual, que implica muchos

procesos complicados, como la producción de

óvulos y espermatozoides, el acoplamiento de

los dos sexos y el cuidado del embrión en

desarrollo. No tiene nada de sorprendente que

esto haya dado lugar a una de las más largas

controversias de la biología evolutiva: explicar

las ventajas selectivas de esta estrategia de

reproducción. Aparentemente, una hembra que

engendre descendencia por partenogénesis

posee el doble de fecundidad que una hembra

que desperdicia, por así decirlo, la mitad de su

descendencia en machos que no son capaces

de reproducirse por si mismos. El éxito de la

reproducción sexual se explica en último

término porque aumenta considerablemente la

variabilidad genética de la descendencia, y el

aumento de la variabilidad presenta múltiples

ventajas en la lucha por la supervivencia; una

de ellas es la menor vulnerabilidad a las

enfermedades.

Con la excepción del funcionamiento del

cerebro, ningún otro fenómeno del mundo vivo

es tan milagroso y sobrecogedor como el

desarrollo de un nuevo adulto a partir de un

huevo fecundado. La historia de nuestro

cocimiento de este proceso se puede dividir a

grandes rasgos en tres periodos. El primer

perdió, que va desde la antigüedad hasta

1830, aproximadamente, se centro en la

descripción del desarrollo del embrión

Lo que más interesaba en este perdió era la

EL «COMO»A FORMACIÓN DE UN NUEVO INDIVIDUO

Page 177: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

177

contribución relativa del padre y la madre al

embrión. El segundo período comenzó con la

teoría celular y el descubrimiento de que el

huevo de los vertebrados era una célula única,

y de que el elemento fecundador del semen, el

espermatozoide, era también una célula.

Durante este período, lo que más interesaba a

los investigadores era la división del óvulo

fecundado en células y el destino final de cada

una de dichas células; es decir, su contribución

a las diferentes estructuras y órganos.

Necesariamente, la embriología tuvo que ser

muy descriptiva durante estos dos primeros

periodos. El objetivo era descubrir que ocurría.

Durante el tercer periodo ya fue posible

investigar como tiene lugar el desarrollo; es

decir, los mecanismos que dan como resultado

la formación de estructuras embrionarias. Ya

en los primeros años del siglo XX se demostró

que el desarrollo esta controlado por genes

específicos, y también que existen complejas

interacciones entre las distintas partes del

embrión. Así pués, el comportamiento de las

células embrionarias no sólo esta determinado

por los genes, sino también por el entorno

celular en el que se encuentran dichas células

en las diferentes fases del desarrollo.

En un principio, el análisis de los genes y de

los procesos bioquímicos controlados por genes

tenía necesariamente que ser reduccionista,

pero pronto se comprendió que los genes

interaccionan unos con otros y con el entorno

celular, como los músicos de una orquesta. El

estudio de esta bien orquestada interacción de

genes y células durante la formación de un

individuo constituye la frontera actual de la

biología del desarrollo. Pero este estudio no

pudo comenzar hasta después de siglos de

concienzudos trabajos descriptivos. Los

descubrimientos fueron angustiosamente

lentos.

LOS COMIENZOS DE LA BIOLOGÍA DEL

DESARROLLO

La diversidad es la característica mas

sobresaliente del mundo vivo, y también

caracteriza a los procesos de desarrollo. No

obstante, los organismos emparentados suelen

tener desarrollos similares. Mil anos antes de

Jesucristo, los egipcios ya eran vagamente

conscientes de la similitud entre el desarrollo

de un polio en un huevo incubado y el desarro-

llo del embrión de los mamíferos, que también

son vertebrados. Pero lo poco que se sabía

hasta entonces quedo completamente

eclipsado por las obras de Aristóteles sobre los

animales y su embriología comparada.

Aristóteles fundo la biología de la reproducción,

comentando la cuestión de la masculinidad y la

feminidad, la estructura y función de los

órganos reproductores, las diferencias entre

viviparismo (el parto de crías vivas) y

oviparismo (la reproducción mediante huevos

que se incuban fuera del cuerpo), las

modalidades de copula en diferentes tipos de

animales, el origen y características del semen,

y casi todos los demás aspectos de la

reproducción y el desarrollo.

Aristóteles abordo incluso dos grandes

problemas de la reproducción que siguieron

provocando controversias hasta finales del

siglo XIX. Uno es la teoría de la pangenesis

(que afirma que cada célula del cuerpo aporta

materiales hereditarios a las células

germinales), y el otro el debate preformación

lepigenesis. Resulta casi increíble que aquel

pionero del estudio del desarrollo animal

pudiera escribir un tratado tan completo,

basado en tantas observaciones comparativas

y gobernado por razonamientos tan

impecables, que no fue superado hasta el siglo

XIX.

No obstante, Aristóteles era humano y cometió

algunos errores. Aunque las hembras de todos

los grupos de animales que observo producían

Page 178: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

178

óvulos, al parecer nunca se le ocurrió que las

hembras de los mamíferos tuvieran óvulos

también. Sostenía en cambio que el semen

masculino provocaba la coagulación de la

sangre menstrual de la hembra, y que de ahí

se originaba el embrión de los mamíferos.

Durante mucho tiempo se creyó que Aristóteles

había incurrido en un segundo error al intentar

explicar la especificidad del desarrollo, que

tanto le impresionaba. El desarrollo de un

huevo de rana daba lugar invariablemente a

una rana, y no a un pez o un pollo, como si

contuviera alguna información que lo guiara

hacia su objetivo. Esta especificidad indujo a

Aristóteles a postular una <<causa ultima»,

responsable del infalible desarrollo del huevo

hasta el estado adulto. Hasta nuestros tiempos

no se comprendió que el eidos de Aristóteles,

aquel agente aparentemente metafísico, era lo

que ahora llamamos programa genético, to-

talmente explicable por factores fisicoquímicos.

El desarrollo de un huevo fecundado esta

guiado por un programa genético2.

Aunque la reproducción y el desarrollo de los

embriones causaron fascinación durante siglos,

la disciplina que llamamos biología del desa-

rrollo no experimentó ningún progreso real

después de Aristóteles, hasta que Harvey, en

el siglo XVII, estudio concienzudamente la

incubación de huevos de gallina, a simple vista

y con ayuda de una lente simple. Describió

claramente el punto de origen del embrión:

una estructura de la membrana vitelina del

huevo de gallina.

Se puede encontrar una excelente exposición de las

ideas de Aristóteles en Needham (1959).

En la actualidad, diríamos que estos procesos

dirigidos por un programa son teleonomicos, pero no

teleológicos.

Además, demostró que en el centro de los

mamíferos no había sangre menstrual

coagulada que constituyera la aportación de la

hembra al embrión, y postuló la existencia de

“huevos” en los mamíferos. Poco después,

Stensen y De Graaf descubrieron los folículos

del ovario, aunque el autentico óvulo de los

mamíferos no fue descubierto hasta 1827; su

descubridor fue Karl Ernst von Baer. Quedo

claro que el ovario era el equivalente femenino

del testículo del macho.

En los años que siguieron a los

descubrimientos de Harvey se descubrieron

muchos detalles del desarrollo del huevo de

gallina, gracias sobre todo a los primeros

microscopios compuestos. Primero fue

Malpigio, después Spallanzani, Von Haller y

Caspar Friedrich Wolff: todos ellos ampliaron

considerablemente nuestros conocimientos

sobre el desarrollo del pollo. Sin embargo,

todos estos investigadores seguían empeñados

en establecer una correlación entre el

desarrollo gradual de los órganos embrionarios

y las teorías fisiológicas de Aristóteles. Este era

el marco conceptual en el que intentaban

encajar sus observaciones.

En cambio, la embriología del siglo XIX se guió

por un espíritu totalmente diferente; casi se

podría decir que por un espíritu mas

auténticamente científico. En todos los campos

de la biología funcional, los datos confirmados

se convirtieron en la base indispensable para

elaborar teorías sólidas. Los tres grandes

representantes de la embriología de inicios del

siglo XIX, Christian Pander, Heinrich Rathke y

Von Baer, comenzaron por describir

minuciosamente sus descubrimientos -basados

principalmente en el polio- y solo entonces se

atrevieron a teorizar acerca de los mismos3.

Descubrieron entre otras cosas el notocordio,

el tubo neural y lo que es aún más importante

las tres capas germinales. Estos embriólogos

compararon los procesos descubiertos en el

polio con los de otros vertebrados, y más

Page 179: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

179

adelante con los de los cangrejos y otros

invertebrados.

Por ser tan fácil de estudiar, el desarrollo del

polio (y el de la rana, bastante similar) ha sido

considerado tradicionalmente como el “patrón

oro” de la embriología. Pero ambos procesos

son característicos solo del

Fue Pander (1817) quien estableció las bases

de las nuevas descripciones del desarrollo de

los vertebrados, pero Von Baer (1828ff) las

amplió y perfeccionó considerablemente.

desarrollo de los vertebrados, y existe un

número casi infinito de vías de desarrollo

diferentes en los otros y la de organismos. las

pautas de segmentación del zigoto, en

particular, pueden diferir drásticamente en di-

ferentes grupos. Cuándo los embriólogos

experimentales del siglo XIX compararon el

desarrollo de los vertebrados con el de los

tunicados, equinodermos, moluscos,

celentéreos y otros fila de invertebrados, des-

cubrieron numerosas diferencias. Casi todas las

generalizaciones de las páginas siguientes se

aplican principalmente a los vertebrados.

EL IMPACTO DE LA TEORIA CELULAR

Una de las numerosas contribuciones

unificadoras de la teoría celular, propuesta

poco después de 1830 por Schwann y

Schleiden, consistió en dar un nuevo

significado a los términos óvulo y semen, que

hasta entonces habían sido conceptos bastante

inconcretos. Remak (1852) fue el primero en

demostrar que el óvulo es una célula. Aunque

Leeuwenhoek había descubierto

espermatozoides en el semen en 1680, muchos

creían que se trataba de meros parásitos del

semen. Otros sostenían que eran los

portadores de la contribución del padre al

embrión, pero no se sabía que cada

espermatozoide es una célula, la célula

germinal masculina, hasta que Kolliker lo

demostró en 1841.

Resulta curioso que hasta 1880,

aproximadamente, siguiera existiendo mucha

incertidumbre acerca del significado de la

fecundación. Para los fisicistas, la fecundación

no era más que el impulso o señal que iniciaba

la segmentación de la célula huevo. Así

interpretaba la fecundación Miescher, el

descubridor del ADN, en una fecha tan tardía

como 1874. Con el tiempo, citólogos como O.

Hertwig y Van Beneden demostraron que el

espermatozoide aporta al huevo mucho más

que una simple orden de iniciar la primera

segmentación; también aporta el núcleo de la

célula germinal (gameto) masculina.

Este núcleo, con su dotación haploide de

cromosomas masculinos, penetra en el óvulo.

Los cromosomas se suman al conjunto

haploide de cromosomas femeninos del óvulo,

formando el núcleo diploide del zigoto. Así

pues, la fecundación no sólo restaura la

diploidía, sino que además combina en la

descendencia genes del padre y de la madre.

Los hibridadores de plantas como Koelreuter

habían descubierto esto mucho tiempo antes.

"Los huevos con mucho vitelo suelen tener un

desarrollo muy distinto del de los huevos con poco

vitelo, incluso dentro de un taxón superior. Las

mayores diferencias en la trayectoria completa del

desarrollo se dan en organismos con diferentes fases

larvarias o metamorfosis completa. En los

epidópteros, por ejemplo, y en otros insectos con

metamorfosis completa, tiene lugar una

reorganización total durante el estado de pupa, y un

nuevo desarrollo de las estructuras del adulto a

partir de los llamados discos imaginales.

Page 180: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

180

EPIGENESIS O PREFORMACIÓN?

Pero, ¿cómo es posible que esa masa de

material “informe” que es el zigoto se

transforme en un pollo, una rana o un pez?

Este enigma dio origen a una controversia que

se inició en el siglo XVII y duro hasta el XX.

Poco a poco se desarrollaron dos hipótesis

principales, ambas basadas en buenos

argumentos y ambas ahora lo sabemos en

parte correctas y en parte erróneas: la

hipótesis de la preformación y la de la

epigenesis.

Los preformacionistas basaban su hipótesis en

la observación de que un huevo fecundado

produce invariablemente un adulto de la

especie que produjo el huevo. Llegaron a la

conclusión de que en el momento de la

fecundación ya existe en el óvulo o en el

espermatozoide una versión en miniatura del

futuro organismo, y que todo el desarrollo

consiste simplemente en el despliegue que

ellos llamaban « evolución de esa forma

original. Esta teoría se apoyaba en unas

declaraciones de Malpigio, el primer

preformacionista declarado, que aseguraba

haber visto en un huevo de gallina fecundado

las primeras fases del desarrollo, lo cual le

convenció de que la forma del futuro

organismo estaba ya preformada en el huevo.

La continuación lógica del concepto de

preformación era suponer que no sólo existía

un organismo preformado, sino que en este

organismo preformado estaban ya presentes

todos sus descendientes. A esta ampliación de

la teoría de la preformación se la llamo teoría

del emboltement. Faltaba por resolver la

cuestión de la localización del organismo

preformado: estaba en el óvulo, como

afirmaban los ovistas, o en el espermatozoide,

como sostenían los animalculistas? Numerosas

descripciones e ilustraciones de este período

mostraban un ser humano en miniatura (el

homonculo) encapsulado en el espermatozoide.

Los experimentos de hibridación de plantas de

Koelreuter (1760) refutaron claramente las dos

teorías preformacionistas, demostrando que los

hibridos estaban determinados a panes iguales

por el padre y por la madre. No podía existir

un adulto de la especie preformado en la célula

germinal de uno solo de los progenitores.

Debido, tal vez, a que estos experimentos se

realizaron con plantas, esta decisiva refutación

no fue tenida en cuenta durante mucho

tiempo. Lo mismo ocurrió con los mulos y otros

animales híbridos de formas intermedias.

Tampoco se presto atención a los estudios

sobre regeneración, que demostraban que

cuándo se amputaban panes de ciertos

organismos, como las hidras y algunos anfibios

y reptiles, dichas partes se regeneraban

mediante un proceso esencialmente

epigenético.

Frente a los preformacionistas se alzaban los

epigenesistas, que sostenían que el desarrollo

comienza a partir de una masa totalmente

informe, que adquiere forma gracias a alguna

fuerza exterior, una vis essentialis, como la

llamaba C. F. Wolff'. Pero la teoría de la

epigénesis era incapaz de explicar por que los

huevos de gallina dan lugar a pollos de gallina,

y los de rana a renacuajos de rana. Tampoco

podía explicar la diferenciación de tejidos y

estructuras embrionarias durante la ontogenia.

Lo que es más: creer en la epigénesis

implicaba creer que cada especie poseían su

propia vis essentialis, en total contraste con las

fuerzas universales descritas por los físicos,

como la gravitación. Ningún epigenesista sabía

explicar que era la vis essentialis y por que era

tan específica.

No obstante, la epigénesis salio triunfadora de

la controversia, principalmente porque los

avances de las técnicas microscópicas fueron

incapaces de hallar el menor rastro de un

cuerpo preformado en el huevo recién

fecundado. Pero la solución definitiva al enigma

no se encontró hasta el siglo XX. El primer

Page 181: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

181

paso al respecto se dio en el campo de la ge-

nética, que distinguía entre el genotipo (la

constitución genética de un individuo) y el

fenotipo (la totalidad de los caracteres

observables en un individuo), y había

demostrado que el genotipo, que contiene los

genes necesarios para formar una gallina,

podía controlar durante el desarrollo la

producción de un fenotipo de gallina. Así pues,

el genotipo, que aporta la información

necesaria para el desarrollo, es el elemento

preformado. Pero al dirigir el desarrollo

epigenético de la masa aparentemente informe

del huevo, también desempeñaba las funciones

de la vis essentialis de los epigenesistas.

Por último, la biología molécular despejo la

última incógnita al demostrar que esta vis

essentialis era el programa genético del ADN

del zigoto. La introducción del concepto de

programa genético puso fin a la antigua

controversia. En cierto modo, la respuesta era

una síntesis de epigénesis y preformación. El

proceso del desarrollo, por el que se forma el

fenotipo, es epigenético. Pero el desarrollo es

también preformacionista, porque el zigoto

contiene un programa genético heredado que

determina en gran medida el fenotipo.

Es típico de la biología que la solución

definitiva a una larga controversia combine

elementos de los dos bandos opuestos. Los

bandos enfrentados son como los proverbiales

ciegos que tocan diferentes panes de un

elefante. Cada uno posee parte de la verdad,

pero hacen extrapolaciones erróneas a partir

de esas verdades parciales.

Esta vis essentialis era, por supuesto, un dens ex

urachina metafísico, y el preformacionista Halter

tenía mucha razón al preguntar: ¿Por que el material

informe procedente de una gallina siempre da lugar

a un polio de gallina, y el de un pavo real siempre da

lugar a un pavo real? No se ofrece ninguna respuesta

a estas preguntas.»

La respuesta definitiva se obtiene eliminando

los errores y combinando las porciones validas

de las diversas teorías contendientes.

DIFERENCIACIÓN: LA DIVERGENCIA DE

LAS CÉLULAS EN EL DESARROLLO

Uno de los aspectos más maravillosos del

desarrollo, que durante mucho tiempo resulto

totalmente inexplicable, es la diferenciación

gradual de las células descendientes de una

misma célula, el zigoto. Como llega una

neurona a ser tan diferente de las células del

conducto intestinal?

El problema de la diferenciación celular se

volvió aún más desconcertante entre 1870 y

1890, cuándo por fin quedo claro que la

determinación genética estaba localizada en el

núcleo de la célula, y más concretamente en

los cromosomas. Si los núcleos de todas las

células contenían los mismos determinantes

genéticos, como sostenía Weismann, y como

era posible que las células llegaran a ser tan

diferentes en el curso del desarrollo?

La solución más simple consistía en suponer

que durante la división mitótica de la célula,

cuándo los cromosomas se dividen, cada célula

hija recibe una combinación ligeramente

distinta de cromosomas, con diferentes

elementos genéticos, y que la diferenciación

celular depende de los elementos genéticos

concretos que recibe cada célula. Esta teoría

de la división celular desigual fue aceptada

mayoritariamente desde 1880 hasta 1900, por

lo menos. Pero si esto era cierto, no tendría

sentido un proceso tan elaborado como la

mitosis, que los citologos tenían ya bien

estudiada. Roux (1883) se preguntaba con

mucha razón por que el núcleo no se dividía

simplemente por su piano ecuatorial,

convirtiéndose cada medio núcleo en el núcleo

de una de las células hijas. Que sentido tiene

un mecanismo tan complicado, que durante la

mitosis convierte cada cromosoma en un largo

Page 182: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

182

filamento de cromática? Esto sólo tendría

sentido, insistía Roux, si el núcleo estuviera

formado por un material muy heterogéneo, tal

vez por partículas Onicas y diferentes. En tal

caso, la distribución equitativa de dichas

partículas entre las células hijas solo sería

posible si estas partículas estuvieran

encadenadas en un único filamento y este

filamento se escindiera longitudinalmente. Así

se garantizaría una distribución completamente

equitativa del heterogéneo contenido del

núcleo entre las dos células hijas.

Ahora sabemos que la teoría de Roux era

correcta en lo fundamental, y que fue una

brillantísima deducción de sus observaciones

de la mitosis. Por desgracia, ciertas

observaciones realizadas en los años siguientes

parecían refutarla, y el propio Roux acabo

descartando su teoría original, que era valida,

y adoptando en su lugar la de la división

mitótica desigual. Lo que motivo su conversión

fueron unos estudios que demostraron que, en

algunos organismos, después de las primeras

segmentaciones del huevo, las células

descendientes estaban ya muy diferenciadas y

daban lugar a sistemas de órganos. ¿Como era

posible que sucediera tal cosa si los elementos

genéticos se repartían por igual?

Otros descubrimientos acentuaron el misterio.

Los experimentos de Roux, Driesch, Morgan y

Wilson demostraron que las células formadas

en las primeras segmentaciones de diferentes

grupos animales tenían diferentes

“potenciales”. Las células de una ascidia, si se

separaban, producían una línea de células

descendientes que tenían las mismas propie-

dades que si no se hubieran separado; las dos

células formadas en la primera división de

segmentación producían dos médicos larvas de

ascidia. Este modo de diferenciación se llamo

en mosaico o desarrollo, determinado. Pero

cuando se separaban las dos células de la

primera división de segmentación de un erizo

de mar, cada una de ellas daba origen a una

larva casi normal, sólo que de menor tamaño.

A este otro modo de diferenciación se lo llamo

desarrollo regulativo. Para complicar aún más

las cosas, se descubrió que en muchos grupos

el desarrollo era una cosa intermedia entre

estas dos modalidades.

Cuánto más se estudiaban los detalles del

desarrollo de diferentes organismos, más

difícil resultaba establecer principios claros y

generales. Los procesos eran muy diferentes

en unos tipos de organismos y en otros.

Algunas células embrionarias parecían inmunes

a las influencias de su entorno celular; otras

podían ser completamente reprogramadas por

el entorno. Algunas células permanecían en el

tejido en el que se habían formado; otras

realizaban migraciones más o menos largas en

el embrión. Después de numerosos

experimentos, la relación entre el genotipo y la

diferenciación de las células del embrión seguía

siendo un enigma, y lo siguió siendo durante

mucho tiempo.

Con el tiempo, y gracias principalmente a las

contribuciones de la biología molécular del

siglo XX, se supo que todas las células experi-

mentan un proceso de diferenciación, y que, en

un momento dado, solo esta activa una

pequeña fracción de los genes del núcleo de

cada célula.

Hay mecanismos reguladores que activan o

desactivan cada gen, dependiendo de que su

producto génico sea o no necesario en esa

célula y en ese momento.

Moore (1993:445-456) ofrece un excelente resumen

de estas 0nvestigaciones.

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

183

La sincronización de esta actividad reguladora

esta en parte programada en el genotipo, y en

parte determinada por las céulas vecinas. Ni

siquiera un biólogo tan sagaz como Weisman

fue capaz de imaginar que el genotipo tuviera

capacidades tan complicadas, y también él

optó por la errónea solución de la división

nuclear desigual. Y todavía no se sabe bien

como los genes reguladores “saben” o sienten

cuándo deben activar otros genes.

Se descubrió también que en muchos zigotos

sobre todo en los que tienen mucho vitelo el

control de las primeras divisiones celulares co-

rre a cargo exclusivamente de factores

maternos del citoplasma. Esto fue lo que

confundió a Roux. Sólo después de haber

completado las primeras fases del desarrollo

entraban en acción los genes nucleares del

nuevo zigoto. Sigue siendo un misterio la

manera en que el ovario determina que

material hay que situar en las diferentes partes

del vitelo, y como transfiere este material de la

manera precisa.

En el nematodo Caenorhabditis, por ejemplo, a

las células fundadoras de los diferentes linajes

celulares se les asigna un sector específico del

citoplasma del huevo, que se supone que

contiene factores reguladores de origen

materno. En cambio, en los taxones con

desarrollo regulativo, como los vertebrados, no

existen linajes celulares fijos en una fase tan

temprana, y se producen numerosas

migraciones de células; la especificidad de las

células está determinada en gran medida por

la inducción (la influencia de los tejidos ya

existentes en el desarrollo de otros tejidos). Se

pueden observar enormes diferencias en las

rutas de diferenciación, no sólo entre

nematodos y vertebrados, sino incluso entre

especies de fila con parentesco más próximo:

por ejemplo, entre los cordados (que incluyen

a los vertebrados) y los equinodermos. Existe

una gran variedad de pautas de desarrollo;

algunas son independientes de toda influencia

ambiental, mientras que en otras el entorno

influye decisivamente.

FORMACIÓN DE LAS CAPAS GERMINALES

En el siglo XVIII, los investigadores del

desarrollo, que trabajaban con una

metodología primitiva, creían que la primera

estructura que aparecía en la ontogenía era el

corazón, y que los otros órganos iban apare-

ciendo a medida que sus funciones eran

necesarias para el embrión en desarrollo. Peco

C. F. Wolff, Pander y Von Baer demostraron

que no es así.

De hecho, en las ocho a doce primeras

divisiones de segmentación de un huevo de

rana se forma una bola de células, la llamada

blastula. Parte de la capa externa de células se

“invagina” en el interior hueco de esta blastula,

y se forma una gastrula de doble pared. Por

último, mediante varios procesos diferentes, se

desarrolla una capa intermedia llamada

mesodermo. Las células que formaran las tres

capas germinales estan todas en el exterior de

la blástula; las que se convertirán en el

ectodermo están en el hemisferio superior; las

de la región ecuatorial formarán el

mesodermo; y casi todo el hemisferio ventral

se convertirá en endodermo. Pander (1817)

fue el primero en demostrar la existencia de

estas tres capas celulares en el embrión de

polio; y pocos años después, Von Baer (1828)

demostró que la formación de tres capas

germinales caracterizaba el desarrollo de todas

las clases de vertebrados. Cada capa germinal

daba origen a un conjunto concreto de

sistemas de oréganos: del ectodermo

derivaban la piel y el sistema nervioso; del

endodermo, el sistema intestinal; y del

mesodermo, los músculos, los tejidos co-

nectivos y el sistema sanguíneo.

A partir de 1830, la aplicación de la teoría

celular permitió a los investigadores aumentar

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

184

sus conocimientos sobre el desarrollo de las

capas germinales. No se tardó en comprobar

que el ectodermo y el endodermo existen

también en todos los grupos de invertebrados,

y en particular en los celentéreos. Además, la

formación de las capas germinales era igual en

todos los grupos de organismos: una

invaginación de la gástula daba como resultado

la formación de la gástrula, con su ectodermo

y su endodermo.

A finales de la década de 1870 habían surgido

considerables dudas acerca de si las mismas

capas germinales daban origen a las mismas

estructuras en todos los organismos y, sobre

todo, acerca de la relación entre el mesodermo

y las otras dos capas germinales. Los

experimentos de regeneración, el tratamiento

con sustancias químicas y el análisis de pa-

tologías indicaban que las capas germinales

podían adoptar papeles diferentes del que

tenían en condiciones normales.

El estudio del potencial de las capas germinales

inició una nueva era con la aplicación de

métodos quirúrgicos a la embriología

experimental, y en particular con los

experimentos de trasplante, que demostraron

que cuando se trasplantaban fragmentos de

una capa germinal a una nueva posición en el

embrión, o se cultivaban en un cultivo de

tejidos, el desarrollo resultante era muy

diferente del que se producía en la posición

normal.

No se tardo en sugerir una conexión entre la

ontogenia y la filogenia: la fase de gastrula

correspondería al tipo celentereo, y las fases

posteriores del desarrollo representarían los « tipos»

de organismos “superiores”. Haeckel, más que

ningún otro, insistió en este aspecto recapitulatorio

del desarrollo y propuso la teoría de la gastrea para

la evolución de los

invertebrados.

Por ejemplo, el ectodermo aislado en un cultivo

no daba lugar a un tejido nervioso

diferenciado: privado de la influencia de las

células de otras capas, sólo formaba epidermis.

Si se implantaban tejidos embrionarios de

anfibio en la cavidad abdominal del embrión,

los tejidos ectodérmicos y endodérmicos

formaban estructuras que normalmente

derivan de las otras capas germinales. La

consecuencia de todos estos experimentos fué

que resultaba imposible seguir sosteniendo la

doctrina de la especificidad absoluta de las

capas germinales, de gran aceptación durante

el siglo pasado. Las capas germinales parecían

tener un potencial normal cuándo mantenían

su relación normal con otras capas germinales

o complejos celulares, pero revelaban

potenciales adicionales cuándo se alteraban las

relaciones normales.

Se descubrió, además, que las capas

germinales no mantienen su integridad durante

el desarrollo. Por el contrario, muchas células

embrionarias realizan largos desplazamientos.

El mesodermo, por ejemplo, se puede formar a

partir de células que han migrado desde el

ectodermo o desde el endodermo. Las células

pigmentarias y las neuronas de los embriones

de vertebrados emprenden largos migraciones

desde su lugar de origen en la cresta neural.

En algunos casos, las células migratorias son

atraídas por estímulos químicos que emanan

de la zona de destino, en un proceso llamado

inducción.

INDUCCIÓN

Hacia 1900, la distinción establecida por Roux

entre tejidos o estructuras que parecen

desarrollarse siguiendo estrictamente un

programa genético fijo (desarrollo

determinado) y los que se ven afectados por

los tejidos o estructuras adyacentes (desarrollo

regulativo) dio lugar a un nuevo concepto de la

embriología experimental, llamado

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

185

«inducción». Este término se aplica a todos los

casos en los que un tejido afecta al desarrollo

posterior de otro.

El primero que demostró sin lugar a dudas este

fenómeno fué Spemann (1901). con el ojo del

embrión de rana. El cristalino se forma a partir

del ectodermo, pero no se desarrolla si se

destruye o extirpa el tejido mesodermico de

debajo (el primordio ocular). Spemann puso a

prueba sus descubrimientos, trasplantando el

primordio ocular a otras partes del embrión,

para ver si el ectodermo de otras partes del

cuerpo poseía la misma capacidad de

formación del cristalino; y efectivamente, la

tenía. Por Ultimo, extirpo el ectodermo local de

la región ocular y lo sustituyo

por ectodermo de otras partes del embrión; de

nuevo se formó un cristalino. Posteriormente,

otros autores obtuvieron resultados diferentes,

sobre todo si utilizaban otras especies de

ranas. En algunos casos se desarrollaba un

“cristalino libre” incluso después de extirpar el

primordio ocular. Spemann acabo llegando a la

conclusión de que gran parte del ectodermo de

la cabeza tenía predisposición a la formación

del cristalino.

En otra serie de experimentos de trasplante,

Spemann demostró que una porción del labio

dorsal del blastoporo inducía la formación del

tejido del tubo neural en lo alto del intestino

primitivo. Sugirió la existencia de un

(organizador» responsable de este efecto,

publicando en 1924 un artículo escrito en

colaboración con Hilde Man-old, que había rea-

lizado casi todo el trabajo técnico- que causo

gran sensación y desencadenó una actividad

casi febril entre los embriólogos

experimentales. Con el tiempo se demostró

que, en ocasiones, incluso los organizadores

muertos» y ciertas sustancias inorgánicas son

capaces de inducir la formación del tubo

neural.

El propio Spemann y muchos otros

investigadores dejaron de trabajar en este

campo o se dedicaron a otros problemas; sin

embargo, ahora esta claro que iba por buen

camino. Hace poco se aisló una proteína que

parece poseer la capacidad de inducir el tejido

nervioso. El estudio de todos los experimentos

realizados en este campo impulsó a Spemann a

considerar la inducción como una compleja

interacción entre el tejido inductor y el

inducido>.

Independientemente de la clase de señal

química enviada por el tejido inductor al

inducido, esta demostrado que la inducción

desempeña un papel importante en el

desarrollo de los organismos con desarrollo

regulativo (como los vertebrados). El estudio

de las interacciones entre células y tejidos

durante la ontogenia y, en particular, el

comportamiento de las células según su

posición se ha convertido en una rama inde-

pendiente de la biología (la topobiología), que

analiza por separado las propiedades de las

membranas celulares. Ha quedado

perfectamente demostrado que la interacción

de células y tejidos desempeña importante

papel en el desarrollo de casi todos los

organismos, exceptuando tal vez unos pocos

con desarrollo estrictamente determinado.

RECAPITULACIÓN

Desde los tiempos de Meckel-Serres y Von

Baer, los naturalistas han estado interesados

en las implicaciones evolutivas del desarrollo.

Saha (1991:106).

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

186

Hacia 1825, Rathke descubrió las hendiduras y

bolsas branquiales de los embriones de aves y

mamíferos, una observación que encajaba a la

perfección con la idea entonces dominante de

la “gran cadena de seres” (scaly naturae). Si

los organismos adultos se podían ordenar en

una serie de perfección cada vez mayor, por

que no podían sus embriones recorrer una

serie equivalente de etapas, que reflejaran los

arquetipos anteriores, de perfección menos

avanzada? Sin duda, las hendiduras

branquiales eran un reflejo de una etapa

pisciforme, y las fases embrionarias anteriores

representaban recapitulaciones de tipos aún

más primitivos.

Así nació la teoría de la recapitulación, también

conocida como ley de Meckel-Serres: los

organismos recapitulan durante su ontogenía

las etapas filogenéticas por las que pasaron

sus antepasados. En el período predarvinista,

el pensamiento evolutivo era aún bastante

confuso, pero la recapitulación encajaba con la

idea, muy extendida, de que los organismos

«superiores» de la escala repasaban durante

su ontogenia las etapas filogenéticas del

pasado.

Von Baer, aunque confirmo la similitud entre

algunas fases de la ontogenia y las formas de

tipos “inferiores”, rechazo categóricamente la

interpretación evolutiva. Para el, lo único que

ocurría era que las primeras fases eran más

simples y homogéneas, y las fases avanzadas

eras más especializadas y heterogéneas; toda

la ontogenia era un avarice desde lo simple a

lo complejo (a esto se lo llamó “ley de von

Baer” ). Para Von Baer, las interpretaciones

teleologicas eran perfectamente aceptables,

pero no aceptaba nada parecido a la teoría

darvinista de la ascendencia común.

Muy diferente era la posición de Ernst Haeckel.

Más que ningún otro, Haeckel insistió en el

aspecto recapitulatorio del desarrollo, sugi-

riendo que la face de gástrula correspondía a la

evolución de los invertebrados, y que las fases

posteriores del desarrollo correspondían a la

evolución de “tipos” de organismos

“superiores”. Poco después de la publicación de

El origen de las especies, de Darwin, Haeckel

proclamó la «ley biogenética fundamental) >:

la ontogenia es una recapitulación de la

filogenia. Al instante esto despertó un enorme

interés por la embriología comparada, y los

estudiosos de la ontogenía creyeron encontrar

en todas partes confirmaciones de la teoría de

Haeckel. Durante unos cuantos años, a finales

del siglo XIX, la embriología se centro en la

búsqueda de antepasados comunes, basándose

en las evidencias de recapitulación.

Pero. en general, los embriologos han tendido

a rechazar la teoría de la recapitulación, sobre

todo en sus versiones más extremistas, en

favor de la ley de Von Baer. Las razones de

esta elección son principalmente teóricas. No

se les ocurría ninguna causa convincente que

hiciera pasar al embrión por todas sus fases

ancestrales, y se sentían más a gusto con una

progresión de lo simple a lo complejo, como

postulaba Von Baer. De hecho, los embriones

suelen ser más simples y menos diferenciados

que los adultos resultantes. Sin embargo, los

partidarios de Von Baer pasaban por alto el

hecho de que los arcos branquiales y otras

manifestaciones de la recapitulación no son

nunca más simples que las estructuras

posteriores. La ley de Von Baer se limitaba a

barrer la recapitulación debajo de la alfombra;

no la explicaba.

GENETICA DEL DESARROLLO

En el último cuarto del siglo XIX, el desarrollo

era estudiado también por otra rama de la

biología, que con el tiempo acabo llamándose

genética. Pero este nuevo campo no era

homogéneo. Los estudiosos de la herencia no

tardaron en darse cuenta de que su campo

estaba dividido en dos ramas: lo que más

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

187

adelante se llamo genética de la transmisión, y

la genética del desarrollo o fisiológica. La

genética mendeliana, que se ocupaba del modo

de transmisión de los factores genéticos de una

generación a otra, era Aura genética de la

transmisión. En cambio, la genética del

desarrollo estudiaba la actividad de dichos

factores en los organismos durante la

ontogenia. La incapacidad de algunos biólogos

-entre ellos. Weismann- para separar estos dos

aspectos de la genética fue responsable de

gran parte de los nialentendidos de la época. El

gran acierto de T. H. Morgan consistió en

separarlos y dedicarse exclusivamente al

estudio de la genética de transmisión.

En esa misma época, otros autores se

concentraron en la genética del desarrollo, y el

primer texto importante en este campo lo

escribió Richard Goldschrnidt (1938). Gran

parte de lo que se creía saber sobre el tema en

esta época era pura especulación, y la genética

del desarrollo no empezó a madurar hasta el

auge de la biología molecular. No obstante. en

publicaciones anteriores, como las de

Waddington y Schnialhausen. se habían

esbozado ya casi todos los problemas que son

objeto de las investinciones modernas.

La nueva era de la genética del desarrollo

comenzó cuando Avery (1944) demostró que el

ADN era el portador de la información genéti-

ca. El ADN controla la producción de las

proteínas que componen un organismo. El

desarrollo, pues, es la elaboración de

diferentes tipos de proteínas durante la

ontogenia, y la combinación específica de las

proteínas características de los diferentes

sistemas de órganos. Aunque los fundadores

de la genética moderna eran plenamente

conscientes de la relación entre los genes y el

desarrollo, no consiguieron -de hecho, ni

siquiera lo intentaron en serio- elaborar una

síntesis de la genética y el desarrollo.

El principal interés de la genética clásica eran

los genes individuales. Pero en aquella época,

la contribución de un gen particular al desa-

rrollo solo se podía determinar mediante el

estudio de mutaciones, en especial las

mutaciones deletereas e incluso letales. No

había manera de estudiar la contribución al

desarrollo de un gen normal (o, como se le

llamaba entonces, del « tipo silvestre»). De

hecho, el estudio de genes deletéreos fue el

método favorito de la genética del desarrollo a

partir de los años 30. Los resultados fueron

modestos; a menudo, se limitaban a identificar

el tejido concreto o la capa germinal afectada

por la mutación. Los análisis demostraron

también que casi todas las mutaciones

consistían en la incapacidad de producir un

producto génico necesario, pero no sirvieron

para determinar la naturaleza bioquímica de la

deficiencia.

Aunque se desconocía la naturaleza química

del producto génico, estos estudios

demostraron sin lugar a dudas que, durante el

desarrollo, un gen particular suele estar activo

sólo en ciertos tejidos y en ciertas fases

concretas del desarrollo. Basándose en este

descubrimiento, se podría describir el

desarrollo como una secuencia ordenada de

manifestaciones génicas.

EL IMPACTO DE LA BIOLOGIA MOLECULAR

El descubrimiento, aportado por la biología

molécular, de que el gen no es una proteína y

no constituye por si mismo una de las unidades

estructurales del embrión en desarrollo, sino

que el genotipo es simplemente el conjunto de

instrucciones necesarias para la construcción

del embrión, ejerció tan tremendo impacto en

la metodología y conceptualización de la

genética del desarrollo. Cuando se empezaron

a dilucidar los detalles de la acción génica, en

los años 60 y 70, quedó en claro por que

nuestros anteriores esquemas explicatorios

habían resultado de corto alcance.

No sólo se descubrió que los genes son

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

188

unidades compuestas, formadas por exones

que se transcriben e intrones que se extirpan

antes de la síntesis de proteínas, sino que

además de los genes estructurales que

producen enzimas, existen genes reguladores y

secuencias flanqueantes. Por fin quedo en claro

-como se había sugerido cautamente desde

1880 que un gen se puede activar y desactivar,

según se necesite o no su producto. Por

añadidura, la revolución molecular nos ayudó a

apreciar el hecho de que las células se

caracterizan por las proteínas que producen.

Todo el sistema, desde el ADN del núcleo y el

ARN mensajero hasta los polipéptidos y

proteínas, más la continua interacción de todo

este aparato con su entorno celular, resultó ser

mucho más complejo de lo que se había

pensado para entonces. El logro ideal de la

biología del desarrollo consistiría en descubrir

hasta el último de los genes que intervienen en

el desarrollo, determinar la contribución exacta

de cada gen, incluyendo la naturaleza química

del producto génico correspondiente y la

función que desempeña esta molécula en el

desarrollo, y analizar la maquinaria reguladora

que controla la entrada en acción de cada gen

en el momento preciso. Sorprendentemente,

los especialistas en desarrollo han avanzado

mucho hacia este objetivo en ciertos

organismos.

Los mayores progresos se han logrado con

organismos de desarrollo rígidamente

determinado, como los nematodos y la mosca

Drosophila. En el nematodo Caenorhabditis

elegans, por ejemplo, se dispone ya del mapa

de más de 100 genes con más de 1.000

mutaciones. Y lo que es más: se ha descifrado

la secuencia del ADN de muchos de estos

genes, determinando la secuencia exacta de

los pares de bases. El nematodo adulto tiene

un número fijo de células no gonadales, 810, y

gracias al estudio de los linajes celulares se ha

podido determinar que órganos derivan de

determinadas células de las primeras divisiones

de segmentación.

La mosca de la fruta, Drosophila, otro

organismo con desarrollo determinado,

presenta algunos inconvenientes para el

estudio, como el número mucho mayor de

genes, pero esto queda compensado con cre-

ces por sus ventajas genéticas y morfológicas.

Para empezar, cuando comenzaron los estudios

modernos sobre el desarrollo se disponía ya de

un amplio catálogo de mutaciones en la

Drosophila. Además, se había determinado ya

su posición en los cromosomas. Y por si fuera

poco, los cromosomas gigantes de las

glándulas salivares de la Drosophila permiten

con frecuencia identificar la naturaleza de las

mutaciones.

Pero lo más importante es que la Drosophila es

un organismo metamerico, y el análisis

genético permite determinar que genes

contribuyen al desarrollo de cada segmento.

Tiene cinco segmentos cefálicos, tres

segmentos toracicos y de ocho a once

segmentos abdominales;

No solo los genes son unidades compuestas,

formadas por exones que se transcriben e

intrones que se extirpan antes de la síntesis de

proteínas, sino que además de los genes es-

tructurales que producen enzimas, existen

genes reguladores y secuencias flanqueantes.

Toda esta maquinaria es demasiado compleja

para ser descrita al detalle en este libro, y no

tengo más remedio que recomendar la lectura

de obras como La biología molecular del gen

(Alberts y otros 1983).

Se conocen ya muchos genes que influyen en

segmentos concretos (o grupos de

segmentos). Se ha descubierto mucho de lo

que hace cada uno de estos genes. Resulta

especialmente interesante la comparación de

los efectos de diferentes alelos (versiones de

un mismo gen) del mismo locus génico.

Se ha avanzado mucho menos en el análisis

genético de organismos con desarrollo

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EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

189

regulativo, como los vertebrados. En estas

especies, las células no tienen decidido su

destino hasta la fase de 16 o 32 células. Po-

siblemente, la mayor contribución al

conocimiento del desarrollo humano ha sido la

aportada por el estudio de las enfermedades

genéticas humanas; es decir, el estudio de

mutaciones que provocan cambios deletereos

en el fenotipo. Esto ha permitido a los

investigadores asignar un elevado porcentaje

de dichas mutaciones a cromosomas

concretos. Sin duda, gracias al Proyecto

Genoma Humano, acabaran por localizarse

todas las mutaciones. Pero teniendo en cuenta

el carácter regulativo del desarrollo, la

abundancia de inducción y las considerables

migraciones de ciertos complejos celulares, en

muchos casos resultara difícil establecer una

relación inequívoca entre genes concretos y

ciertos aspectos del desarrollo fenotipito. Los

sistemas de desarrollo de los organismos con

desarrollo regulativo son mucho más complejos

que los de las especies con desarrollo

determinado. Es posible que tengamos que

conformarnos con conclusiones generalizadas.

Uno de los avances más apasionantes de la

embriología molécular ha sido el

descubrimiento de que ciertos conjuntos de

genes están ampliamente distribuidos en

grupos animales con parentesco muy lejano.

Los llamados genes Hox se descubrieron en la

Drosophila, pero, gracias al análisis de

secuencias, se han encontrado también en el

ratón, en un anfibio, en un nematodo y en

otros animales. En los vertebrados, por ejem-

plo, existen cuatro conjuntos homólogos de

genes Hox. Estos grupos de genes no codifican

estructuras concretas, sino su posición relativa

en el organismo. También se han encontrado

genes Hox homólogos en casi todos los fila de

invertebrados, desde los celentéreos y

platelmintos a los artrópodos, moluscos y

equinodermos. Algunos de los grupos de genes

Hox, junto con otros genes que controlan el

desarrollo, están tan ampliamente distribuidos

en los fila animales que Slack y otros

(1993:491) han sugerido que este conjunto de

genes (al que ellos llaman “zootipo”) refleja

parte del genotipo del metazoo ancestral. Sin

duda alguna, este conjunto de genes tiene

gran antigüedad filogenética. Todavía no se

sabe cuales de estos genes están presentes

también en los antepasados protistas de los

animales.

BIOLOGIA DEL DESARROLLO Y

EVOLUTIVA

Durante algún tiempo, cuando la mayoría de

los genetistas pensaba que la evolución

consistía simplemente en un cambio en las

frecuencias génicas, se subestimo la

importancia del desarrollo en los cambios ma-

croevolutivos. En tiempos más recientes, sobre

todo después de que los biólogos del desarrollo

aceptaran de mala gana el darvinismo, se ha

vuelto a insistir, y con buenas razones, en este

interesantísimo aspecto del desarrollo.

El individuo, sobre el que actuar y la selección,

es el producto de la interacción, durante el

desarrollo, de todos sus genes, unos con otros

y con el ambiente, y esta interacción impone

estrechos límites a los cambios evolutivos

permisibles. Lo demuestra la uniformidad

fenotípica de la mayoría de las especies.

Cualquier desviación del morfotipo normal de

la especie es eliminada por la selección

estabilizadora o normalizadora (vease Capitulo

9) El estudio de estas limitaciones que el desa-

rrollo impone a la evolución se ha convertido

en uno de los campos más interesantes de la

moderna biología del desarrollo.

Los diferentes genes y conjuntos de genes se

activan en diferentes fases del desarrollo del

zigoto. Durante mucho tiempo, los biólogos del

desarrollo han creído que los genes que se

activan hacia el final del desarrollo son los que

Page 190: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

190

se adquirieron más tarde durante la filogenia;

y a la inversa: que los genes que antes se

activan durante el desarrollo son los más

“antiguos” que posee el organismo. Se creía

que una mutación en un gen reciente sólo

provocaría un cambio menor en el fenotipo

(por ejemplo, alterar el grado de dimorfismo

sexual o afectar a un componente de conducta

de un mecanismo de aislamiento), mientras

que la mutación de un gen antiguo alteraría de

manera radical todo el proceso de desarrollo y,

por lo tanto, tendría muchas más posibilidades

de ser deleterea.

Se han planteado muchas objeciones a la

interpretación literal de este concepto; y sin

embargo, numerosas observaciones parecen

indicar que tal vez sea valido en principio. De

ser así, explicaría muchos fenómenos

evolutivos, como la exuberante producción de

nuevos tipos estructurales en el Precámbrico y

principios del Cámbrico, cuando el genotipo de

los metazoos aún era joven, en contraste con

la relativa estabilidad de los tipos estructurales

observada desde entonces. También explicaría,

por ejemplo, por qué tantas innovaciones

evolutivas se deben a un cambio de función de

una estructura que se adquirió gradualmente,

paso a paso, para una función diferente. Estos

cambios de función tienen la ventaja de que

sólo requieren una mínima reestructuración del

genotipo.

Este concepto, que considera a todo individuo

como un sistema de desarrollo que reacciona a

la selección más o menos como un sistema in-

tegrado, explica también dos fenómenos

evolutivos que durante mucho tiempo

desconcertaron a los especialistas en

desarrollo.

Los que mas han insistido en este aspecto han sido

Severtsov y su escuela (Schmalhausen).

El primero es la existencia de estructuras

vestigiales. Casi todos los genes y grupos de

genes tienen efectos muy amplios, y aunque la

selección natural deje de favorecer una de sus

manifestaciones fenotipicas (por ejemplo, la

presencia de un dedo vestigial), este carácter

vestigial no se perderá mientras los genes

controladores sigan teniendo otras funciones

(por ejemplo, el mantenimiento de los demás

dedos). En este caso, la selección natural lo

mantendrá.

El segundo fenómeno evolutivo es la

recapitulación.

RECONSIDERANDO LA RECAPITULACIÓN

Para explicar la recapitulación en términos

aceptables para un biólogo moderno, hay que

partir de una nueva base. El principio de

MeckelSerres se postuló en una época de

predominio de la morfología idealista. Haeckel

y otros paladines de la recapitulación sabían

perfectamente que ningún ave o mamífero

pasa por una fase embrionaria que sea exac-

tamente como un pez. No decían -aunque sus

adversarios les acusaban de hacerlo- que las

fases embrionarias de los mamíferos o las aves

fueran exactamente iguales que las fases

«adultas» de los anfibios o los peces. Lo que

decían era que las fases embrionarias se

parecían a las fase “permanentes” de sus

antepasados. Lo que querían decir con “perma-

nente” era que las primeras fases ontogénicas

representaban los arquetipos precedentes". De

hecho, aquellos recapitulacionistas hicieron

notar que, en muchos casos, las primeras fases

de la ontogenía habían avanzado

evolutivamente más que las fases adultas. Esto

es particularmente cierto en organismos en los

que las fases larvarias se han adaptado a mo-

dos especiales de vida, como sucede por

ejemplo con las larvas de algunos organismos

marinos y las de ciertos parásitos.

Para evaluar la teoría de la recapitulación, hay

que distinguir dos conjuntos de preguntas: 1)

Page 191: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

191

¿ Hay casos en los que las fases ontogénicas se

parecen a las de los tipos ancestrales? Es decir,

¿ se dan, efectivamente, casos de

“recapitulación” ? 2) De ser así, ¿por qué

ocurre? A que se debe la permanencia de las

fases ontogénicas ancestrales? La respuesta a

la primera pregunta es “sí”. Pero en el caso de

la segunda pregunta, estaría justificado

preguntar: ¿por qué los mamíferos no

desarrollan directamente la región del cuello,

en lugar de hacer un rodeo por la fase de arcos

branquiales? La respuesta es que el desarrollo

del fenotipo no esta controlado estricta,

exclusiva y directamente por genes, sino por la

interacción entre el genotipo de las células

embrionarias y su entorno celular. En cualquier

fase de la ontogenia, el siguiente paso del

desarrollo no sólo esta controlado por el

programa genético del genotipo, sino también

por un “programa somático” de esa fase del

embrión. Aplicado, por ejemplo, al problema

del arco branquial, esto significa que el sistema

del arco branquial es el programa somático

para el posterior desarrollo de la región del

cuello de ves y mamíferos (Mayr 1994).

Aunque el término “programa somático” es

nuevo, esta interpretación tiene más de cien

años de antigüedad. Durante mucho tiempo,

una de las ideas fundamentales de la biología

del desarrollo ha sido que toda fase del

desarrollo esta controlada en parte por las

fases anteriores.

" En los escritos de Haeckel y otros queda bien de

manifiesto que sabían perfectamente que los

embriones no reflejaban las fases adultas de los

antepasados.

Así pues, la recapitulación no tiene nada de

misterioso, salvo que se debe desligar del

pensamiento tipologico de la morfología

idealista.

A pesar de las numerosas complejidades y de

las variaciones entre grupos de organismos, las

primeras fases del desarrollo de los animales la

formación y desarrollo de las capas germinales

(gastrulación)- presentan grandes similitudes

en todos los fila. Me cuesta no pensar que esta

fase puede representar la recapitulación de una

condición ancestral. Las extravagantes teorías

de Haeckel son las culpables de que esta idea

este mal vista, pero, por muy escépticamente

que contemple los hechos, no encuentro una

interpretación diferente y mejor.

COMO SE PRODUCEN LOS AVANCES

EVOLUTIVOS

El sistema de desarrollo está tan entretejido

que los biólogos hablan a veces de la

«cohesión» del genotipo. Para los

evolucionistas, el problema es como se

desarrollo esta cohesión y como se

descompone para permitir nuevos y grandes

avances evolutivos.

Según un modelo que yo propuse en 1954, la

evolución avanza lentamente en las especies

con poblaciones muy grandes, y los cambios

evolutivos más rápidos se dan en poblaciones

pequeñas y aisladas periféricamente

(fundadoras) Expresado en términos de

desarrollo, esto parece indicar que las especies

con poblaciones grandes son estables, y que

las poblaciones fundadoras pequeñas pueden

carecer de esta estabilidad, lo que les permite

cambiar rápidamente su fenotipo mediante una

rápida reestructuración genética.

12 Mayr (1954).

Eldredge y Gould (1972), que introdujeron el

concepto de equilibrio puntuado> , aceptaron

Page 192: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

192

este modelo y propusieron que el estatismo de

las especies populosas puede mantenerse

durante millones de años. Posteriores

investigaciones han demostrado que esto

sucede, efectivamente, en muchas especies.

Este modelo recalca claramente la importancia

del desarrollo en la macroevolución. Sin

embargo, no explica por que los genotipos de

ciertas especies son muy estables, mientras

que los de otras especies pueden experimentar

rápidos cambios evolutivos. Aún no se ha

conseguido explicar esta diferencia.

Este modelo es casi exactamente lo contrario

del modelo propuesto por Fisher y Haldane a

inicios de los años 30. En su opinión, la

velocidad del cambio evolutivo es proporcional

a la cantidad de variación genética de una

población o especie, y, por lo tanto, cuánto

más grande y populosa sea una especie, más

rápidamente evoluciona. Todas las investi-

gaciones posteriores han resultado sin lugar a

dudas la hipótesis de Fisher-Haldane. Mi

interpretación, contraria a la suya, es que

cuanto más populosa sea una especie, mas

interacciones epistaticas se dan en ella, y más

tiempo se tardara en que una nueva mutación

o recombinación se extienda a toda la especie;

por lo tanto, su evolución será más lenta. Una

población fundadora, en la que el menor

número de individuos impide que las

variaciones permanezcan ocultas, puede

cambiar con más facilidad de genotipo, o,

hablando en metáfora, pasarse a otro pico

adaptativo. Al cambio en la velocidad evolutiva

de poblaciones y especies, provocado por

mutación o por recombinación genética, se lo

llama “heterocronía”.

Ahora se sabe que existe una considerable

variación genética en todas las fases de la

jerarquía de procesos del desarrollo. Milkman

(1961) demostró a la perfección la gran

cantidad de variación genética criptica que

puede existir en una población natural tras la

manifestación de un sólo carácter fenotipico.

Dicha variación permite que la selección na-

tural afecte a los procesos de desarrollo. Es

evidente que muchas propiedades morfológicas

están estrechamente relacionadas con

procesos fisiológicos. La presión selectiva sobre

estos procesos fisiológicos pleiotrópicos es, en

muchos casos, responsable de cambios

morfológicos que de otro modo serían

inexplicables.

Comparando las variaciones en los procesos de

desarrollo de diferentes razas geográficas y

especies muy próximas, los biólogos del de-

sarrollo deberían poder demostrar que tipo de

cambios del desarrollo son posibles en

parientes cercanos y que tipos no lo son. Por

desgracia para esta clase de estudios, la

metodología tradicional de los biólogos del de-

sarrollo ha permitido, cuando no favorecido, el

pensamiento tipológico. Unos pocos, como

Waddington, han tenido en cuenta la existencia

de variación, pero la aceptación gradual del

pensamiento poblacionista por parte de los

biólogos del desarrollo ha sido un proceso muy

lento. En el pasado, los biólogos del desarrollo

han tendido a utilizar para sus análisis

sistemas clásicos de laboratorio el pollo, la

rana, la Drosophila- y han pasado

directamente del fenotipo al nivel genico.

Hasta hace muy poco han sido incapaces de

sacarle partido al hecho auténticamente res-

ponsable de la mayoría de los sucesos macro-

evolutivos: la variación geográfica.

Sin embargo, en ninguna otra rama de la

biología se representan los diferentes aspectos

explicativos de las ciencias de la vida de modo

tan ejemplar como en la biología del desarrollo.

Esta disciplina es muy analíticaa (a menudo se

la tacha erróneamente de reduccionista),

siendo su objetivo determinar la contribución

de cada gen al proceso de desarrollo. Al mismo

tiempo es claramente holística, ya que el

desarrollo viable depende de la influencia del

conjunto del organismo, reflejada en la in-

teracción entre genes y tejidos. El

Page 193: Ciencias de La Vida

EL COMO A FORMACION DE UN NUEVO INDIVIDUO________________________________

193

desciframiento del programa genético

representa la causa próxima de los procesos

ontogenicos, y el contenido del programa

genético es el resultado de las causal remotas

(evolutivas). En esta riqueza de factores y

causaciones radica la fascinación y belleza del

mundo vivo".

" Para los Interesados en estudios más detallados del

desarrollo, recomiendo Davidson (1986), Edelman

(1988), Gilbert (1991). Hall (1992), Horder y otros

(1986), McKinney y otros (1991), Moore (1993),

Needham (1959), Russell (1916), Slack y otros

(1993) y Walbot y otros (1987).

Page 194: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

194

EL OLVIDADO MONJE DEL HUERTO

GREGOR MENDEL

Salamanca, Fabio, "Textos de Mendel.

°- Experimentos de hibridación en plantas", en El

olvidado monje del huerto. Gregor Johann Mendel,

México, Pangea (Viajeros del

conocimiento), 1994, pp. 21- 64.

EXPERIMENTOS DE LA HIBRIDACIÓN EN

PLANTAS

La experiencia de la fecundación artificial, tal

como se practica en plantas ornamentales para

lograr nuevas variaciones en el color, ha

conducido a los experimentos que enseguida

se describen. La regularidad con que

reaparecen las mismas formas híbridas,

cuando la fecundación se lleva a cabo entre las

mismas especies, llevo a la realización de

experimentos cuyo objetivo era analizar la

descendencia de los híbridos. A este campo

han dedicado su vida cuidadosos observadores

como Kolreuter, Gartner, Herbert, Lecoq,

Wichura y otros.

Que no se haya logrado éxito en la formulación

de una ley general aplicable a la formación o al

desarrollo de los híbridos no debe sorprender a

nadie que conozca la extensión del trabajo y

las dificultades que se tienen que vencer en

experimentos de esta clase.

Las personas que menciona Mendel fueron

agricultores que se dedicaron a cultivar y producir

híbridos.

Los resultados de sus ocho largos y laboriosos

años de trabajo fueron plasmados por Mendel

en un artículo original publicado en 1865, en la

revista Verbandlunger naturforscbender Verein

in Brunn (Memorias de la Sociedad de Historia

Natural de Brunn o Brno), bajo el título de

"Experimentos de hibridación en plantas".

Como ya vimos, esta contribución fundamental

paso desapercibida para sus contemporáneos.

En las observaciones introductorias a su

trabajo Mendel señala un objetivo que va más

allá de lo previamente establecido, y al indicar

que fijaría su atención en la descendencia de

los híbridos para formular una ley general que

se les pueda aplicar, justifica plenamente su

tarea, no sin antes referirse a quienes lo han

precedido en estudios similares, dando crédito

así a la investigación documental que todo

científico debe realizar antes de iniciar su

trabajo. La formulación de una ley de la

naturaleza, o explicación verdadera de la

realidad, es la meta final a la que aspira toda

investigación científica. Sin embargo, el

conocimiento científico inicialmente progresa

con pasos más elementales y modestos, en los

que el investigador se hace preguntas o

formula hipótesis concretas acerca de los

fenómenos que observa en la naturaleza.

Mediante el análisis de los resultados de los

experimentos que va llevando a cabo, se

TEXTOS DE MENDEL

Page 195: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

195

plantea nuevas hipótesis y diseña nuevos

experimentos hasta alcanzar una formulación

más general que sea una ley o una teoría.

Mendel es explícito al señalar las dificultades

que entraña la índole de su empresa, pero de

la lectura de su artículo se desprende que lo

importante para el investigador estriba en que

no se arredre ante estos obstáculos y continúe

con empeño y tesón su línea de trabajo.

Los que recopilen el trabajo hecho en este

campo llegaran a la convicción de que entre los

numerosos experimentos llevados a cabo, nin-

guno se ha realizado en extensión y en forma

tal que permita determinar el número de

formas diferentes que aparecen en la

descendencia de los híbridos, o que facilite

clasificar formas con certeza por generaciones

separadas, o bien establecer con precisión sus

relaciones Estadisticas. Este parece ser el único

modo correcto de llegar a la solución de una

cuestión cuya importancia para la historia

evolutiva de los seres orgánicos no debe ser

menospreciada.

Este parrafo destaca dos importantes

cualidades que debe tener toda investigación

para alcanzar el éxito. Por una parte, es

necesario hacer determinaciones cuantitativas,

es decir, medir, contar y establecer relaciones

estadísticas, y no sólo referirse a las cualidades

de las cosas como su color, su tamaño, su

textura, sin precisar cuántas son rojas o

blancas o azules, cuantas altas o enanas,

cuántas blandas o duras, o sin dejar constancia

de cuál es la intensidad del color, cuál el grado

de la textura o cuántos los centímetros de

altura de cada una de las cosas que se

examinan. La estadística nos permite analizar

los datos y obtener conclusiones acerca de las

similitudes o diferencias encontradas en los

conjuntos estudiados. Constituye una herra-

mienta fundamental del desarrollo científico ya

que permite validar las hipótesis o suposiciones

y formular matemáticamente las leyes o

teorías.

Por otra parte, el problema global que se

estudia debe dividirse, es decir, fraccionarse,

separarse o estratificarse en grupos o

subgrupos que permitan analizarlo y clasificarlo

mejor. Mendel se dio clara cuenta de que otros

investigadores habían fracasado al no realizar

el análisis de los resultados cuantificando la

descendencia por separado en cada generación

surgida de los diferentes cruzamientos, y

aunque no precisa cuál es la cuestión que le

parece más relevante, intuye que su trabajo

tendrá repercusiones en la manera como

pueda entenderse la evolución de los orga-

nismos vivos sobre la tierra. Este es un

aspecto que unos años antes del trabajo de

Mendel había despertado el interés de otro

notable científico, el inglés Charles Darwin,

Page 196: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

196

quien después de una larga travesía por

América del Sur, y particularmente en las islas

Galápagos, en un viaje que ha llegado a ser el

más importante en la historia de la biología,

habría de establecer claramente la teoría de la

evolución, al señalar en su libro publicado en

1859 que, de las distintas formas que surgen

por cambios o mutaciones genéticas, sólo

logran sobrevivir aquellas que se adaptan a su

medio ambiente, pereciendo o siendo

eliminadas las incapaces de lograrlo. Esto

constituye el proceso conocido

como selección natural. Un volumen de esta

colección ha sido destinado a la vida y obra de

Charles Darwin.

De esta manera la vida ha evolucionado de

primitivas formas ancestrales, tan elementales

como los microorganismos y los virus, hasta

las más complejas de los mamíferos, en los

que sobresale el hombre por su cualidad de

inteligencia. Al establecer el mecanismo de la

transmisión de las características heredadas,

Mendel contribuyo al entendimiento de este

Page 197: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

197

parentesco genético que cada uno de nosotros

tiene con las demás formas vivas de la tierra.

El valor y la utilidad de un experimento

dependen de lo apropiado que sea el material

para el objeto con que se emplea, y en nuestro

caso no carece de importancia considerar que

planta se usa para experimentar y como se

han realizado los experimentos. La selección de

las plantas debe hacerse con todo el cuidado

posible, si se desea reducir al máximo desde el

principio cualquier riesgo de obtener resultados

dudosos. Las plantas experimentales deben

tener estas características:

1) Poseer caracteres fácilmente distinguibles

que sean constantes.

2) Los híbridos de estas plantas, durante la

floración, deben permanecer protegidos de la

influencia de polen extraño.

Tampoco se deben presentar alteraciones de la

fertilidad en la descendencia de las distintas

generaciones sucesivas de los híbridos. Si

inadvertidamente se produjera durante los

experimentos la impregnación accidental con

polen extraño, esto conduciría a conclusiones

completamente erróneas. La fertilidad

reducida, o la completa esterilidad, dificultarían

los experimentos o los harían imposibles. Para

conocer en que relaciones se encuentran las

formas de los híbridos entre si y con respecto a

sus progenitores, es necesario que todos los

miembros de la serie desarrollada en cada

generación, sin excepción, sean examinados.

Desde el principio se oriento la atención hacia

las leguminosas por su peculiar estructura

floral, y se selecciono al genero Pisum (Pisum

sativum = guisantes, chicharos), por poseer

las cualidades requeridas; tienen caracteres

constantes y fáciles de reconocer con

seguridad, y la descendencia de sus híbridos

es

totalmente fértil. Además, es difícil que ocurra

contaminación con polen extraño, ya que los

órganos fertilizadores están protegidos y en-

vueltos dentro de la quilla y las anteras

estallan dentro del capullo, con lo que el

estigma queda cubierto de polen antes de que

se abra la flor. Adicionalmente, estas plantas

son de fácil cultivo, crecen en el suelo y en

vasijas y su período de crecimiento es

relativamente corto.

La fecundación artificial es un proceso

laborioso pero casi siempre tiene éxito. Se

Page 198: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

198

realiza abriendo el capullo antes que este

completamente desarrollado, se elimina la

quilla y con pinzas se extraen cuidadosamente

todos los estambres. Después puede

espolvorearse el estigma con el polen ajeno.

Un hecho crucial en el trabajo de investigación

es seleccionar adecuadamente el material y los

métodos con los cuales el investigador va a

experimentar. Mendel imparte una clásica

lección a este respecto, ya que toma cuidado-

samente todas las precauciones para que su

experimento sea correcto, selecciona la planta

experimental que muestra caracteres

claramente discernibles para evitar cualquier

duda o ambigüedad en lo que se observa, y

controla adecuadamente la polinización,

eliminando cualquier posibilidad de

contaminación. Se previene contra alteraciones

en la fecundidad de los híbridos ya que sólo así

contara con todas las formas de descendencia

posibles y podrá contarlas y practicar un

análisis estadístico exhaustivo. También toma

en cuenta, y esto no es menos importante, que

la planta crece fácilmente y que su período de

crecimiento es corto. ¿ Cuántos experimentos

fracasan porque el investigador no tuvo en

cuenta las circunstancias del medio ambiente

que lo rodea y las características de su

material experimental! Nos parecería un tanto

loco quien pretendiera investigar sobre

caballos en el Sahara, donde sólo hay

dromedarios, o sobre reptiles en el polo norte.

Sería igualmente descabellado escoger como

modelo para estudiar genética un animal que

se reprodujera sólo a los 30 años.

Finalmente, Mendel dejó asentado el

procedimiento mediante el cual llevo a cabo la

experimentación, con el objeto de que otros

investigadores en el futuro pudieran realizar

experimentos similares, comparar resultados,

refinar los procedimientos o mejorar las

metodologías.

El objeto del experimento fue observar cómo

se distribuye en la descendencia un par de

características de los progenitores, para

deducir la ley según aparecen las generaciones

sucesivas. Se seleccionaron para los

cruzamientos plantas que mostraban

diferencias para estos siete caracteres: forma

de la semilla madura (lisa o rugosa); color de

la semilla (amarilla o verde); color de la

cubierta de la semilla con el cual esta

constantemente relacionado el color de las

flores (rojo o blanco); forma de la vaina

(hinchada o rugosa); color de la vaina (verde o

amarilla); posición de las flores (axial, cuándo

nacen de la axila de las hojas, o terminal, si se

hallan en el extremo de una rama o tallo), y

diferencias en la longitud del tallo. En este

aspecto la longitud es muy variable en algunas

formas; sin embargo, es un carácter constante

en cada una de ellas, ya que las plantas sanas,

crecidas en el mismo suelo, solo presentan

variaciones mínimas de este carácter. Para

poder discriminar con certidumbre la longitud

del tallo, se cruzo siempre un tallo largo de 6 a

7 pies con uno corto de 3/4 a 1 1 /2 pies.

No se tomaron en cuenta aquellos caracteres

que no pueden separarse de manera precisa,

ya que las diferencias de "más o menos" son

difíciles precisar.

Mendel escoge características alternativas

claramente distinguibles para poder valorar

con exactitud los resultados de los

cruzamientos. Describe minuciosamente cada

una de las siete características elegidas y

define con claridad sus formas alternas,

llegando a precisar cuantitativamente las

diferencias, como se ejemplifica con la

cuidadosa medición de la longitud de los tallos.

No toma en cuenta aquellas diferencias sutiles

o vagas que no se distinguen nítidamente, y

que no pueden ser separadas o clasificadas por

criterios claramente objetivos.

Para cada experimento se colocaron en un

invernadero varias plantas en maceta, durante

el tiempo de la floración, para servir de plantas

testigo del experimento principal realizado a

Page 199: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

199

cielo abierto, y para controlar posibles

perturbaciones ocasionadas por insectos. Entre

éstos, cabe mencionar a un escarabajo que

puede ser perjudicial para los experimentos si

aparece en numero elevado, puesto que la

hembra deposita los huevos en la flor, para lo

cual abre la quilla; con una lupa se

descubrieron granos de polen en las

extremidades de un animal capturado sobre

una flor. En otros raros casos, algunas flores

tienen expuestos los órganos reproductores o

presentan un desarrollo defectuoso de la quilla,

por lo cual el estigma y las anteras quedan

parcialmente descubiertos.

En todos los experimentos se efectuaron

cruzamientos recíprocos, de manera que la

variedad que en una experiencia aporto las

semillas, en el otro experimento se utilizó

como planta que aportaba el polen.

Mendel utilizó para sus laboriosos

experimentos más de 21 mil plantas y en esta

parte del artículo señala el número de

fecundaciones y el número de plantas

estudiadas en la primera fase del trabajo para

cada una de las características previamente

mencionadas. Destaca su alusión a las plantas

utilizadas como testigo. Todo experimento

adecuadamente diseñado debe contar con un

grupo experimental que se somete a una

determinada manipulación y un grupo control o

testigo, que no es sometido a tal procedimien-

to, para analizar y comparar los resultados en

uno y otro grupo, y conocer si existen

diferencias significativas entre ellos. Mendel

desea asegurarse de que el procedimiento de

fecundación a cielo abierto no favorece o

propicia la polinización por algunos insectos, ya

que así no podría conocer de cuales plantas

provendría el polen.

El investigador también debe permanecer

alerta para eliminar oportunamente las

posibles fuentes de error. Para esto debe

cancelar o controlar los factores ambientales

que perjudiquen la evaluación de sus

resultados. Mendel demuestra su conocimiento

y dominio de estos hechos con la minuciosa

descripción de las interferencias ocasionadas

por el escarabajo.

En los cruces recíprocos la característica que se

examina la transmite en una ocasión el padre y

luego en otro experimento la transmite la

madre, para ver si hay diferencias en la

descendencia en relación con el sexo. Mendel

demostraria que en sus experimentos las

proporciones de la descendencia no se alteran

porque el progenitor sea el productor de la

semilla o el productor del polen. Las caracte-

rísticas ligadas o vinculadas a la determinación

del sexo si alteran estas proporciones, como se

vera más adelante.

LEY DE LA SEGREGACIÓN

PRIMERA GENERACIÓN FILIAL (F1)

Los experimentos con plantas han dado prueba

de que los híbridos por lo general no son

intermedios entre las especies paternas. En

algunos caracteres, como la forma y el tamaño

de las hojas, sí se presentan formas

intermedias; pero en otros casos uno de los

dos caracteres paternos predomina tanto que

resulta muy difícil o imposible detectar el otro

en el híbrido. En cada uno de los siete

cruzamientos que se analizan en el presente

trabajo, el carácter de los híbridos se parece

tan estrechamente a una de las formas

paternas que el otro, o bien escapa totalmente

a la observación, no puede detectarse con

certidumbre. En esta comunicación los

caracteres que se transmiten completos o sin

cambio en la hibridación se llaman dominantes,

y los que quedan latentes recesivos. Se ha

seleccionado el termino "recesivo" porque los

caracteres así designados desaparecen

completamente en los híbridos de la primera

generación, pero reaparecen sin cambios en su

descendencia, como se verá más adelante.

Page 200: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

200

En todos los experimentos se demostró que el

carácter dominante se expresa tanto si

pertenece al progenitor que da la semilla como

al que aporta el polen.

SEGUNDA GENERACIÓN (F2)

En esta generación reaparecen, junto con los

caracteres dominantes, los recesivos, y esto

ocurre en una proporción completamente

definida de tres a uno, de manera que de cada

cuatro plantas de esta generación tres

presentan el carácter dominante y una el

recesivo. Esto es válido para los siete

caracteres que se investigaron en los

experimentos. En ningún experimento se

pudieron observar formas que correspondieran

a mezclas de los caracteres alternos. El

número que se obtuvo de cada par de

caracteres diferenciales fue el siguiente:

Si se reúnen los resultados de todos los

experimentos se encuentra, para los caracteres

dominantes y recesivos, una proporción media

de 2.98 a 1, o sea de 3 a 1.

Para explicar sus resultados I Mendel postuló

que las distintas características de las plantar,

tales como la longitud W*

del tallo o el color de la flor, se debían a la

existencia de unidades o factores que ahora

denominamos genes. Los genes se transmiten

de los padres a los hijos sin mezclarse o

contaminarse con otros genes y existen formas

diferentes que controlan la misma

característica pero originando efectos

contrastantes, tales como largos o enanos,

rojas o blancas, lisas o rugosas. Las formas

diferentes del mismo gen se conocen como

Page 201: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

201

alelos. Por ejemplo, los genes para una planta

de guisante con flor roja y para una con flor

blanca, son alelos entre si. Cuando ambos

genes son iguales para un carácter dado, se

dice que el organismo es homocigoto, o "puro",

según la terminología de Mendel. Cuándo los

dos genes son diferentes, la planta o el animal

se denomina heterocigoto, o "híbrido", según

Mendel. En este último caso, el carácter que se

manifiesta es el dominante, mientras que el

que pasa desapercibido o inadvertido es el

recesivo. Mendel claramente señala que si bien

el carácter recesivo no se aprecia en el

"híbrido" (heterocigoto) de la primera

generación, reaparecerá nuevamente, en una

proporción definida, en la generación

subsiguiente o F2. Aquí estriba uno de los

mayores meritos del trabajo de Mendel: no se

limita a los cruzamientos de la primera genera-

ción (F,), sino que prosigue a la segunda. Y no

sólo eso; cuenta cuidadosamente la proporción

en que aparecen las características en la

generación.

Aunque Mendel no acude a este recurso, en

este libro presentamos los resultados en forma

de cuadro, método muy conveniente en una

publicación científica, ya que el trabajo gana

notable claridad.

Una proporción es la relación o cociente que

existe entre dos números. Así, la proporción

entre 6 022 y 2 001 es 3.01, que corresponde

a la encontrada por Mendel con respecto al

color de la semilla. Los caracteres visibles, o

sea los que podemos apreciar, constituyen el

fenotipo,

mientras que el conjunto de genes que

determinan el fenotipo se denominan genotipo.

Recurramos a un ejemplo de los seres

humanos para ilustrar estas relaciones. La

mayoría de nosotros recuerda haber visto en

su vida por lo menos a un individuo albino, que

tiene falta de coloración o pigmentación de la

piel, del cabello y de los ojos. El albinismo se

presenta por un problema genético: existen

genes que tienen que ver con la coloración de

la piel. La pigmentación normal se debe, entre

otros, a la presencia de un gen dominante que

llamaremos A. El alelo recesivo que ocasiona la

falta de pigmentación es el gen a (los genes

dominantes se designan con letras mayúsculas

y los recesivos con minúsculas). Un individuo

homocigoto para el gen normal tendrá el

genotipo AA, mientras que en un heterocigoto

el genotipo será AA. Los dos, sin embargo,

tendrán una coloración, apariencia o fenotipo

normal. Observemos que en el heterocigoto la

presencia del gen recesivo a pasa

desapercibida, ya que su apariencia es normal.

El genotipo es (homocigoto recesivo)

ocasionará el fenotipo albino que todos conoce-

mos. El lector se preguntará cómo padres de

apariencia normal pueden tener hijos albinos, y

la respuesta se la proporcionaremos más

adelante.

Regresemos ahora al trabajo de Mendel y

tomemos como ejemplo para ilustrar los

resultados el color de las flores.

El gen que determina el color rojo, dominante,

será R y el que da el color blanco, recesivo,

será r. Las plantas "puras" (homocigotas) rojas

tendrán un genotipo RR y las "puras"

(homocigotas) blancas un genotipo rr. Si se

cruzan estirpes "puras" RR con estirpes

"puras" rr, la generación que surja (Ramada

F,) será toda de color rojo (dominante), pero

las plantas serán híbridas (heterocigotas) Rr.

Si ahora tomamos plantas de esta generación

F, y las cruzamos entre si, en la descendencia,

que llamamos generación F2, obtendremos una

relación tal que por cada tres plantas con flores

rojas habrá una con flores blancas. iHa

reaparecido el color blanco que no se notaba

en las plantas de la generación F1! Para

explicar estos hechos Mendel postuló la ley de

la segregación, o sea de la separación de los

alelos cuando se forman las células

reproductoras. Como sabemos, las células

reproductoras de las plantas están en el pistilo,

Page 202: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

202

en cuyo ovario se forman los gametos

femeninos (óvulos), y en los estambres, donde

se produce el polen que constituye los gametos

masculinos. El postulado de Mendel implica que

de dos alelos que tiene cada planta solo va uno

de ellos en cada gameto. Por consiguiente, los

óvulos de un heterocigoto ("híbrido") Rr sólo

tendrán el gen R o el gen r, y lo mismo

sucederá con el polen.

Si cruzamos una planta Rr con otra también

Rr, las posibilidades que tendremos en la

descendencia las apreciaremos mejor en este

cuadrado:

El polen solo podrá ser R o r, y lo mismo pasa

con los óvulos. Por consiguiente, si el polen R

fecunda óvulos R, las plantas obtenidas de

esta fecundación serán homocigotas RR y por

supuesto serán rojas; si el polen R fecunda

óvulos r, obtendremos plantas heterocigotas

Rr, también rojas; obviamente, lo mismo

sucederá si el polen r fecunda óvulos r; y

finalmente, si el polen fecunda óvulos r, las

plantas serán homocigotas rr y por

consiguiente blancas. De las cuatro

posibilidades de nuestro cuadrado, 3 serán

rojas y 1 blanca. La encontrada proporción o

relación de Mendel en la generación F2! Si

tenemos en cuenta el genotipo, la proporción

será 1 RR, 2 Rr y 1 rr, o sea 1:2:1.

Debemos señalar que esta distribución

esperada de los caracteres hereditarios se basa

en fenómenos de probabilidad o de estadística

similares a los que ocurren al lanzar una

moneda al aire: si hacemos 100 lanzamientos

esperamos que 50 sean águila y 50 sol, porque

la probabilidad de que caiga águila o sol es de

un medio (1/2), o sea una de cada dos. Sin

embargo, esto no significa que necesariamente

cada vez que hagamos 100 lanzamientos

obtengamos 50 águilas y 50 soles, sino que

podemos tener valores que se aproximan a

esta relación de 1:1. Así podríamos tener 45

águilas y 55 soles, o 52 águilas y 48 soles, que

son valores próximos o cercanos a la

probabilidad esperada de 50 y 50. Cuanto

mayor sea el número de lanzamientos más nos

acercaremos a los valores teóricos esperados.

Por esta razón, si Mendel hubiera realizado

experimentos sólo en 10 o 15 plantas en cada

generación, no hubiera podido establecer la

verdadera proporción en la distribución de los

caracteres en la descendencia de los híbridos.

De igual manera, por la influencia del azar, las

proporciones encontradas por Mendel varían de

2.84:1 a 3.15:1

Generación F3 y subsiguientes.

Las formas que en la generación F2 presentan

el carácter recesivo no varían en la generación

F3, ya que en lo que se refiere a este carácter

su descendencia permanece constante. No

sucede lo mismo con las que poseen el

carácter dominantes en la generación F2. De

estas dos tercios producen descendencia con el

carácter dominante y el recesivo en la

proporción de 3 a 1 y, por lo tanto, tienen

exactamente la misma proporción que la

generación F2, mientras que sólo un tercio

mantiene constante el carácter dominante.

Page 203: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

203

En cuanto a la forma y al color de la semilla las

proporciones de 1.93:1 y 2.13:1 dan en

promedio casi exactamente la proporción de

2:1. Con este valor coincide lo encontrado con

respecto a la posición de las flores. En cambio,

el experimento relacionado con el color de la

vaina, que mostró la menor coincidencia con la

proporción esperada (1.50:1), se repitió y el

número de plantas fue de 65 y 35, siendo la

proporción de 1.86:1. Por lo tanto, resulta que

la proporción media de 2:1 esta fijada con

certeza: dos tercios tienen el carácter híbrido,

mientras que un tercio permanece

constantemente con el carácter dominante.

Por consiguiente la proporción de 3 a 1 que

muestra la distribución del carácter dominante

y el recesivo en la generación F2 se convierte,

en estos últimos experimentos, en la

proporción de 2:1:1 si el carácter dominante

se diferencia según que signifique un carácter

híbrido (heterocigoto) o paterno(homocigoto).

Como los miembros de la generación F2

proceden directamente de los híbridos

(heterocigotos) de la generación F1, resulta

claro que los heterocigotos forman

semillas que tienen uno u otro de los dos

caracteres diferenciales (ley de la

segregación), y de estos la mitad vuelve a

desarrollar la forma híbrida, mientras que la

otra mitad produce plantas que permanecen

constantes y reciben el carácter dominante o el

recesivo en igual número.

Si se continúan los experimentos por sucesivas

generaciones, la descendencia se presentará

en cada generación en la proporción de 2: 1:1,

entre híbridos y formas constantes. Si se

simboliza con A el carácter dominante, con a el

recesivo, y con Aa la forma híbrida (hetero-

cigota) en que están reunidas las dos, la

expresión A + 2Aa + a representa los términos

de la serie de la descendencia para dos carac-

teres diferenciales. Si se supone que la

fertilidad media es igual en todas las plantas

de todas las generaciones, y si, además, la

mitad de las semillas que forma cada híbrido

vuelve a formar híbridos, los resultados

obtenidos en las generaciones sucesivas

pueden resumirse así:

En la décima generación, tendríamos 210-1

igual a 1 024 -1 = 1 023, lo que significa que

de cada 2 048 plantas que se originan en esta

generación, 1 023 tienen el carácter

dominantes constante, 1 023 el recesivo

constante y solo hay dos híbridos.

Ya sabemos que en la generación F2 la

proporción de fenotipos es de 3 dominantes

por 1 recesivo. Así, de cuatro plantas

esperaremos 3 con flores rojas y solo 1 de flo-

res blancas. Pero dentro de las que muestran

el fenotipo rojo existen dos genotipos: la

tercera parte son RR (homocigotas

Page 204: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

204

dominantes) y las dos terceras partes son

heterocigotas Rr. Si se cruzan las primeras

entre sí, solo producirán descendencia

dominante, mientras que si se cruzan las

heterocigotas entre si, producirán, por

supuesto, descendencia en la proporción

conocida de 3 a 1.

Señalábamos como las expectativas pueden

variar dentro de ciertos limites por factores

debidos al azar.

Como la variación es un poco amplia en el

experimento en relación con el color de las

vainas, Mendel repite la experiencia y

encuentra valores mas aproximados a la

realidad.

Una de las cualidades del trabajo de

investigación es la capacidad de predecir, con

base en los resultados obtenidos, cuales serán

los hallazgos en experiencias que se planeen

para el futuro, ya que al investigador le resulta

difícil llevarlas a cabo, o son prácticamente

irrealizables. Mendel predice con exactitud,

mediante una sencilla formula matemática,

cuales serian los resultados que se obtendrían

en cualquier generación sucesiva. Este ejercicio

intelectual debe ser un complemento de todo

trabajo de investigación.

LEY DE SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE

En los experimentos descritos hasta ahora se

emplearon plantas que diferían solamente en

un carácter esencial. Enseguida se examinó si

la ley descubierta en estos híbridos era

aplicable cuándo se toma en cuenta un par de

caracteres diferenciales. En estos casos los

experimentos demostraron que los híbridos se

aproximan más al progenitor que tiene mayor

número de caracteres dominantes. Así, por

ejemplo, si la planta productora de las semillas

tiene tallo corto, flores terminales blancas y

vainas hinchadas, y la planta productora de

polen tiene tallo largo, flores rojas axiales y

vainas rugosas, el híbrido se parecería al

progenitor productor de la semilla sólo en que

presentaría vainas hinchadas, mientras que en

los otros caracteres se asemejaría al progenitor

productor del polen. Para facilitar el análisis de

los datos de estos experimentos los caracteres

dominantes se indicaran por letras mayúsculas

A, B, C, y los recesivos por a, b, c; las formas

híbridas serán Aa, Bb y Cc.

En el primer experimento el progenitor con los

caracteres dominantes era AB, porque sus

semillas eran amarillas (A) y lisas (B), mien-

tras que el otro progenitor con caracteres

recesivos (ab) tenía semillas verdes (a) y

rugosas (b). Las semillas fecundadas

resultaron lisas y amarillas, como las del

progenitor dominante. Las desarrolladas des-

pués produjeron semillas de cuatro clases:

315 lisas y amarillas

101 rugosas y amarillas 108 lisas y verdes 32

Page 205: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

205

rugosas y verdes

Todas se sembraron al lado siguiente. De las

315 semillas lisas y amarillas, 14 no pudieron

utili-

zarse, y de las 301 restantes se obtuvieron:

38 con semillas lisas y amarillas

(AB)

65 con semillas lisas, amarillas y verdes (AaB)

60 con semillas amarillas, lisas y rugosas

(ABb)

138 con semillas lisas amarillas y verdes,

rugosas amarillas y verdes (AaBb)

De las 101 semillas rugosas y amarillas solo 96

formaron plantas, que fueron:

28 con semillas amarillas y rugosas (Ab)

68 con semillas rugosas, amarillas y verdes

(Aab)

De las 108 semillas verdes y lisas resultaron

102 plantas que fueron:

35 con semillas lisas y verdes (aB)

67 con semillas verdes, lisas y rugosas (aBb)

De las 32 semillas rugosas y verdes, resultaron

30 con semillas rugosas y verdes (ab).

Por lo tanto, en la descendencia de los híbridos

aparecieron

nueve formas diferentes. Cuando estas se

recopilaron y ordenaron se obtuvo:

38 plantas con el signo AB

35 plantas con el signo aB

28 plantas con el signo Ab

30 plantas con el signo ab

65 plantas con el signo AaB

68 plantas con el signo Aab

60 plantas con el signo ABb

67 plantas con el signo aBb

138 plantas con el signo AaBb

El conjunto de formas se puede clasificar en

tres grupos. El primero incluye las que tienen

los signos AB, Ab, aB y ab, y es el único que

posee caracteres constantes y no vuelve a

variar en la generación siguiente. Cada una de

estas formas aparece, en término medio, 33

veces. El segundo grupo comprende los signos

ABb, aBb, AaB, Aab. Estos son constantes en

un carácter e híbridos en el otro, y en la si-

guiente generación sólo varían en el carácter

híbrido. Cada uno de estos aparece, en término

medio, 65 veces. El tercer grupo incluye la for-

ma AaBb que se presenta 138 veces: es

híbrido en ambos caracteres, y se comporta

exactamente como los híbridos de los cuales

procede. Si se comparan los números en que

aparecen estas clases, son evidentes las

Page 206: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

206

proporciones 1, 2, 4, ya que los valores

obtenidos de 38, 65 y 138 se aproximan muy

estrechamente a los números de la proporción

33, 66 y 132. El conjunto esta formado por

nueve clases, de las cuales cuatro aparecen

siempre y son constantes en los dos caracte-

res; las formas AB y ab se parecen a las

formas paternas; las otras dos presentan

combinaciones entre los caracteres A, a, B, b,

que también son constantes. Cuatro clases

aparecen siempre dos veces y son constantes

en un carácter e híbridos en el otro. Por lo

mismo, la descendencia de los híbridos, cuando

se combinan dos clases de caracteres

diferentes, esta representada por la expresión:

AB + Ab + aB + ab + 2ABb +

2aBb + 2AaB + 2Aab + 4AaBb

No hay duda de que esta expresión es una

serie en la que las dos expresiones de los

caracteres A y a, B y b están combinadas. Se

obtiene

el numero completo de clases de la serie, al

combinar las expresiones:

A+2Aa+a

B+2Bb+b

En el siguiente experimento se hicieron

cruzamientos teniendo en cuenta tres

caracteres diferenciales. Así, se hicieron

cruzamientos entre plantas de semillas lisas,

amarillas y con cubierta gris parda, y plantas

de semillas rugosas, verdes y con cubierta

blanca. De todos los experimentos realizados

fue el que requirió mas atención y tiempo. Se

obtuvieron en total 687 semillas en la

generación F1, siendo todas lisas, amarillas y

con cubierta gris pardo. Fructificaron al ano

siguiente 639 plantas obteniéndose en la serie

de resultados 27 clases. De estas, 8 muestran

caracteres constantes y cada una aparece 10

veces, 12 son constantes en dos caracteres e

híbridas en el tercero, apareciendo cada uno,

en termino medio, 19 veces; 6 son constantes

en un carácter e híbridas en los otros dos,

apareciendo en promedio 43 veces; una forma

aparece 78 veces y es híbrida para todos los

caracteres.

Las proporciones que revela la serie 10, 19,

43, 78 concuerdan tan marcadamente con la

de 10, 20, 40, 80, o 1, 2, 4, 8, que estos

deben ser los verdaderos valores. Si C repre-

senta el i factor responsable del tercer carácter

dominante y c el recesivo, entonces el conjunto

que resulta de las combinaciones de los

caracteres A y a, B y b, C y c, esta dado por

las expresiones:

A+2Aa+a

Page 207: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

207

B+2Bb+b

C+2Cc+c

Por consiguiente, no existe duda de que a

todos los caracteres que se tuvieron en cuenta

en los experimentos se les puede aplicar el

principio de que la descendencia de los

híbridos, en los que se combinan varios

caracteres esenciales diferentes, corresponde a

los términos de una serie de combinaciones,

que resulta de la reunión de las series

correspondientes a cada pareja de carácteres

diferenciales. Se demuestra también que cada

pareja de caracteres diferenciales segrega

independientemente de las otras diferencias

que presentan las dos cepas paténtales

originales (ley de la segregación

independiente).

Si se representa al número de caracteres

diferenciales en las dos estirpes paténtales por

n, entonces 3n dará el número de términos de

la serie de combinaciones, 4n el número de

individuos que pertenecen a la serie y 2n el

número de uniones que permanecen constan-

tes. Por consiguiente, si las cepas originales

difieren en cuatro caracteres, se tendrán 34 =

81 clases, 44 = 256 individuos y 24 = 16

formas constantes. Esto significa que de 256

descendientes hay 81 combinaciones

diferentes, 16 de las cuales son constantes.

Las combinaciones constantes para las siete

características examinadas en los guisantes

están dadas por la expresión 27 = 128. Todas

ellas se obtuvieron realmente por cruzamientos

repetidos, lográndose así una prueba experi-

mental de los resultados esperados

teóricamente.

Después de enunciar los postulados que

permiten explicar y predecir en forma

adecuada los resultados de diversos

cruzamientos entre plantas que diferían en un

par w de caracteres, Mendel se consagra a

estudiar lo que ocurre cuando se cruzan

plantas que difieren en dos o más carac-

terísticas. En el primer experimento fija su

atención en dos caracteres de la semilla: su

color y su forma. Como ya había demostrado

que el factor (gen) para la semilla amarilla era

dominante sobre el verde, en forma simbólica

representa estos genes con las letras A y a; y

como también había demostrado que el gen de

la semilla Lisa era dominante sobre la rugosa,

los representa, respectivamente, como B y b.

Toma progenitores de estirpes "puras" para los

dos caracteres que por consiguiente mostraran

semillas amarillas y lisas y tendrán un genotipo

AABB (homocigotas dominantes), y semillas

verdes y rugosas, por lo que su genotipo

homocigoto recesivo será aabb. Por supuesto,

ya sabemos que la generación filial (F1)

derivada de este cruzamiento mostrará toda

semillas amarillas y lisas, y su genotipo será el

doblemente heterocigoto AaBb. Estamos,

entonces, en presencia de plantas que son

"híbridas" (heterocigotas) para dos

características, por lo que su cruzamiento se

conoce como "dihibrido" (doblemente

heterocigoto) en contraste con el

"monohibrido", donde se tiene en cuenta sólo

un par de genes.

En uno de sus matinales recorridos por el

jardín, podemos imaginar a Mendel

interrogandose sobre lo que ocurrirá con la

descendencia de estos cruzamientos. Su

inquietud pudo traducirse en preguntas

concretas como estas: ¿Como aparecerán las

características en la generación ? Los factores

hereditarios responsables de estos caracteres

use separaran o segregaran en forma

independiente uno de otro o podrán los dos

genes diferentes estar unidos uno al otro de

manera especial, por ejemplo el amarillo con el

liso y el verde con el rugoso? Con su

característico empeño, podemos verlo ahora

realizando los experimentos para, resolver

estas preguntas y esperar anhelante la llegada

de la nueva primavera para analizar los

resultados.

Page 208: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

208

Estos los podemos contemplar mejor si

recurrimos al cuadro o tablero que ideo el

genetista ingles Punnett, en el cual se

observan todas las clases posibles de

descendientes colocando en un lado del tablero

todos los tipos de gametos de un progenitor,

con respecto a las características en estudio, y,

en el otro lado, los tipos de gametos del otro

progenitor.

Pueden compararse ahora estos hallazgos con

la minuciosa descripción de Mendel.

Vemos como en sus resultados Mendel obtuvo

los cuatro tipos posibles de plantas con

respecto a los dos caracteres, lo cual

significaba que los dos factores hereditarios o

genes segregaban o se separaban de manera

independiente, tal como se deduce de la

relación de fenotipos:

9 amarillas y lisas

3 amarillas y rugosas 3 verdes y lisas 1 verde

y rugosa

La segregación independiente de los genes

origina la distribución de los fenotipos en

9:3:3:1, que correspondería, desde el punto de

vista de los genotipos, a 9 dobles dominantes,

3 con un dominante y uno recesivo, 3 con el

otro dominante y el otro recesivo y 1 doble

recesivo.

Como ya se explicó, en el cruzamiento

monohibrido la proporción del fenotipo en la

generación es de 3 dominantes a 1 recesivo.

Ahora que ya contaba con la respuesta para la

segregación de un par de características, Men-

del pasa en el siguiente experimento a realizar

el cruzamiento teniendo en cuenta tres

caracteres diferenciales. En la descripción de

las semillas de la generación debe notarse

como Mendel alude sólo a la forma y color de

la cubierta de las semillas, pero no al color de

las semillas mismas, ya que hubiera necesitado

despojarlas de su cubierta o pelarlas, con lo

que ya no podrían reproducirse.

Con los hallazgos en este experimento, que le

permite generalizar los resultados previos,

Mendel formula la ley de la segregación

independiente. El sabio fue muy afortunado en

la selección de estas características, porque,

como veremos más adelante, existen

caracteres -y por consiguiente genes- que no

segregan en forma independiente sino que lo

hacen unidos o ligados.

Pero mencionábamos antes el carácter

predictivo de la ciencia, y Mendel simplifica

nuevamente este quehacer, al establecer las

formulas matemáticas que explican sus

hallazgos y predecir matemáticamente los

resultados que se obtendrán cuando se toma

en cuenta cualquier número de características.

Nos ilustra el interés del investigador por

demostrar en forma experimental los

resultados teóricamente esperados, al señalar

que se obtuvieron en los cruzamientos todas

las 128 combinaciones esperadas si se toman

en cuenta las siete características de sus expe-

rimentos.

Page 209: Ciencias de La Vida

TEXTOS DE MENDEL________________________________________________________

209

Un ejercicio divertido, valiéndose del cuadro de

Punnett, consiste en encontrar las posibles

clases de descendientes tomando en cuenta

tres o más caracteres de los progenitores.

Page 210: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

210

BLOQUE III

LA BIODIVERSIDAD Y

LOS INVENTARIOS DE

LA

VIDA

Mayr, Ernst, "El "que'. El estudio de la

biodiversidad", en Así es la Biología, Madrid, Debate

(Pensamiento), 1998, pp. 143-168.

El aspecto más impresionante del mundo vivo

es su diversidad. En las poblaciones con

reproducción sexual no existen dos individuos

idénticos; tampoco existen dos poblaciones,

dos especies o dos taxones superiores

idénticos. Cuando observamos la naturaleza,

vemos casos técnicos.

Nuestro conocimiento de la diversidad de la

vida ha ido creciendo exponencialmente

durante los últimos trescientos años. Comenzó

con los viajes de exploración y el trabajo de

exploradores a título individual, cuyas

observaciones y colecciones revelaron

diferencias en las faunas y floras de todo

nuevo continente e isla que se exploraba. Vino

a continuación el estudio de los organismos

marinos y de agua dulce, incluyendo los de las

profundidades oceánicas, que reveló otra

dimensión de la biodiversidad. La investigación

de los animales y plantas microscópicos, los

parásitos y los restos fósiles nos proporciona

nuevas pruebas del carácter unico de los biotas

terrestres. Por último, tuvo lugar el descu-

brimiento y estudio científico de los

procariontes (bacterias y similares), tanto

actuales como fósiles. El campo concreto de

investigación que se ocupa de describir y

clasificar esta vasta diversidad de la naturaleza

se llama taxonomia.

Tras un brote inicial de interés por la

clasificación, obra de Aristóteles y Teofrasto

hacia 330 a.C., la taxonomía sufrió un largo

declive hasta el Renacimiento. Hubo un

segundo florecimiento gracias a la obra de

Linneo (1707-1778), seguido por otro declive

que no termino hasta que Darwin publicó El

origen de leis especies en 1859'. Esta obra era

esencialmente el fruto de una investigación

taxonómica, y la taxonomía ha seguido

desempeñando importante papel en el

desarrollo de la teoría evolutiva, sirviendo de

base al concepto de especie biológica y a

importantes teorías sobre la expectación y la

macroevolución (vease más adelante).

A continuación hubo un período de intensa

preocupación por la filogenia y la macrotaxonomia,

pero la taxonomía básica quedó bastante relegada, e

incluso despreciada, durante el período de esplendor

de la biología experimental. Entre los años 20 y 50

floreció la nueva sistemática (Mayr 1942), seguida

entre 1960 y 1990 por la taxonomía numérica y la

cladística.

EL <<QUE>> . EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD

Page 211: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

211

Consciente de que el estudio de la

biodiversidad es mucho más que mera

descripción y catalogación, Simpson propuso

restringir el término «taxonomía» a los

aspectos tradicionales de la clasificación, y

aplicar el de “sistemática” al “estudio científico

de los tipos de organismos, de su diversidad y

de todas las relaciones existentes entre ellos.

Así pues, la sistemática se concibió como la

ciencia de la diversidad, y este nuevo concepto

ampliado ha sido aceptado por casi todos los

biólogos.

La sistemática no solo incluye la identificación

y clasificación de organismos, sino también el

estudio comparativo de todas las característi-

cas de las especies y la interpretación del papel

de los taxones inferiores y superiores en la

economía de la naturaleza y en la historia

evolutiva. Muchas ramas de la biología

dependen totalmente de la sistemática; esto

incluye la biogeografía, la citogenética, la

oceanografía biológica, la es tratigrafía y

ciertas partes de la biología molécular. Es una

síntesis de conocimientos de muchos tipos,

teorías y métodos aplicados a todos los

aspectos de la clasificación. El objetivo de la

sistemática no es simplemente describir la

diversidad del mundo vivo, sino, además,

contribuir a su comprensión.

LA CLASIFICACION EN BIOLOGIA

En la vida cotidiana hay gran cantidad de cosas

muy diferentes con las que sólo podemos

tratar clasificándolas. Las clasificaciones sirven

para ordenar instrumentos, medicinas y obras

de arte, y también teorías, conceptos e ideas.

Para clasificar, agrupamos los objetos en

clases según sus atributos comunes. Así pues,

una clase es una agrupación de entidades

similares y relacionadas entre sí.

Todo sistema de clasificación tiene dos

funciones principales: facilitar la recuperación

información y servir de base para estudios

comparativos. La clasificación es la clave del

sistema de almacenamiento de información en

todos los campos. En biología, este sistema de

almacenamiento de información está formado

por las colecciones de los museos y la vasta

literatura científica contenida en libros, revistas

y otras publicaciones. La calidad de todo

sistema de clasificación se mide por su

capacidad de facilitar

• Simpson (1961).

• Para un comentario más detallado de la

contribución de la taxonomía a la

fundación de nuevas disciplinas

biológicas, vease Mayr (1982:247-

250).

• La sistemática es un campo rico en teoría,

pero por desgracia esto lo ignoran incluso

muchos sistemáticos. El eminente especialista

en hormigas Wheeler declaró en 1929: -La ta-

xonomía es la única ciencia biológica que no

tiene teorías no es m5s que diagnostico y cla-

sificación» (1929:192).

el almacenamiento de información en

divisiones relativamente homogéneas, y de

permitir la rápida localización y recuperación

de dicha información. Las clasificaciones son

sistemas heurísticos.

Si se tiene en cuenta que clasificar es una

actividad humana que comenzó con nuestros

antepasados más primitivos, resulta

sorprendente que todavía exista tanta

incertidumbre y discrepancia acerca de la natu-

raleza de la clasificación. Y considerando lo

importante que es el proceso de clasificación

en todos los campos de la ciencia, resulta

curioso que los filósofos de la ciencia

posteriores a Whewell (1840) hayan descui-

dado tanto este tema. No obstante, la persona

que intente clasificar organismos puede seguir

algunas reglas elementales derivadas de activi-

dades cotidianas como clasificar libros en una

Page 212: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

212

biblioteca o artículos en una tienda: 1) las

entidades que se van a clasificar deben

agruparse en clases que sean lo más

homogéneas posible; 2) cada entidad indivi-

dual debe incluirse en la clase con cuyos

miembros comparta el mayor número de

atributos; 3) si una entidad es tan diferente

que no se puede incluir en ninguna de las

clases ya establecidas, se crea una clase

aparte para ella; 4) el grado de diferencia

entre las clases se expresa ordenándolas en

una jerarquía de conjuntos. Cada nivel de

categoría en esta jerarquía representa un

cierto nivel de diferenciación. Estas reglas se

aplican también a la clasificación de

organismos, aunque para el mundo vivo se

necesitan unas cuantas reglas adicionales.

Dado que la investigación taxonómica es

indispensable en muchas ramas de la biología,

si no en todas, resulta sorprendente lo olvidada

y desprestigiada que ha estado en los últimos

tiempos. El principal método en muchas

disciplinas biológicas es la comparación, pero

ninguna comparación podrá llegar a

conclusiones significativas si no esta basada en

una taxonomía sólida. De hecho, no hay

ninguna rama de la biología comparativa desde

la anatomía comparada y la biología

comparada hasta la psicología comparada- que

en último término no se base por completo en

los hallazgos de la taxonomía.

Las múltiples funciones de la taxonomía en

biología se pueden resumir del siguiente modo:

) Es la técnica ciencia que proporciona una

imagen de la diversidad orgánica que existe en

la Tierra. 2) Aporta la mayor parte de la

información necesaria para reconstruir la

filogenia de la vida. 3) Revela numerosos e

interesantes fenómenos evolutivos,

poniéndolos a disposición de otras ramas de la

biología. 4) Ella sola proporciona casi toda la

información necesaria para ramas enteras de la

biología (como la biogeografía y la

estratigrafía). 5) Aporta sistemas de

ordenación o clasificaciones que tienen gran

valor heurístico y explicativo en muchas ramas

de la biología, como la bioquímica evolutiva, la

inmunología, la ecología, la genética, la

etología y la geología histórica. 6) Sus

principales exponentes han hecho importantes

contribuciones conceptuales, como el concepto

de poblaciones (vease Capítulo 8), que de otro

modo no habrían sido de fácil acceso para los

biólogos experimentales. Estas contribuciones

conceptuales han ampliado de modo

significativo la biología y han facilitado un

mejor equilibrio en el conjunto de la ciencia

biológica.

El taxonomista pone orden en la mareante

diversidad de la naturaleza, procediendo en

dos etapas. La primera es la discriminación de

las especies, una tarea denominada

microtaxonomía. La segunda consiste en la

clasificación de dichas especies en grupos

relacionados, que se denomina

macrotaxonomía. En consecuencia, Simpson

(1961) definió la taxonomía, o combinación de

ambas tareas, como «la teoría y práctica de

delimitar tipos de organismos y clasificarlos>>.

MICROTAXONOMIA: LA DEMARCACION DE

ESPECIES

La identificación, descripción y delimitación de

especies es una actividad muy diferente de

otras tareas del taxonomista. Es un campo pla-

gado de dificultades semánticas y conceptuales

que suelen denominarse “el problema de la

especie” . La palabra “especie” significa

simplemente « tipo de organismo>>, pero

como la variación es tan impresionante en el

mundo vivo, es preciso definir con exactitud lo

que uno quiere decir con « tipo>>. Un macho

y una hembra son dos tipos de organismos

distintos, y también lo son las crías y los

adultos. Cuándo se creía que las especies

habían sido creadas por separado, se pensaba

Page 213: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

213

que cada especie estaba formada por los

descendientes de la primera pareja creada por

Dios.

Los naturalistas que estudiaban organismos

superiores, como las aves y los mamíferos,

rara vez tenían dudas sobre lo que eran las

especies. Pare ellos, una especie era

simplemente un grupo de organismos diferente

de otros grupos similares, y «diferente» quería

decir que diferían en características

morfológicas visibles. Este concepto de especie

tuvo una aceptación casi universal hasta el

último tercio del siglo XIX. A los organismos

que diferían, pero no tanto como para

considerarlos de especies distintas, Linneo e

incluso Darwin los llamaron variedades. Este

concepto de especie se denominó tipológico o

esencialista (y también, incorrectamente.

concepto morfológico de especie).

El concepto tipológico de especie postulaba

cuatro características de la especie: l) una

especie consta de individuos similares que

tienen en común la misma “esencia” ; 2) cada

especie esta separada de las demás

por una clara discontinuidad; 3) cada especie

es constante en el espacio y en el tiempo; y 4)

la posible variación dentro de una especie es

muy limitada. Los filósofos llamaban <<tipos

naturales>> a estas especies concebidas desde

un punto de vista esencialista.

En el transcurso del siglo XIX, las debilidades

de este concepto tipológico o esencialista de la

especie se fueron haciendo cada vez más

evidentes. Darwin refutó de manera

concluyente la idea de que las especies eran

constantes. Los estudios de la variación

geográfica y, en especial, los análisis de

poblaciones locales, confirmaron que las

especies están compuestas por poblaciones

que varían de un sitio a otro y que dentro de

cada población hay variación entre individuos.

En la naturaleza no existen tipos ni esencias.

Además de estas objeciones conceptuales al

concepto tipológico de especie, este

presentaba un inconveniente puramente

práctico: que muchas veces no servía para

delimitar el taxón <<especie>>. En muchos

casos, la variación morfológica dentro de

poblaciones reproductoras, y entre poblaciones

del mismo < tipo>>, era mayor que las

diferencias entre poblaciones

morfológicamente similares que no se

cruzaban una con otra.

Así, pues para delimitar especies no bastaba

con un criterio puramente morfológico. La

situación empeoró cuándo se descubrieron las

especies hermanas: poblaciones naturales

aisladas reproductivamente (es decir, que no

son capaces de cruzarse debido a barreras

fisiológicas o de comportamiento), pero que no

presentan ninguna diferencia morfológica entre

una y otra. Ya se han encontrado poblaciones

de este tipo en casi todos los taxones

superiores de animales, y también existen

entre las plantas. Se hizo necesario buscar un

criterio diferente para delimitar las especies,

encontrándoselo en el aislamiento reproductivo

de las poblaciones.

De este criterio de no cruzamiento surgió el

llamado concepto biológico de especie. Según

este concepto, una especie es un conjunto de

poblaciones naturales capaces de cruzarse

unas con otras, y aislado reproductivamente

(genéticamente) de otros grupos similares por

barreras fisiológicas o de comportamiento. La

única manera de entender plenamente lo

adecuado de este concepto de especie

biológica es plantearse preguntas darvinianas

del tipo ¿por que?: por que existen especies?

Por que la naturaleza no se compone

simplemente de un conjunto homogéneo de

individuos similares o más o menos

divergentes, pero todos capaces en principio

de cruzarse con todos los demás? El estudio de

los híbridos proporciona la respuesta. Si los

padres no pertenecen a la misma especie

(como en el caso de los caballos y los burros,

por ejemplo), los descendientes (mulos) son

Page 214: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

214

híbridos que suelen ser más o menos estériles

y de viabilidad reducida, al menos en la

segunda generación. Por lo tanto, tendrá

ventaja selectiva cualquier mecanismo que

favorezca el apareamiento de individuos con

parentesco cercano (con específicos) y evite el

apareamiento de individuos con parentesco

más lejano. Esto se consigue con los

mecanismos de aislamiento reproductivo de la

especie. Así pues, una especie biológica es una

institución para proteger a los genotipos

armoniosos y bien equilibrados.

El concepto biológico de especie se llama

“biológico” porque presenta una razón

biológica para la existencia de especies en los

organismos: la evitación de cruzamientos entre

individuos incompatibles. Es accesorio que la

especie posea también otras propiedades,

como la ocupación de un nicho ecológico

delimitado y ciertas características

morfológicas o de comportamiento, que la

distinguen de otras especies.

Una de las principales razones de la aceptación

casi universal del concepto biológico de especie

es su utilidad en muchos campos de in-

vestigación biológica. A los ecólogos, a los

especialistas en comportamiento, a los que

estudian biotas locales, e incluso a los

fisiólogos y biólogos moleculares, les interesan

las poblaciones que pueden coexistir sin

interfecundarse. En muchos casos, los

estudiosos de los organismos vivos identifican

las especies no por los criterios morfológicos

de los tipologos, sino por aspectos de su

comportamiento, su modo de vida o sus

moléculas.

La definición biológica de especie se puede

aplicar sin dificultad siempre que en una

misma localidad coexistan poblaciones en

condiciones de reproducirse. Pero presenta

problemas en dos tipos de circunstancias. La

primera, cuando se trata de organismos con

reproducción uniparental (asexual), que no

tienen poblaciones y no se aparean. Evi-

dentemente, a estos organismos no se les

puede aplicar el concepto biológico de especie.

Todavía no esta claro cuales pueden ser los

mejores criterios para discriminar especies en

los organismos asexuales. Se han propuesto

como criterios los grados de divergencia

morfológica entre clones y las diferencias en la

utilización del nicho, pero no se los ha puesto a

prueba adecuadamente. En la jerarquía

linneana, estas especies agámicas se sitúan en

la categoría “especie”.

El segundo problema que puede surgir al

aplicar el concepto biológico de especie a la

delimitación de especies es que las poblaciones

de una especie rara vez están confinadas en

una sola localidad geográfica limitada. Por el

contrario, suelen estar repartidas por regiones

más o menos extensas. Cuando estas

poblaciones son visiblemente diferentes unas

de otras, se las suele describir como

subespecies. Muchas ve veces, las subespecies forman parte de una

serie continúa de poblaciones que se cruzan

entre sí e intercambian genes.

Pero muchas subespecies están

geográficamente aisladas y no tienen ocasión

de intercambiar genes con otras; el resultado

es que divergen morfológicamente. Con el

tiempo, estas subespecies pueden llegar a

alcanzar la categoría de especies, por haber

adquirido un nuevo conjunto de mecanismos

de aislamiento. Las especies que constan de

varias subespecies se llaman politípicas. Las

que no están subdivididas en subespecies se

llaman especies monotípicas.

Véase Mayr (1996).

Page 215: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

215

Cuando algunas de las poblaciones más

distantes están completamente aisladas

geográficamente de todas las demás

poblaciones de la especie, surge la pregunta:

estas poblaciones aisladas, siguen siendo

miembros de la especie parental? ¿Que

criterios se pueden aplicar para decidir cuál de

estas poblaciones puede considerarse una

especie aparte y cuales pueden combinarse en

una especie politica? La condición de especie

de las poblaciones geográficamente aisladas

sólo se puede determinar por inferencia, y en

concreto por el grado de diferencia

morfológica.

El concepto biológico de especie tardo en

llegar. Buffon entendía su esencia', y Darwin,

en sus notas sobre la transmutación, decía que

la condición de especie es simplemente un

impulso instintivo de mantenerse aparte.

Hablaba de la “repugnancia mutua” de las

especies a cruzarse unas con otras, e indicó

que dos autenticas especies pueden diferir muy

poco en caracteres externos” ; en otras

palabras, que la condición de especie tiene

poco que ver con el grado de diferencia

morfológica. Lo curioso es que en sus escritos

posteriores Darwin rechazo este concepto

biológico, adoptando un concepto más

tipológico.

En la segunda mitad del siglo XIX y el primer

tercio del XX fue aumentando el número de

naturalistas que describían las especies según

sus características biológicas. Aunque no

propusieron ninguna definición oficial, es

evidente que autores como Poulton, K. Jordan

y Stresemann aceptaban el concepto biológico

de especie. Sin embargo, no se lo adopto

oficialmente hasta que yo propuse una

definición formal en 1940 y aporte abundante

material en apoyo del concepto biológico de

especie en mi libro de 1942 Sistemática y el

origen de las especies.

Lo que más contribuyó a la aceptación del

concepto biológico de especie fue la fragilidad

de los conceptos que competían con él. Entre

ellos figuraban el concepto nominalista de

especie, el concepto evolutivo, el flogenético y

el de reconocimiento. Ninguno de ellos resulta

tan práctico como el concepto biológico a la

hora de delimitar especies, aunque todos ellos

siguen contando con cierto apoyo en la

actualidad.

OTROS CONCEPTOS DE ESPECIE

Según el concepto nominalista de especie, en

la naturaleza sólo existen individuos y la

especie es un artefacto humano. Son, pues, las

personas, y no la naturaleza, las que

<<crean>> especies, agrupando individuos

bajo un nombre. Pero esta arbitrariedad no

concuerda con las situaciones que uno

encuentra en cualquier exploración del mundo

natural. Un naturalista que observa, por

ejemplo, las cuatro especies de carboneros

(gen. Partis) de un bosque británico, o las

especies de mosquiteros (gen. Phylloscopus)

de un bosque de Nueva Inglaterra, sabe que la

delimitación de especies no tiene nada de

arbitrario y que esas especies son productos de

la naturaleza. Lo que a mí más me convenció

fue el hecho de que los nativos de las

montañas de Nueva Guinea, que viven aún en

la Edad de Piedra, distinguen y dan nombre

diferente exactamente a las mismas especies

que distinguen los naturalistas occidentales.

Hace falta una gran ignorancia de los

organismos vivos y de la conducta humana

para adoptar el concepto nominalista de

especie.

El modo de llevar a cabo esta inferencia se explica en

los libros de texto de taxonomia (Mayr y Ashlock

1991:100-105). Los paleontólogos encuentran

problemas análogos en la dimensión temporal.

Sloan (1986).

Page 216: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

216

El concepto evolutivo de especie ha sido

defendido sobre todo por paleontólogos que

siguen las especies en la dimensión temporal.

Según la definición de Simpson (1961:153),

«una especie evolutiva es un linaje (una línea

de descendencia de poblaciones) que

evoluciona por separado de otros y que tiene

su propio papel evolutivo unitario y sus propias

tendencias evolutivas. El principal problema de

esta definición es que se aplica igualmente a

casi cualquier población aislada. Además, un li-

naje no es una población. Por añadidura, elude

las cuestiones cruciales de que es un “papel

unitario” y de por qué las líneas filéticas no se

cruzan unas con otras. Por (último, ni siquiera

cumple su objetivo de delimitar el taxon

especie en la dimensión temporal, porque en

un técnico linaje filético que evoluciona

gradualmente, el concepto evolutivo de especie

no permite determinar en que punto comienza

una nueva especie y en que punto termina, y

que parte de dicho linaje tiene un «papel

unitario>. La definición evolutiva de especie no

aborda el meollo del problema: la causación y

mantenimiento de discontinuidades entre espe-

cies contemporáneas. Es mas bien un intento

de delimitar taxones de especies fósiles, pero

incluso en este intento falla.

La definición evolutiva de especie pasa por alto

el hecho de que las nuevas especies pueden

originarse por dos procesos: 1) la transforma-

ción gradual de un linaje filético en una especie

diferente sin que varie el número de especies,

y 2) la multiplicación de especies debida al ais-

lamiento geográfico (como observo Darwin en

las islas Galapagos). Las dificultades con que

se topa el taxonomista se deben casi

invariablemente al segundo proceso, la

multiplicación de especies en la dimensión

horizontal (espacio), y no a la transformación

de especies en la dimensión vertical (tiempo).

La definición biológica de especie aborda direc-

tamente el problema de la multiplicación de

especies, mientras que la definición evolutiva

no lo tiene en cuenta y sólo se ocupa de la

evolución filética. Por lo general, cuando

hablamos de expectación nos referimos a la

multiplicación de especies.

Según el concepto filogenético de especie,

adoptado por muchos cladistas (véase más

adelante), se origina una nueva especie

cuando en una población surge un nuevo

“apomorfismo” . Dicho apomorfismo puede ser

muy pequeño, como la mutación de un solo

gen. Habiendo observado que en casi todos los

afluentes de los ríos de América Central las es-

pecies de peces tenían genes endémicos

locales, Rosen propuso ascender todas estas

poblaciones a la categoría de especies". Uno de

sus críticos comento con mucha razón que,

dada la alta frecuencia de mutaciones génicas

neutras, lo más probable es que todo individuo

se diferencie de sus padres al menos en un

gen. Y teniendo esto en cuenta, como decidir si

una población es suficientemente diferente

como para considerarla una especie aparte?

Esta observación demostraba claramente que

es absurdo intentar aplicar al problema de la

especie los conceptos cladisticos de la

macrotaxonomía (más adelante seguiremos

hablando de cladística).

El concepto del reconocimiento, propuesto por

H. Paterson, no es más que otra versión del

concepto biológico de especie, que Paterson no

entendió bien.

EL CONCEPTO DE ESPECIE, LA CATEGOÍIA

ESPECIE Y EL TAXON ESPECIE

La palabra <<especie>> se aplica a tres

entidades o fenómenos muy diferentes: 1) el

concepto de especie, 2) la categoría especie, y

3) el taxón especie. La incapacidad de algunos

autores para distinguir entre estos tres

significados tan diferentes de la palabra

«especie» ha dado lugar a infinitas confusiones

en la literatura.

Page 217: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

217

El concepto de especie es el significado

biológico, o definición, de la palabra “especie” .

La categoría especie es un nivel concreto de la

jerarquía linneana, la jerarquía tradicional de

ordenación de los organismos. Cada nivel de

esta jerarquía (especie, género, familia, orden,

etc.) constituye una categoría. Para determinar

si una población merece la categoría de

especie, se comprueba si se ajusta a la

definición de especie. Los taxones que

llamamos especies son poblaciones concretas,

o conjuntos de poblaciones, que se ajustan a la

definición de especie; son casos particulares

(“individuales”) y por lo tanto no se pueden

definir, sólo describir y delimitar unos de otros.

En tiempos de Linneo, la identificación de

especies interesaba casi exclusivamente a los

taxonomistas, pero ya no es así. Los biólogos

evolutivos saben ahora que la especie es la

entidad fundamental de la evolución. Cada

especie es un experimento biológico y, en el

caso de especies incipientes, no hay manera de

predecir si el nuevo nicho en el que esta

entrando es un callejón sin salida o la entrada

a una nueva y extensa zona adaptativa.

Aunque los evolucionistas hablan a menudo de

fenómenos generales, como tendencias,

adaptaciones, especializaciones y regresiones,

estos conceptos no se pueden desligar de las

entidades que presentan dichas tendencias: las

especies. Debido a su aislamiento re-

productivo, los procesos evolutivos que tienen

lugar en una especie están limitados a esa

especie y sus descendientes. Por eso la especie

es el sujeto del cambio evolutivo.

La especie es también, en gran medida, la

unidad básica de la ecología.

" Rosen (1979).

Mayr (1988a), Coyne y otro (1988).

No se puede entender bien un ecosistema

hasta haberlo descompuesto en sus especies

componentes y conocer las diversas

interacciones de dichas especies. Una especie,

a pesar de los individuos que la componen,

interactúa como una unidad frente a otras

especies con las que comparte el medio

ambiente.

Si se trata de animales, las especies son

también unidades importantes en las ciencias

del comportamiento. Los miembros de una

misma especie tienen en común muchos

patrones de comportamiento específicos

(propios de la especie), sobre todo los que

tienen que ver con la conducta social. Los

individuos que pertenecen a la misma especie

utilizan los mismos sistemas de señales en sus

galanteos, y también los sistemas de

comunicación suelen ser específicos. En las

especies que seguían por el olfato, esto incluye

la posesión de feromonas específicas.

La especie representa un importante nivel en la

jerarquía de los sistemas biológicos. Es un

instrumento de ordenación sumamente útil

para estudiar muchos fenómenos biológicos

importantes. Aunque no exista un nombre para

la <<ciencia de las especies» (comparable al

de < citología>> para la ciencia que estudia

las células), no cabe duda de que dicha ciencia

existe y constituye uno de los campos más

activos de la biología moderna.

MACROTAXONOMIA: LA CLASIFICACION

DE LAS ESPECIES

La rama de la taxonomía que se ocupa de la

clasificación (o agrupación) de organismos por

encima del nivel de especie se llama macrota-

xonomía. Afortunadamente, casi todas las

especies parecen encajar en grupos superiores

naturales y fáciles de reconocer, como

mamíferos y aves, o mariposas y escarabajos.

Pero ¿qué se puede hacer con las especies que

parecen formas intermedias entre grupos o que

no parecen pertenecer a ningún grupo?

Page 218: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

218

A lo largo de la historia de la taxonomía se han

propuesto numerosos métodos y principios

para clasificar los organismos. A veces, las cla-

sificaciones elaboradas según estos principios

tenían objetivos muy diferentes, y tal vez sea

esta la razón de que los taxonomistas aún no

se hayan puesto de acuerdo acerca de cual es

el “mejor” método para clasificar.

CLASIFICACIÓN HACIA ABAJO

La clasificación hacia abajo fue el método de

clasificación predominante en los tiempos de

apogeo de la botánica medicinal, durante y

después del Renacimiento. Su principal

propósito era la identificación de diferentes

tipos de plantas y animales. En aquella época,

el conocimiento de las especies botánicas y

zoológicas se encontraba aún en una fase muy

primitiva, a pesar de lo cual era imprescindible

para identificar correctamente la planta que

poseía las propiedades curativas conocidas.

La clasificación hacia abajo procede dividiendo

grupos grandes en subgrupos, mediante el

método de división lógica de Aristóteles. Los

animales pueden tener sangre caliente o no;

con esto se obtienen dos clases. A su vez, los

animales de sangre caliente pueden tener

pelos o plumas, y cada una de las clases

resultantes (mamíferos y aves) se puede

subdividir a su vez por el mismo proceso de

dicotomía, hasta llegar a la especie concreta a

la que pertenece el ejemplar que se quiere

clasificar.

El principio de clasificación hacia abajo domino

la taxonomía hasta finales del siglo XVIII, y se

refleja en las claves y clasificaciones pro-

puestas por Linneo. Todavía se utiliza este

método en guías de campo y en las claves de

revisiones taxonómicas, aunque ya no se lo

llama “clasificación” sino identificación, que es

lo que verdaderamente es.

Los métodos de identificación presentaban

numerosos inconvenientes, que impedían que

resultaran útiles como auténticos sistemas de

clasificación. Se basaban por completo en

caracteres aislados (en biología, un “carácter”

es un atributo o rasgo distintivo, lo que en el

lenguaje cotidiano llamaríamos una

<<característica> ), y la serie de caracteres

arbitrariamente elegidos por el taxonomista

determinaba las clases que se obtenían

mediante divisiones dicotómicas. El

perfeccionamiento gradual de este tipo de

clasificaciones era prácticamente imposible, y

la elección de ciertos caracteres daba lugar en

ocasiones a grupos muy heterogéneos (<<no

naturales>>).

Como es natural, la gente reconocía desde

siempre grupos naturales como los peces, los

reptiles, los helechos, los musgos y las

coniferas. A finales del siglo XVIII hubo

algunos intentos de sustituir el sistema de

Linneo, artificial en su mayor parte, por un

sistema más natural, basado en similitudes y

relaciones observadas. Pero no se sabía a

ciencia cierta como determinar dichos criterios.

CLASIFICACIÓN HACIA ARRIBA

Aproximadamente a partir de 1770, el propio

Linneo, junto con otros taxonomistas como

Adanson, propugnó la clasificación hacia arriba

como método más adecuado. La clasificación

hacia arriba consiste en agrupar las especies

examinadas en taxones (grupos) formados por

especies similares o relacionadas. A

continuación, los taxones más similares así

formados se agrupan en un taxón superior del

siguiente nivel, hasta elaborar una jerarquía

completa de taxones. El método consistía

simplemente en aplicar a las especies de

organismos los métodos cotidianos de

clasificación por agrupación.

Pero los partidarios de la clasificación hacia

arriba no consiguieron desarrollar una

metodología rigurosa. Todavía existía una

fuerte tendencia a conceder especial

Page 219: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

219

importancia a ciertos caracteres aislados muy

llamativos, y no existía ninguna teoría que

explicara la existencia de grupos

razonablemente bien definidos ni la existencia

de la jerarquía de taxones. Cada taxonomista

desarrolló más o menos su propia metodología.

Los años transcurridos entre 1770 y 1859

fueron un período de transición. El método de

clasificación hacia abajo cayó en desuso, pero

la clasificación hacia arriba carecía de una

metodología bien articulada, y a menudo se la

aplicaba arbitrariamente. Durante este período

surgió una variante de la clasificación hacia

arriba: las llamadas clasificaciones con

propósito especial. Estas clasificaciones no se

basaban en la totalidad de los caracteres, sino

que, en aras de su propósito especial, se

basaban solo en unos pocos caracteres, a

veces solo uno. Por ejemplo, atendiendo a su

útilidad culinaria, las Betas se podían clasificar

en comestibles y no comestibles (o

venenosas). Las clasificaciones con propósito

especial se remontan por lo menos a Teofrasto,

que clasificaba las plantas, según su modo de

crecimiento, en árboles, arbustos, hierbas y

espigas. En ecología todavía se utilizan

clasificaciones con propósito especial: por

ejemplo, un limnólogo puede dividir los

organismos del plancton en autótrofos,

herbívoros, depredadores y detritivoros. Todos

estos sistemas tienen un contenido de

información mucho menor que el de un

sistema de clasificación darviniano.

CLASIFICACIÓN EVOLUTIVA O

DARVINIANA

En el esplendido Capítulo 13 de El origen de las

especies, Darwin puso fin a todas estas

incertidumbres taxonomicas al demostrar que

un sistema de clasificación sólido tiene que

basarse en dos criterios: la genealogía (la

ascendencia común) y el grado de similitud (la

cantidad de cambios evolutivos). A las

clasificaciones basadas en estos dos criterios

se las llama sistemas de clasificación evolutivos

o darvinianos. Los filósofos y clasificadores

prácticos sabían desde hacía mucho que si

existen teorías explicativas (causales) para el

agrupamiento de objetos, dichas explicaciones

deben tenerse en cuenta al delimitar los gru-

pos. En consecuencia, las clasificaciones de las

enfermedades humanas utilizadas en el siglo

XVIII fueron sustituidas en los siglos XIX y XX

por sistemas basados en la etiología de dichas

enfermedades. Y así, las enfermedades se

clasificaron en causadas por agentes

infecciosos, por defectos genéticos, por el

envejecimiento, por falta de cuidados, por sus-

tancias tóxicas o radiaciones nocivas, etc. Toda

clasificación que tiene en cuenta la causación

esta sometida a estrictas limitaciones que

impiden que se transforme en un sistema

puramente artificial. En cuanto Darwin

desarrolló su teoría de la ascendencia común,

se dio cuenta de que cada < taxón > natural (o

grupo diferenciado de organismos) estaba

formado por los descendientes del antepasado

común más próximo. A los taxones de este tipo

se los llama monofiléticos Si un sistema de

clasificación se basa estricta y exclusivamente

en el monofiletismo de los taxones incluidos,

se dice que es un sistema de ordenación

genealógica.

10 Según Simpson, « el monofiletismo es la

derivación de un taxón a partir de un taxón

inmediatamente ancestral, del mismo nivel o de un

nivel inferior, a través de uno o más linajes»

(1961:124). Esta definición expresa el concepto

tradicional de monofiletismo que se venía utilizando

desde Haeckel (1866). Los cladistas han transferido

el término a un modo de descendencia (todos los

taxones derivados de una especie ancestral original),

pero a este concepto cladístico sería mejor llamarlo

holotiletismo, para evitar confusiones con el con-

cepto tradicional de monofiletismo (Ashlock 1971).

Pero Darwin se daba perfecta cuenta de que la

genealogía «por sí sola no proporciona una

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EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

220

clasificación». Clasificar organismos sobre la

única base de la genealogía es, en cierto

modo, una mera clasificación con propósito

especial. Para Darwin, el criterio de la

ascendencia no sustituida al criterio de la

similitud, sino que más bien ponia limitaciones

a los tipos de similitud que se podían aceptar

como evidencia de parentesco. La razón de que

no se pueda dejar a un lado la similitud es que

las ramas divergentes del árbol filogenético

<<experimentan diferentes grados de

modificación», y esto o se expresa en la

ordenación de las formas en diferentes

géneros, familias, secciones u ordenes»

(Darwin 1859:420). En otras palabras, si se

quiere obtener una buena clasificación hay que

tener en cuenta el grado de diferenciación

durante la divergencia filogenética. Así pues,

una clasificación darviniana sólida tiene que

basarse en la consideración equilibrada de la

genealogía y la similitud (grado de diferencia).

Para entender el papel de la similitud en una

clasificación darviniana, hay que entender el

concepto de homología. La existencia de carac-

teres homólogos es indicio de parentesco entre

especies y taxones superiores. Se consideran

homólogas las características de dos o más

taxones que derivan filogenéticamente del

mismo carácter (o de un carácter co-

rrespondiente) de su antepasado común más

próximo. Para inferir la homología se pueden

utilizar muchos tipos de pruebas: la posición de

la estructura en relación con las estructuras

vecinas; la conexión de dos fases diferentes

mediante una fase intermedia observada en

una forma emparentada; la similitud en la

ontogenía; la existencia de condiciones inter-

medias en antepasados fósiles; y el estudio

comparativo de taxones monofiléticos

emparentados".

Pero no todas las similitudes entre organismos

se deben a la homología. Hay tres tipos de

cambios evolutivos que pueden dar resultados

similares: son la convergencia, el paralelismo y

la reversión, que se suelen agrupar bajo el

nombre común de homoplastias. La

convergencia es la adquisición independiente

del mismo carácter por linajes sin parentesco

evolutivo, como la adquisición de alas por las

aves y por los murciélagos. Paralelismo es la

formación independiente de un carácter en dos

linajes emparentados, debido a una

predisposición genética para dicho carácter,

aunque no se hubiera manifestado

fenotipicamente en el antepasado común. Un

ejemplo bien conocido es la adquisición inde-

pendiente de ojos pedunculados en un grupo

de moscas acalipteras. La reversión es la

pérdida independiente del mismo carácter

avanzado en varios linajes de una filogenia. El

análisis genealógico debería permitir

desentrañar estas similitudes en un grupo dado

de organismos y eliminar de un taxón las

especies (o taxones superiores) cuyas

similitudes no se deban a la ascendencia

común.

La razón de que Darwin incluyera el grado de

similitud entre los criterios de clasificación es

que la ramificación y la divergencia no están

absolutamente correlacionadas. Existen

patrones de ramificación (“arboles”) en los que

todas las ramas divergen más o menos a]

mismo ritmo. Es parecido a lo que sucede en

las familias de idiomas, aunque no

exactamente igual, porque los factores

responsables de la evolución de los idiomas no

son adaptativos sino estocásticos.

" Curiosamente, algunos rasgos que por lo demás

son claramente homólogos derivan de capas

germinales diferentes (véase Capítulo 8). Así pues, la

derivación de una cierta capa germinal no es

necesariamente un indicio fiable de homología. La

homología siempre se infiere.

Cuando los anglosajones cruzaron el mar del

Norte y colonizaron Inglaterra, su idioma no

Page 221: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

221

tuvo que adaptarse al clima británico ni a los

cambios políticos. En cambio, cuando una rama

de los reptiles (dinosaurios) conquisto el nicho

adreo, tuvo que adaptarse al nuevo modo de

vida, y el resultado fue una modificación

drástica de su fenotipo. Las ramas de la familia

que permanecieron en el nicho ancestral

apenas cambiaron. Esta consideración de los

factores ecológicos y su impacto sobre el

fenotipo es característica de la clasificación

darviniana.

Hasta 1965, la clasificación darviniana era el

sistema de use casi universal, y todavía se

sigue utilizando mucho. El primer paso del pro-

ceso es la delimitación y agrupamiento de

especies emparentadas, basandose en la

similitud; el segundo paso es la comprobación

del monofiletismo de dichos grupos y su

ordenación genealógica. Este es el único modo

de satisfacer los dos criterios de Darwin para

una buena clasificación de los organismos".

12 Los tratados de Simpson (1961), Mayr (1969),

Bock (1977) y Mayr y Ashlock (1991) son simples

perfeccionamientos de la clasificación darviniana

original, basada en los dos criterios.

13 La similitud se determina con el criterio

tradicional de los taxónomos, enunciado por Whewell

(1840:1:521) del modo siguiente: «La máxima por la

que deben regirse todos los sistemas que pretendan

ser naturales es esta: que la ordenación obtenida a

partir de un conjunto de caracteres coincida con la

ordenación obtenida a partir de otro conjunto» (el

subrayado es suyo). Hempel (1952:53) formuló más

o menos la misma idea: -en las llamadas

clasificaciones naturales, los caracteres

determinantes están asociados -siempre o en una

gran mayoría de los casos- a otros caracteres, de los

que son lógicamente independientes".

A diferencia de la cladistica, la clasificación natural

cumple la norma de Darwin de que «los diferentes

grados de modificación que (las ramas divergentes

del árbol filogenético) han experimentado o se

expresan ordenando las formas en diferentes

géneros, familias, secciones u órdenes» (1859:420).

Una dificultad que suelen encontrar los

taxonomistas es la evolución discordante de

diferentes conjuntos de caracteres. Se pueden

obtener clasificaciones totalmente diferentes,

por ejemplo, basándose en los caracteres de

diferentes fases del ciclo vital (los caracteres

de la larva o los del adulto). Al estudiar un

grupo de abejas, Michener (1977) obtuvo cua-

tro clasificaciones diferentes ordenando las

especies en clases de similitud basadas en los

caracteres de 1) las larvas, 2) las pupas, 3) la

morfología externa de los adultos y 4) los

genitales masculinos. Casi invariablemente,

cuando un taxonomista utiliza un nuevo

conjunto de caracteres, obtiene una nueva

delimitación de taxones o un cambio de nivel.

Incluso los caracteres de una misma fase del

ciclo vital cambian a ritmos muy desiguales

durante la evolución.

Por ejemplo, si se comparan los seres humanos

con sus parientes más próximos, los

chimpancés, se comprueba que el Homo y el

Pan son más similares en ciertos caracteres6

mortfgvb54leculares que algunas especies de

Drosophila entre si, a pesar de que estas

pertenecen al mismo genero. Sin embargo,

como todos sabemos, el ser humano y su

pariente antropoide más próximo presentan

diferencias muy drásticas en ciertos caracteres

tradicionales (el sistema nervioso central y sus

facultades) y en la ocupación de zonas

adaptativas muy diferenciadas. Casi todos los

sistemas de órganos y grupos de moléculas de

un linaje filético tienen ritmos de cambio

diferentes. Estos ritmos no son constantes,

sino que pueden acelerarse o hacerse más

lentos en el curso de la evolución. Ciertos

cambios del ADN son cinco veces más rápidos

en un grupo de roedores que en los primates,

por ejemplo. Los diferentes ritmos de evolución

de los distintos componentes del fenotipo

obligan a ser muy cautos al elegir los

caracteres en los que se va a basar una

clasificación. El empleo de diferentes conjuntos

Page 222: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

222

de caracteres puede dar como resultado clasifi-

caciones muy diferentes.

Cada nivel (especie, género, orden, y así

sucesivamente) de la tradicional jerarquía

linneana constituye una categoría". Cuanto

más bajo sea el nivel de un cierto taxon

(grupo) de organismos, más similares suelen

ser las especies incluidas y más reciente es su

antepasado común. No existen definiciones

operativas para ninguna de las categorías

superiores. Muchos taxones superiores están

muy bien delimitados y se pueden describir sin

ambigüedades y con gran precisión (por

ejemplo, las aves o los pingüinos), pero la

categoría en la que se sitúan es muchas veces

subjetiva y depende del criterio del autor. Un

grupo particular de géneros puede ser una

tribu para algunos autores, mientras que otros

lo llamarían subfamilia o familia.

Casi todas las clasificaciones actuales se

elaboraron durante el período de esplendor de

la anatomía comparada, que fue el período

inmediatamente posterior a Darwin. En aquella

época, cuando se buscaba un antepasado

común, se consideraba que este no solo

representaba una especie-tronco ancestral,

sino todo un taxon. Así, el antepasado común

más próximo de los mamíferos, en el mismo o

inferior nivel categórico, son los reptiles

terapsidos; y el de las aves son los dinosaurios

(u otro grupo de reptiles).

" Una categoría de nivel superior se define como una

clase en la que se agrupan todos los taxones

situados al mismo nivel de una clasificación

jerárquica. Para definir la categoría «especie»,

actualmente se utiliza casi siempre la definición

biológica.

Debido a este concepto y definición del

monofiletismo, todos los taxones de la

taxonomía tradicional (si estaban correcta-

mente formados) eran monofiléticos. Para un

cladista, un grupo es parafilético si contiene el

clado (rama) original de un taxón derivado. El

concepto de parafiletismo no tiene sentido en

una clasificación darviniana. Para Darwin, un

taxón era monofilético si todos sus miembros

descendían del taxón ancestral común más

próximo, del mismo o inferior nivel categórico,

y esta definición sigue siendo valida para los

taxónomos darvinistas actuales.

La típica jerarquía linneana se caracteriza por

sus numerosas discontinuidades. No existen,

por ejemplo, formas intermedias entre los

reptiles y los mamíferos, ni entre los tubinarios

y los pingüinos, ni entre los turbelarios y los

trematodos. Esta observación ha intrigado

durante mucho tiempo a los investigadores y

ha inspirado numerosas teorías saltacionistas

no darvinianas. No obstante, las

investigaciones evolutivas han ayudado a

comprender mejor las pautas de la diversidad.

Casi ninguno de los nuevos tipos de

organismos se originó por transformación

gradual de un linaje flético, es decir, de un tipo

ya existente. Lo más frecuente ha sido que una

especie fundadora entrara en una nueva zona

adaptativa y tuviera éxito en el nuevo

ambiente gracias a rápidas modificaciones

adaptativas. Una vez logrado esto, el nuevo

linaje puede iniciar un período estático, en el

que puede haber mucha especiación, pero no

reconstrucción del tipo estructural (bauplan).

Las más de 2.000 especies de Drosophila son

un ejemplo de esta situación. Las más de

5.000 especies de aves paseriformes son

también simples variaciones

sobre un mismo tema.

Los dos procesos evolutivos que producen

especies -el cambio fenotípico a lo largo del

tiempo y el aumento de diversidad

(especiación) estan muy poco correlacionados.

En la jerarquía linneana tradicional, esta falta

de correlación explica los huecos entre taxones

y las grandes diferencias de tamaño entre los

Page 223: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

223

taxones superiores. Cuando una especie

fundadora llega a una zona adaptativa muy

favorable, puede darse muchísima expectación

sin que exista ninguna presión selectiva para

que cambie el tipo estructural básica El sistema

darviniano de clasificación resulta muy

adecuado para manejar taxones de tamaño

muy diferente y reflejar los huecos entre

taxones ancestrales y derivados.

Pero los problemas para el clasificador

darvinista surgen cuando la clasificación

“horizontal” de los taxones vivos se amplía

para incluir los biotas extinguidos. Las biotas

recientes son los extremos de incontables

ramas del árbol evolutivo. Los taxones

superiores están separados unos de otros por

huecos debidos a la evolución divergente y a la

extinción. Sin embargo, una clasificación

completa de los organismos debería incluir los

grupos extinguidos, todos los cuales tienen

relaciones de ascendencia unos con otros y con

los biotas vivos. La clasificación de los taxones

fósiles plantea numerosos problemas y todavía

no se ha llegado a un acuerdo al respecto.

¿Cómo deberían tratarse los taxones fósiles

que son formas intermedias entre dos taxones

vivos? Casi invariablemente, los nuevos

taxones se originan por <<gemación>> y el

taxón ancestral continúa floreciendo. El

registro fósil es, en general, demasiado

incompleto y no aporta evidencias de la

«especie tronco» de la que derivó un nuevo

taxón.

La clasificación darviniana basada en dos

criterios la genealogía y la similitud- se aceptó

de manera casi general desde 1859 hasta

mediados del siglo XX. Bien es verdad que

muchos taxonomistas no fueron muy estrictos

en sus comprobaciones del monofiletismo y en

la cuidadosa valoración de las similitudes. Pero

lo cierto es que hasta después de la década de

1960 no se propusieron métodos totalmente

nuevos. Cada una de las nuevas metodologías

aplica uno solo de los dos criterios de Darwin:

la fenética numérica se basa en la similitud, y

la clasificación (ordenación de Hennig) en la

genealogía.

FENÉTICA NUMÉRICA

Los fenetistas numéricos se proponen evitar

toda subjetividad y arbitrariedad, clasificando

las especies por métodos numéricos en grupos

que coincidan en un gran número de

características conjuntas. Los fenetistas creen

que los descendientes de un antepasado

común comparten tal multiplicidad de

caracteres que forman automáticamente

taxones bien definidos.

Las objeciones más importantes a la fenética

numérica son: que se trata de un método muy

laborioso que exige el análisis de grandes can-

tidades de caracteres (mas de 50, y mejor más

de 100); que concede la misma importancia a

caracteres de diferente importancia

taxonómica; que carece de metodología para

asignar niveles a los taxones; que con sus

métodos se obtienen diferentes clasificaciones

cuando se utilizan diferentes conjuntos de

caracteres; y que no se puede ir mejorando

poco a poco.

Cuando sólo se podían utilizar caracteres

morfológicos, la fenética numérica no daba

buenos resultados, simplemente porque no

había suficientes caracteres a tener en cuenta.

La situación cambió considerablemente cuando

se pudo disponer de un gran número de

caracteres moleculares.

“La falta de correlación entre divergencia evolutiva y

velocidad de expectación es también responsable de

la llamada “curva hueca” (Mayr 1969).

La hibridación de ADN es en realidad un

método fenético, pero evita muchos de los

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EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

224

inconvenientes típicos del análisis fenético

gracias al enorme número de caracteres que se

tienen en cuenta. Algunos de los métodos “a

distancia” de la taxonomía informática son

también métodos esencialmente fenéticos.

Existe aún mucha controversia acerca de la

validez de estos métodos, en comparación con

otros (como la parsimonia).

CLASIFICACIÓN

La otra alternativa reciente a la clasificación

darviniana es un sistema de ordenación que se

basa exclusivamente en la genealogía. En

1950, Willi Hennig publicó en Alemania un

método que, según él, permitiría establecer

una clasificación genealógica sin

ambigüedades. Sus criterios más básicos eran:

formar grupos basados exclusivamente en la

posesión de “apomorfismos” indiscutibles; es

decir, hay que tener en cuenta los caracteres

derivados comunes, y no los caracteres

ancestrales (“plesiomórficos”). Además, cada

taxón debía consistir en una rama del árbol fi-

logenético que incluyera la especie tronco de

dicha rama y todos sus descendientes,

incluyendo todos los “ex grupos”, es decir,

descendientes drásticamente modificados,

como las aves y los mamíferos, que descienden

de los reptiles. Así pues, el sistema de

referencia de Hennig consiste simplemente en

ramas (dados) del árbol filogenético, sin tener

en cuenta las similitudes (es decir, la cantidad

de cambio evolutivo).

En la evaluación darvinista de la similitud se

utiliza el mayor número posible de caracteres,

y no sólo los apomorfismos. Se tienen en

cuenta, pues, los caracteres ancestrales

(plesiomórficos), porque a menudo contribuyen

considerablemente al aspecto de un taxón y,

por lo tanto, a su posición en la clasificación.

También se tienen en cuenta los

autapomorfismos para clasificar taxones

hermanos. El empleo del mayor numero

posible de caracteres da a la clasificación

darviniana un valor añadido: «Asignar un

objeto a una clasificación particular (debería)

decirnos lo más posible acerca de dicho objeto.

Llevando al extremo este concepto de la

ordenación, el ideal sería que la clasificación

correcta nos informara de todo lo referente a

un objeto>> (Dupre 1993:18).

La clasificación darviniana tiene en común con

la cladística (pero no con la fenética numérica

estricta) la convicción de que hay que tener en

cuenta la causa del agrupamiento. En

consecuencia, estas dos escuelas de

macrotaxonomía insisten en que los taxones

que reconocen deben ser monofileticos. Según

la definición tradicional, un taxón es

monofilético si todos sus miembros descienden

del taxón ancestral común más próximo, y los

taxonomistas darvinianos siguen manteniendo

esta definición. Hennig, en cambio, propuso un

principio totalmente diferente. Para el, un

grupo es amonofilético> cuando esta

compuesto por todos los descendientes de la

especie tronco. Como esta definición da lugar a

una delimitación de los taxones completamente

diferente, Ashlock (1971) propuso el termino

“holofiletico” para el nuevo concepto de

Hennig. El termino tradicional, “monofilético”,

es un adjetivo calificativo del taxón, mientras

que el concepto de holofiletismo de Hennig se

refiere a un método para delimitar taxones.

Aunque los taxones delimitados por el método

tradicional pueden ser diferentes de los

cladones delimitados por el método de Hennig,

ambas jerarquías de taxones son estrictamente

genealogicas.

Un clado del sistema hennigiano no

corresponde a un taxón de la clasificación

darviniana, y por lo tanto se le debería dar un

nombre técnico diferente, “cladón”. Cada

cladón se sigue hacia atras, hasta llegar (e

incluir) a la «especie tronco>, es decir, a la

especie que presenta el primer carácter

apomorfico de esa rama (clado). Dado que el

Page 225: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

225

sistema de Hennig se basa en clados y no en

clases, se lo podría distinguir de las autenticas

clasificaciones llamándolo «clasificación>.

El llamado análisis cladístico, metodología

consistente en dividir los caracteres en

derivados y ancestrales, es un excelente

método de análisis tilogenético. Resulta muy

adecuado para comprobar el monofiletismo de

los taxones. Los interesados en los aspectos

filogenéticos de los caracteres encontraran en

la clasificación un excelente método para or-

denar especies y taxones de acuerdo con su

filogenia. Sin embargo, aunque el cladograma

resulta muy útil para estudios filogenéticos,

viola casi todos los principios de la clasificación

tradicional. Entre sus deficiencias figuran las

siguientes:

1) Casi todos los clados (o cladones) son muy

heterogéneos. Las especies-tronco y otros

grupos ancestrales son mucho más similares a

las especies-tronco de clados hermanos que a

las especies terminales de su propio grupo. En

otras palabras, en un cladón se combinan

grupos de especies muy poco similares,

mientras que especies y grupos muy similares

(las especies-tronco) se encuentran separados

en cladones diferentes.

2) Muy a menudo, la especie-tronco o todo el

grupo-tronco se había incluido

tradicionalmente en un taxón ancestral; por

ejemplo, los reptiles terapsidos, antepasados

de los mamíferos, se incluyeron siempre entre

los reptiles; y los dinosaurios, presuntos

antepasados de las aves, también se

clasificaban entre los reptiles.

11 Mayr (1995).

Al sacar estos grupos ancestrales del taxón en

el que siempre habían estado, el taxón se

convierte en “parafilético” y, según los

principios de la cladística, deja de ser válido

como taxón. El resultado es la destrucción de

gran parte de los taxones superiores

reconocidos hasta ahora, incluyendo todos los

taxones fósiles conocidos que han dado origen

a taxones derivados.

3) La norma que dice que a los grupos

hermanos se les debe asignar el mismo nivel

taxonómico no es realista, porque con mucha

frecuencia los grupos hermanos difieren en el

número de caracteres autapomórficos es decir,

caracteres derivados- exclusivos de esa rama

en concreto. En la ordenación original de

Hennig, a un grupo hermano que hubiera evo-

lucionado muy poco desde su origen y a otro

que hubiera experimentado una transformación

evolutiva drástica (por ejemplo, las aves) se

les tenía que asignar el mismo nivel categórico.

4) En la metodología de Hennig no existe una

teoría valida de la ordenación por niveles. Sus

propios seguidores han abandonado los dos

únicos criterios de Hennig, el tiempo geológico

y la igualdad de categoría de los grupos

hermanos, adoptando en su lugar el único

criterio que el propio Hennig rechazaba

explícitamente: el grado de diferencia; pero

sólo aplican criterios subjetivos para su

evaluación.

5) Según Hennig, a cada nuevo

sinapomorfismo (carácter derivado) de una

especie-tronco se le debe asignar un nuevo

nivel de categoría. La mayoría de los cladistas

hace caso omiso de esta norma, pero algunos

de ellos la han aplicado al nivel de especie y

han llegado al extremo de exigir que se

ascienda a la categoría de especie a toda

población que difiera aunque sólo sea en un

único carácter (el concepto filogenético de es-

pecie). Como es de suponer, semejante

pulverización del sistema provocaría el caos

taxonómico y haría prácticamente imposible la

recuperación de información.

6) Se prescinde de todos los caracteres

nonapomórficos. Una de las reglas más

Page 226: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

226

antiguas y más frecuentemente confirmadas de

la taxonomía dice que cuantos más caracteres

se utilicen en una clasificación, más útil y fiable

será ésta, en términos generales. Aunque es

verdad que para un análisis cladístico sólo se

pueden utilizar caracteres derivados, esta

restricción no tiene sentido cuando se trata de

delimitar taxones en una clasificación. De

hecho, muchos taxones se caracterizan por la

abundancia de caracteres ancestrales. Además,

si no se tienen en cuenta los caracteres

autapomórficos, se pierde de vista la asimetría

evolutiva de las velocidades de evolución.

Resulta evidente que la clasificación hennigiana

se parece más a un sistema de identificación

que a una clasificación tradicional. De hecho,

los cladistas más destacados han insistido en

numerosas ocasiones en que su metodología es

una búsqueda de caracteres con valor

diagnóstico.

7) Los cladones, tal como los delimita un

cladista, reflejan el parentesco de un modo

equivoco, porque los grupos hermanos quedan

excluidos de los cladones, a pesar de tener un

parentesco genético más próximo que los

descendientes lejanos. Según los principios

cladísticos, los actuales descendientes de

Carlomagno son parientes más próximos del

emperador que sus hermanos y hermanas.

En principio, una clasificación cladistica es una

clasificación por un solo carácter. El clado o

“cladón” se caracteriza por el primer apomor-

fismo de la especie-tronco". Toda clasificación

basada en un solo carácter, aunque se ajuste

estrictamente a la filogenia, da como resultado

taxones artificiales y heterogéneos. Durante

más de cien años, los principales taxonomistas

han rechazado las clasificaciones basadas en

un solo carácter. Una buena clasificación, han

dicho siempre, se debe basar en el mayor

número posible de caracteres.

Estos inconvenientes de la clasificación

flogenética de Hennig explican que no haya

podido sustituir a la clasificación darviniana

tradicional. No obstante, si a uno sólo le

interesa la información flogenética, le conviene

utilizar el método de Hennig. En otras

palabras, la clasificación de Hennig es un

sistema tan legitimo como la clasificación

darviniana tradicional, pero sus aplicaciones y

objetivos son muy diferentes".

ALMACENAMIENTO Y RECUPERACION DE

INFORMACION

En vista de todas estas dificultades, no tiene

nada de raro que diferentes autores defiendan

diferentes clasificaciones. ¿Cuál deberíamos

elegir?

Elegir ? Por ejemplo, el clado que va desde los

pelicosaurios hasta los mamíferos – conocido

por los cladistas se basa principalmente en una

fenestra temporal en posición lateral e inferior.

Toda clasificación por un solo carácter, aunque

se ajuste estrictamente a la filogenia, da como

resultado taxones artificiales y heterogéneos.

Por supuesto, los clados adquirirán con el

tiempo caracteres adicionales, etcétera. 18 Mayr (1995b).

La respuesta es que se debe elegir la más

práctica y la que ofrezca más estabilidad en lo

referente al almacenamiento y recuperación de

información. La estabilidad es uno de los

requisitos básicos de todo sistema de

comunicación; la utilidad de una clasificación

esta en relación directa con su estabilidad. El

tradicional sistema darviniano de clasificación

tiende a ser muy estable y, por lo tanto,

resulta ideal desde este punto de vista. Las

clasificaciones, en cambio, suelen entrar en

conflicto con las clasificaciones tradicionales, y

el estudio de nuevos caracteres o la nueva

resolución de homoplastias pueden dar como

resultado clasificaciones muy modificadas; de

ahí su inestabilidad.

En una colección o en una clasificación escrita,

Page 227: Ciencias de La Vida

EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

227

la secuencia de taxones tiene que ser

necesariamente lineal (unidimensional), pero la

ascendencia común es un fenómeno de

ramificación tridimensional. Siempre es algo

arbitrario el modo de dividir un árbol

filogenético en ramas y ramitas para ordenar

estas ramitas en una secuencia lineal. Sobre

todo cuando el árbol filogenético es un

“arbusto” (tamnograma) y no un árbol

(dendrograma). Para resolver este problema,

se ha adoptado una serie de convenios: 1) Los

taxones obviamente derivados se colocan

detrás de aquellos de los que derivan; por

ejemplo, los trematodos y cestodos se sitúan

detrás de los turbelarios. 2) Los taxones

especializados se colocan detrás de los más

generalizados, que aparentemente son más

«primitivos». 3) Si no existen razones de peso,

se debe evitar alterar secuencias

tradicionalmente aceptadas, porque estas

secuencias tradicionales son muy útiles para

almacenar y recuperar información, ya que han

sido adoptadas en la literatura taxonómica y en

las colecciones.

NOMBRES

Los nombres de los taxones superiores son

muy útiles como etiquetas, con vistas a

recuperar información, y términos como

coleopteros o papiliónidos tienen que significar

lo mismo para todos los zoólogos del mundo si

se quiere que su utilidad sea máxima. Sería

imposible referirse a los millones de

organismos y almacenar información acerca de

ellos si no existiera un sistema de

nomenclatura eficiente y de aceptación

universal. Por estas razones prácticas, los

taxonomistas han adoptado una serie de reglas

para la asignación de nombres.

Estas reglas están publicadas en códigos

internacionales de nomenclatura zoológica,

botánica y microbiológica. Los principales

objetivos del sistema de comunicación de los

taxonomistas están bien definidos en el

Preámbulo del Código de nomenclatura

zoológica (1985): “El objetivo del código es

favorecer la estabilidad y la universalidad en

los nombres científicos de los animales, y

garantizar que cada nombre sea exclusivo y

distinto. Todas sus estipulaciones están

dirigidas a estos fines. El nombre científico de

un animal o una planta se compone de dos

partes, la genérica y la específica (la

nomenclatura binómica linneana). Por ejemplo,

la pelosilla naranja se llama Hieraciun (nombre

genérico) aurantiacum (nombre específico). El

idioma elegido para los nombres científicos de

los organismos es el latín, lengua franca de los

científicos en el período posterior a la Had

Media.

Las descripciones originales de nuevas

especies suelen ser insuficientes, sobre todo en

grupos poco conocidos, y a veces no permiten

saber con certeza la especie exacta que tenía

delante el autor de la descripción. Por esta

razón, cada especie tiene un ejemplar «tipo>

único, que siempre se puede examinar para

determinar a que especie pertenece otro

ejemplar, aprovechando toda la información

adicional adquirida desde la primera

descripción. El empleo de la palabra “tipo” para

designar ese modelo, basado en la filosofía

escencialista del período linneano, es bastante

equivoco, porque dicho “tipo” no es

particularmente típico de la especie, y las

descripciones modernas de las especies no se

basan exclusivamente en el tipo.

19 Mayr y Block (1994).

20 Mayr (1982:239-243), Mayr y Ashlock

(1991:151-156).

De hecho, dado que todas las especies y todas

las poblaciones son variables, la descripción de

la especie debe incluir una valoración

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EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

228

cuidadosa de dicha variabilidad; en otras

palabras, tiene que basarse en un conjunto

grande de ejemplares. El tipo de una especie

es un ejemplar; el tipo de un género es una

especie (la especie-tipo): y el tipo de una

familia es un género. El nombre de una familia

se forma a partir de la raíz del nombre del

género-tipo. Se llama localidad-tipo a la

localidad en la que se encontró el ejemplar-tipo

de una especie. Esta información es importante

en todas las especies politipicas, es decir, en

las especies que constan de varias subespecies

geograficas.

Si existen varios nombres para un mismo

taxón, se suele aceptar como valido el más

antiguo. Sin embargo, ha sucedido en

ocasiones, sobre todo en los primeros tiempos

de la taxonomía, que se prescindiera del

nombre más antiguo o se lo rechazara por

diversas razones, adoptándose universalmente

un nombre más reciente para designar un

taxón. La recuperación de información tropieza

con muchas dificultades cuándo, por razones

de simple prioridad, se reinstaura en un

período posterior el nombre antiguo,

previamente rechazado. Los códigos modernos

estípulan en que condiciones se puede suprimir

un nombre antiguo en aras de la estabilidad de

la nomenclatura. En la nomenclatura zoológica,

el principio de prioridad sólo se aplica a los

nombres de especies, géneros y familias, pero

no a los de taxones superiores.

EL SISTEMA DE LOS ORGANISMOS

Aproximadamente hasta mediados del siglo

XIX, los organismos se clasificaban en

animales y vegetales. Todo lo que no fuera

claramente un animal se incluía entre los

vegetales. Sin embargo, el estudio detallado de

los hongos y los microorganismos deja claro

que no tenían mucho que ver con las plantas y

que habría que considerarlos como taxones su-

periores independientes. La reforma más

drástica de la clasificación de los organismos se

produjo en los años 30, cuando se comprendió

que los monera (procariontes), formados por

las bacterias y sus parientes, eran

completamente diferentes de todos los demás

organismos (eucariontes), que tienen células

con núcleo. Desde el origen de la vida (hace

unos 3.800 millones de años) hasta hace unos

1.800 millones de años, solo existieron

procariontes. En la actualidad, se los suele

dividir en dos reinos, las arquibacterias y las

eubacterias, que se diferencian principalmente

en sus adaptaciones y en la estructura de sus

ribosomas. Hace aproximadamente 1.800

millones de años se formaron los primeros

eucariontes unicelulares, caracterizados por la

posesión de un núcleo rodeado por una

membrana, con cromosomas individuales, y

por poseer también diversos orgánulos

celulares.

21 Para una explicación detallada de las reglas de la

nomenclatura zoológica, véase Mayr y Ashlock

(1991:383-406). 22 Algunos autores reconocen un tercer grupo los

eocitos. Algunos especialistas en bacterias aseguran

que las diferencias entre arquibacterias y eubacterias

son tan grandes como las que existen entre

procariontes y eucariontes. Tal afirmación carece de

fundamento. En cualquier texto clásico de

microbiología, la caracterización de las bacterias se

aplica igual de bien a ambas subdivisiones de los

procariontes, a pesar de que entonces aún no se

habían caracterizado las arquibacterias. Por muy

diferentes que lean las arquibacterias de las

eubacterias, y aún admitiendo que el punto de

ramificación de los dos grupos de procariontes es

muy anterior al de la escisión procariontes-

eucariontes, las arquibacterias presentan muchas

características comunes con las eubacterias y no se

les debería adjudicar el mismo nivel taxonómico que

a los eucariontes. Rebautizar a las arquibacterias

como Archaea no invalida el hecho de que, como las

eubacterias, son una de las dos o tres ramas de las

bacterias.

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EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

229

Es evidente que estos últimos evolucionaron a

partir de la inclusión de procariontes

simbióticos. Los detalles exactos del origen de

esta simbiosis y, sobre todo, el origen de la

existencia del núcleo, son todavía objeto de

debate. Los primeros organismos pluricelulares

de los que existe constancia en el registro fósil

aparecieron en tiempos muy recientes: hace

tan sólo 670 millones de años.

Existen varias maneras posibles de clasificar a

los eucariontes. Hasta hace poco, por razones

de comodidad, se solían combinar todos los

eucariontes unicelulares en un solo taxón, los

protistas (protista). Aunque todos tenían claro

que algunos protistas (los protozoos) se

parecían más a los animales, que otros se

parecían más a las plantas, y que aún existían

otros más parecidos a los hongos, los criterios

tradicionales de diagnóstico de animales y

plantas (posesión de clorofila, movilidad) no

resultaban muy aplicables a este nivel, y

existían demasiadas incertidumbres acerca del

parentesco como para mantener la cómoda

etiqueta de «protistas>. Las cosas se han

aclarado mucho gracias a nuevas inves-

tigaciones, en especial las de Cavalier-Smith,

que se fijó en caracteres que antes se habían

pasado por alto (por ejemplo, la presencia de

ciertas membranas) y en características

moleculares.

Aunque todavía puede resultar cómodo llamar

protistas a los eucariontes unicelulares, ya no

se puede detener el mantenimiento de un ta-

xón oficial llamado protista. Agrupadores y

separadores siguen debatiendo silos

«protistas» se deben dividir en tres, cinco o

siete reinos. Para los no especialistas, lo más

conveniente sería, probablemente, un número

pequeño. Así pues, el sistema de los

organismos se podría dividir en dos imperios,

con sus correspondientes reinos:

imperio procariontes (moneras)

reino eubacterias

reino arquibacterias

imperio eucariontes

reino arquizoos

reino protozoos

reino cromistas

reino metafitas (plantas) reino fungi (hongos)

reino metazoos (animales)

Para más detalles, véase Cavalier-Smith

(1995a, 1995b) y Corliss (1994).

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EL <<QUE>>. EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD________________________________

230

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

231

son las cuatro de la mañana en un remoto

bosque tropical ecuatoriano y la vida de los

insectos que da su zumbido al bosque tropical

está apagada. Por eso estamos despiertos y

avanzamos a pie al lugar donde hace su estu-

dio, dice Terry Erwin, entomologo del Instituto

Smithsoniano. Debemos llegar allá a la hora de

la Cenicienta del mundo de los insectos,

cuando tanto los que deambulan por el día

como los que lo hacen por la noche descansan

en los árboles. Sólo durante ese rato, me había

explicado Erwin, podía atraparlos a todos con

la ayuda de su equipo de estudiantes.

Silenciosamente atravesamos en fila india los

bosques oscuros, siguiendo los brillantes haces

de luz que las lámparas de nuestros cascos

arrojan a lo largo del lodoso camino. Media

hora más tarde llegamos a un sendero

marcado con cinta rosa de topógrafo y el

equipo entra en acción. Erwin y dos

estudiantes cargan dos fumigadores impulsa-

dos por gasolina que parecen cañones con un

insecticida biodegradable, mientras otros

miembros del equipo corren sendero abajo,

suspendiendo diez sabanas blancas justo sobre

el suelo del bosque a intervalos escogidos al

azar. Una vez desplegada la última sabana,

Erwin mira su reloj de pulsera: son las 4:40. "

Listos?'; pregunta a su equipo. Le hacen señas

de que si. "Entonces, íbamos a comenzar";

dice en español.

Erwin hace arrancar uno de los aparatos y lo

dirige hacia el cielo nocturno. El rugido del

motor rompe el silencio del bosque mientras

una acre nuke blanquiazul forma una angosta

columna sobre la primera sabana. Lentamente,

la nube letal pasa a través de las capas de

larguiruchos arbustos de anchas hojas y en-

vuelve cada hoja y cada ramita; se arremolina

sobre las cimas de las frondas de encaje de

Palmas y helechos adheridos a los árboles y

trepa por el terso tronco de una gigantesca

higuera hasta las puntas de sus ramas y

allende las estrellas. En unos segundos, los

insectos comienzan a salir de sus lugares de

descanso y a caer en la sabana; pero Erwin no

aguarda para ver que ha atrapado, sale

corriendo sendero abajo hasta la siguiente

sabana, donde dirige el aparato otra vez hacia

el cielo.

El inventario de los insectos de los bosques es

importante, según Erwin, como medida del

total de su biodiversidad, termino que emplean

los biólogos para describir la abundante

variedad de la vida en la Tierra. Basándose en

cálculos que ha hecho, Erwin estimo en una

ocasión que compartimos la Tierra con unos 30

millones de especies diferentes de plantas y

animales; y, mientras que otros biólogos creen

que Erwin exagera sus cálculos, él está seguro

de que su primera estimación fue demasiado

baja.

"Apuesto a que la cifra se acerca a los 100

millones, dice, sacudiendo la cabeza ante la

idea de los grandes números y las variadas

formas que ha adoptado el ADN, el

componente básico de la vida. De esas muchas

especies ya sean 10, 30 o 100 millones, los

biólogos han descrito una pequeña proporción:

sólo 1,750,000. "No sabemos cuantas especies

hay y todavía no podemos aplicar como sé

relacionan recíprocamente, ni siquiera las

relaciones entre los organismos de una

sección del bosque.

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE(…)CUAL UN INEXPLORADO OCÉANO DE ANTAÑO.

Page 232: Ciencias de La Vida

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

232

"La diversidad en todo su esplendor", dice

el biólogo Terry Erwin del humide escarabajo.

Se han nombrado 350 mil especies, un quinto

de todas las formas de vida conocidas. "Hay

millones aún por descubrir en la última

frontera biótica: la bóveda del bosque

tropical", dice. Erwin encontró más de 650

especies! de escarabajos en un árbol de Perú.

Un colibrí recoge algo más que néctar de

una flor en !a Reserva Biológica Bosque

Nuboso Monteverde de Costa Rica. Los

diminutos ácaros viven en la flor, donde

aguardan a las aves para introducirse en su

pico y trepar hasta las fosas nasales con la

velocidad del rayo (12 veces el largo de

contrado 28 especies diferentes de gorgojos de

higuera en un solo árbol." Ni se trata sólo de

insectos. La vida, corno la conocemos, florece

desde la bóveda de los bosques tropicales

hasta los desiertos de Australia, pasando por

las calidas fisuras volcánicas del fondo de los

océanos. Esa gran diversidad sostiene la vida

humana, manteniendo los recursos más

fundamentales, el aire y el agua; y también

nos brinda la oportunidad de hacer descubri-

mientos maravillosos que cambian la vida; por

ejemplo: algunos de los tratamientos más

eficaces contra el cáncer provienen de una

sustancia química descubierta en una planta de

Madagascar hace varios decenios, mientras

Page 233: Ciencias de La Vida

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

233

que un microbio recolectado en los manantiales

termales de Yellowstone proporcionó la enzima

perfecta para la producción masiva de ADN, lo

cual llevó al auge actual de la investigación

genética. Una especie silvestre de de maíz

promete incrementar las cosechas del grano.

Así, el mundo natural se extiende ante los

científicos como Edwin cual un inexplorado

océano de antaño; y los investigadores

reflexionan acerca de lo que conocen y lo que

desconocen, como marineros que desembarca-

sen en una tierra ignota.

su cuerpo por segundo), hasta que huelen el

conocido perfume de una nueva planta. Cada especie

de planta visitada por los colibríes da abrigo a un

acaro diferente. Muchos organismos mantienen

relaciones ocultas con otros; cuando una especie

mengua, sus asociados en simbiosis sufren.

LA TIERRA IGNOTA de Erwin es la de la bóveda

superior de la selva, las ramas y hojas que se

elevan a 30 metros o más sobre el suelo del

bosque tropical. Comenzó a coleccionar

insectos en este tipo de hábitat especial hace

25 años, en una selva húmeda panameña, y lo

que encontró cuando su equipo lanzó su

columna de humo sigue siendo asombroso:

unas 1,200 especies diferentes tan sólo de

escarabajos.

"Eso se traduce en 42 mil especies diferentes

de insectos por hectárea me dice más tarde

ese día en un laboratorio de la Estación Tiputini

Page 234: Ciencias de La Vida

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

234

de la Biodiversidad-. Aquí estamos encon-

trando cantidades aún más grandes, que

sugieren al menos 60 mil especies por

hectárea'; continúa mientras abre uno de los

frascos de recolección de la captura de hoy y

vierte el contenido en una bandeja blanca

esmaltada.

Amontonados en un charco de alcohol y hacen

saltamontes, saltarillas, libélulas y escarabajos

de brillantes colores, de todos tamaños y

tonos, desde especies no mayores que la uña

de mi dedo meñique, que brillan como si

fueran de oro líquido, hasta otras de siete a

diez centímetros de largo, negras y

grotescamente armadas con cuernos y púas.

Flotando junto a ellas hay mantis religiosas y

hormigas, ácaros, abejas y arañas. "Ahí tienes

lo que es la biodiversidad; y solo proviene de

una sección de bosque me dice, ofreciéndome

unas tenazas-; anda, escoge lo que quieras; te

apuesto a que no encuentras dos individuos de

la misma especie:'

Suavemente, me valgo de las tenazas para

hurgar en esa masa húmeda. En la parte supe-

rior estan los insectos gigantescos: mantis reli-

giosas y caballos de palo; una especie de

saltamontes con sus verdes alas venosas en

forma de hojas que hubiese mordisqueado una

oruga; una libélula helicóptero, con brillantes

manchas amarillas en el extremo de cada ala;

y grandes escarabajos de tonos cafés y negros

con cornamenta. Bajo ellos hay diminutos

gorgojos, como trocitos de obsidiana negra con

patas de un amarillo ocre; un saltamontes

verdiamarillo de 2.5 centímetros de largo; y

una gruesa oruga con el moteado rojo y crema

de un trozo de agata. Levanto lo que parece

una ficha de plástico de igneo anaranjado...

Solo los ojos, negros y abultados, me dicen

que debe ser un insecto.

"Ah, ese es uno de los E.T. me explica Pablo

Araujo, asistente de Erwin-. Es una ninfa de

saltarilla, pero trata de parecerse a algo nunca

visto en la Tierra para engañar a los pájaros."

Erwin escoge un escarabajo café rojizo y lo

coloca bajo el microscopio. "Mira; se pueden

ver ácaros en la espalda y otros bajo las alas."

Cada uno es una especie diferente que vive en

un hábitat especial, tan pequeño que Erwin lo

llama "nanohabitat". Por lo demás, cada uno

de esos ácaros probablemente es nuevo para

la ciencia, al igual que casi todos los insectos

de la sección del bosque abarcada por la

columna de insecticida.

Y, por supuesto, los insectos de Erwin son sólo

una. parte de la variedad de la vida. Aquí, en

este sitio específico del ecuador, en aproxima-

damente 600 hectáreas, los científicos han

contado tres mil especies de plantas, 530

especies de aves, casi 80 especies de

murciélagos y 11 especies de primates. Hay

jaguares y otros felinos salvajes, tapires,

ciervos, nutrias, capibaras y aguties, todos con

cantidades desconocidas de parásitos internos

y externos. Hay un incontable número de

reptiles, anfibios y peces con sus propios

parásitos, más los invertebrados y los

microorganismos que merodean en los suelos

del bosque. De alguna manera, esas especies

distintas están todas relacionadas, dice Erwin,

"pero realmente no entendemos cómo fun-

cionan esas relaciones o cómo se establecen.

Si alguien destruyera esta selva, no podríamos

reconstruirla, ni siquiera nos acercaríamos a lo

que antes hubo sido".

A medio mundo de distancia, en un laboratorio

de Oxford, Inglaterra, el genetista Paul Rainey

está abordando precisamente esa cuestión: el

surgimiento de la variedad de la vida. "Cuando

se está en el corazón de un bosque tropical, es

difícil determinar los orígenes de la biodiversi-

dad me dice, poniendo frente a mi una probeta

sellada o entender que la sostiene:" Esa es la

razón por la que Rainey, hombre intenso de

cabello oscuro y poco mas de treinta años,

volvió su atención hacia las bacterias. Emplea

una bacteria común, la Pseudomonas

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

235

fluorescens, que medra tanto en el suelo como

en las plantas, para recrear un bosque tropical,

en miniatura.

Cuatro días antes de mi llegada, Rainey había

colocado una Bola bacteria en la probeta con

un caldo alimenticio basado en glicerol. En ese

corto tiempo, la bacteria unica que, como su

nombre lo indica, es fluorescente, de un amari-

llo brillante, se había diversificado rápidamente

Estos insectos costarricenses insinúan la fuente

de la diversidad: la esplendida variedad de las

maneras de sobrevivir, en este caso, el

camuflaje.

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

236

en una gama de formas nuevas en los diferen-

tes hábitats de la probeta. Los hábitats varían

de acuerdo con la cantidad de oxígeno, gas del

que hay más en la superficie que en el fondo.

Algunos tipos habían formado una maraña en

la superficie de la solución nutriente; otros

habían desarrollado una apariencia de mucosa

que les permitía desarrollarse en torno al borde

interior de la probeta, como la mancha que se

forma alrededor del desagüe de una tina de

baño; mientras que otros más se establecieron

justo en el fondo. "Si trataramos de contar

todos los tipos diferentes, sería frustrante" ;

me dice Rainey; no obstante, por diferentes

que parezcan, todos han surgido debido a dos

factores: la oportunidad y la competencia

ecológicas.

"Siempre se había pensado que esos factores

eran esenciales para la biodiversidad, pero na-

die había puesto a prueba la idea antes"; con-

tinua Rainey. En ocasiones, en el pasado

lejano, hace por ejemplo 540 millones de años,

en los inicios del período Cámbrico, el mundo

estaba casi tan vacío como una de las probetas

de Rainey; pero las pocas formas de vida que

habitaban los océanos de la Tierra hicieron

explosión virtualmente de la noche a la

mañana, creando nuevas especies que pronto

habitaron cada rincón, cada recoveco del

globo. "Eso ocurrió porque había muchísimos

medioambientes desocupados y una intensa

competencia entre las formas de vida"; dice

Rainey. En una escala mucho más pequeña, la

probeta de Rainey ofrece las mismas

oportunidades a la bacteria, que esta aprove-

cha instantáneamente."Eso fue lo que me

asombró, la rapidez con que aparecen esas

muchas formas." Pero la diversidad también

puede perderse en un instante: sacudiendo la

probeta, destruye su mezcla de habitats y las

diversas formas de bacterias."Es la variedad de

medioambientes: la superficie del caldo, el

borde del frasco y el fondo, lo que mantiene la

diversidad me indica Rainey-, y ello también es

cierto en el caso de la biodiversidad del mundo

natural."

Los BOTANICOS se han maravillado desde ha-

ce mucho por la variedad de plantas existente

a lo largo del borde suroeste de la punta de

África. Las proteas, arbustos de hojas ásperas

con flores del tamaño de platos soperos, las

ericas parecidas a brezos, los lirios, las

orquídeas y las suculentas rivalizan todas por

un lugar al sol. Para explicar como ha surgido

ese mosaico de vegetación exuberante, los

botánicos John Manning y Peter Goldblatt me

indican el camino a través de los bajos macizos

de las tenaces plantas de hojas punzantes que

cubren la arenisca, la pizarra y la caliza de la

región de El Cabo, en Sudáfrica. Aunque gran

parte de la flora parece igual (arbustos

ramosos con diminutas hojas verde oscuro),

los botánicos observan que casi todas las

plantas que nos detenemos a inspeccionar son

una especie distinta de un género y familia

diferente. En realidad, las plantas que forman

el fynbos (del afrikaaner), como se conoce

colectivamente a ese tipo de vegetación único,

se encuentran entre las más diversificadas del

mundo.

Los 90 mil kilómetros cuadrados de El Cabo

albergan casi nueve mil especies de plantas; el

estado norteamericano de California, cuatro

veces más grande, es el hogar de solo 5,500.

¿Por qué en algunas partes del mundo, como

El Cabo y el bosque tropical ecuatoriano, hay

tal exuberancia de vida? "El Cabo es archirrico

para ser una zona templada dice Goldblatt,

investigador del Jardín Botánico de Missouri-.

Por lo general, ese tipo de diversidad se asocia

con los trópicos húmedos. Aquí, creemos que

se produce debido a los numerosos

microhábitats que tenemos; y cita la variedad

de suelos, el repentino aumento de elevación

desde la planicie costera hasta la cima de las

montañas, la variable precipitación pluvial y los

incendios esporádicos. Pero existe otro

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

237

elemento en juego: los polinizadores de las

plantas, que pueden actuar para mantener

separadas las especies y ayudar a formar otras

nuevas. Manning, botánico del Jardín Botánico

Nacional Kirstenboch de Ciudad del Cabo, me

muestra dos cajas de exhibición con decenas

de moscas de proboscide larga fijadas con

alfileres y etiquetadas en claras filas. Su largo

varia de aproximadamente 6 a 25 milímetros y

sus amplias alas transparentes las hacen

parecer más abejas que moscas. Como sugiere

su nombre, la proboscide de esas moscas es

pronunciada, en algunos casos de 35 a 70

milímetros de largo. Y debido a que las moscas

no pueden retraerlas o enroscarlas hábilmente

como lo hace una mariposa, la proboscide se

extiende frente a ellas todo el tiempo como

una negra cuerda de piano.

Page 238: Ciencias de La Vida

EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

238

Un diablo espinoso (Moloch horridus) del

Parque del Desierto Alice Springs parece

anunciar problemas, pero esta lagartija de 15

centímetros de largo y movimientos lentos solo

come hormigas. Los diminutos canales de la

piel del diablillo llevan lluvia y rocío

preciosos hasta su boca. Aislada durante 40

millones de anos, Australia es una fabrica de la

evolución de especies endémicas. Aquí viven

765 especies de reptiles, mas que en ningún

otro país, y el 90 por ciento solo puede

encontrarse en Australia.

"Hay algunas moscas de probóscide larga en la

India y en California -me dice Manning-, pero

en ningún otro lugar se encuentra este tipo de

diversidad:' Lo cual demuestra, añade, que la

diversidad de un grupo de organismos -la flora

en este caso- puede fomentar la diversidad de

otro grupo, y viceversa.

"Hay ciertos lirios, geranios y orquídeas cuya

reproducción depende enteramente de una

especie de mosca de probóscide larga"' me ex-

plica Manning. Y ocurre que se trata de la

mosca con la probóscide más larga de todas, la

Moegistorhynchus longirostris, cuyo nombre de

género se traduce adecuadamente como

"mosca de nariz gigantesca". Las orquídeas, li-

rios y geranios que la atraen tienen todos

flores con colores y estructuras

asombrosamente similares -pétalos pequeños,

de color crema a salmón, suspendidos en tubos

angostos y largos que sostienen una bolsa de

néctar en la base-, aún cuando esas plantas no

están estrechamente emparentadas. Para

asegurarse de que el polen adecuado vaya a la

flor adecuada, cada especie deposita su polen

en un lugar diferente del cuerpo de la mosca.

"Creemos que la mosca ha estimulado la

evolución de esos tipos de flores -me dice

Manning-; y, dado que algunas de las flores

pueden ser polinizadas únicamente por la M.

longirostris (ningún otro insecto tiene una

probóscide lo suficientemente larga para al-

canzar el rico néctar), la mosca debe ser consi-

derada como una especie agrega. En otras

palabras, sin dicha mosca en particular, esas

plantas se habrían extinguido, alterado el

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

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ecosistema de la zona.

EN MUCHOS LUGARES del globo los hábitats ya

han sido tan alterados que sólo queda una

sombra de lo que hubo alguna vez. "Eso

también es cierto en nuestro caso"; me dice

Chris Dickman, ecólogo de la Universidad de

Sydney, en Australia, quien esta estudiando los

pequeños marsupiales, roedores y lagartijas de

una de las regiones más remotas de su país: el

desierto de Simpson, que se encuentra casi en

medio de la isla continente.

"Solía haber bentongs, bilbies (genero Mu-

crotis) y bandicutes (familia Paramelidae) aquí;

me dice Dickman, enlistando algunos de los

más extraños marsupiales de tamaño medio.

Caminamos cuesta arriba por un banco de roja

arena bajo el brillante sol matinal, esquivando

las agudas espinas de los macizos de spinifex

(Triodia) para llegar hasta las trampas que

Dickman había colocado la noche anterior.

"Uno de los ayudantes aborigenes del rancho

recuerda haber comido bilbi cuando niño",

agrega. Aunque no se han extinguido en

Australia, esas criaturas se han desvanecido,

probablemente para siempre, del desierto de

Simpson, debido en gran medida a la intro-

ducción de los zorros y los gatos, animales no

nativos de esta tierra.

Aún sin ellas, el desierto de Simpson cuenta

con una diversidad de vida asombrosa,

particularmente tratándose de una tierra árida

y de clima riguroso. "Por eso estoy aquí"; dice

el ojiazul Dickman, a quien, aunque inglés de

nacimiento, lo atraen de tal modo el desierto y

sus criaturas específicas que se aventura en él

con tanta frecuencia como puede.

"Tenemos seis especies de roedores, ocho de

marsupiales pequeños, cuatro de ranas y 47 de

lagartijas. Ahora bien, cómo un medio am-

biente tan pobre en recursos evidentes puede

ser tan rico en su variedad de especies? Si

pudiese dar respuesta a esa pregunta, habría

avanzado mucho en el camino hacia la

explicación de la diversidad en cualquier

parte." Esboza una rápida sonrisa para

después arrodillarse en la arena junto a una

cerca de malla de alambre de aluminio de unos

15 centímetros de altura. Esta extendida

aproximadamente un metro bajo la cresta del

banco de arena y corre unos cuantos metros a

lo largo de la arena. En el centro se encuentra

la trampa-pozo: un tubo de plástico enterrado

hasta el borde. Los pequeños mamíferos y

lagartijas que estudia Dickman no, pueden

cruzar la cerca y, si corren a lo largo cerca de

ella, finalmente caen en el pozo.

Colocándose una pequeña bolsa de algodón en

la mano para protegerse, mete la mano en el

pozo y después se vuelve para mostrarme su

recompensa. "Es un mulgara (Dasycerus cristi-

cauda) -me dice, sosteniendo firmemente por

la nuca el diminuto marsupial que se debate;

un carnivoro:' De unos 20 centímetros de largo

de la punta de la nariz a la negra cola como de

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EL MUNDO NATURAL SE EXTIENDE, CUAL UN INEXPLORADO OCEANO DE ANTAÑO________

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zorro, el mulgara, de color canela, parece una

cruza de ratón con zorro; pero no tiene ningu-

no de los tímidos hábitos del ratón. Es un de-

predador fiero que rápidamente se abalanza

sobre otros marsupiales y roedores diminutos,

dando cuenta de ellos con un mordisco en la

nuca y después devorándolos de la cabeza a

los pies, separando limpiamente la piel al

hacerlo, como si se tratase de un plátano.

"Es una cachorra, todavía no se le ha desa-

rrollado la bolsa marsupial"; agrega,

mostrándome el suave circulo rosa del

estómago que algún día contendrá sus crías.

La pesa y la mide, para después cortar

diminutos triángulos de piel del pabellón de las

orejas para marcarla. Al marcar y liberar los

animales que atrapa y, con suerte, volver a

atraparlos, Dickman descubre los habitats

específicos del desierto que cada especie

prefiere y a que distancias viaja.

"Comence esto en 1990 -me dice, mientras

libera el mulgara cerca de un macizo de

spinifex- y, hasta ahora, parece que el tipo y la

cantidad de vegetación es lo que afecta la

diversidad de los animales." Dickman atrapa

mulgaras continuamente a lo largo de los

flancos y en el fondo de los bancos de arena,

nunca en la cima. Otros marsupiales parecidos

a roedores, como los ningauis (genero Ningaui,

"enanitos salvajes velludos" en el folclor

aborigen) y los dunnartes (genero

Sminthopsis) caen en todas las trampas, desde

el fondo hasta la cima de los bancos de arena,

siempre que un macizo de protectora spinifex

se encuentre cerca. Los planigales (genero

Planigale), con una cabeza distintivamente

plana, prefieren los bajios entre los bancos de

arena y las hendeduras en el sue-

Las indefensas lobelias y espadanas

(Argyroxiphium grayanum) florecen en la reserva de

la cuenca Pu'u Kukui de Maui, protegidas de

animales extranjeros. Las plantas de Hawai

evolucionaron en un ambiente libre de mamíferos

ramoneadores nativos, por lo cual no tienen espinas

ni toxinas.

lo, donde se abren camino sosteniéndose con

las patas echadas hacia los lados, como escala-

dores en una grieta. Asimismo, Dickman en-

cuentra más a menudo en las áreas abiertas al

dragón de red central (Ctenophorus nuchalis),

una lagartija con marcas oscuras en forma de

telaraña que le cubren las escamas café

rojizas, mientras que el dragón militar

(Ctenophorus isolepis), que tiene manchas

grises en la espalda y rayas negras, blancas y

amarillas a lo largo de los costados, vive en los

macizos de spinifex y bajo ellos.

"Nunca encontramos las 47 especies de la-

gartijas viviendo en el mismo banco de arena

al mismo tiempo -me dice Dickman-; van y

vienen de un ano al otro, en dependencia de

las condiciones: la cantidad de vegetación que

hay, la cantidad de lluvia que ha caído. Lo

mismo sucede con los mamíferos; estoy bus-

cando un patrón -añade-, algo que pueda ex-

plicar la rotación." Podría ser que la fluctuación

constante de especies, unas que aumentan con

la precipitación pluvial, por ejemplo, y otras

que desaparecen, ayude a que la variedad

global se mantenga alta, opina. "Pero es un

rompecabezas:"

ESA ES SIN DUDA una de las grandes

interrogantes que tenemos acerca de la vida

que nos rodea", dice Edward 0. Wilson, el

biólogo de Harvard a quien se le reconoce,

entre otros meritos, la difusión del término

"biodiversidad": Estamos sentados a la sombra

de los restos de un bosque tropical en la isla de

Barbados, donde Wilson viene a recolectar

hormigas y registrar, como lo ha hecho du-

rante unos 50 años, más detalles sobre la

diversidad de la vida en la Tierra. "Esto nos de-

muestra lo poco que sabemos sobre esas

criaturas fantásticas con las que compartimos

la Tierra -dice Wilson-. No sabemos cuantas

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hay o que clase de cosas, nuevos

medicamentos o sustancias químicas, pueden

ofrecernos. Es como una biblioteca de libros sin

leer; y ni siquiera hemos terminado el primer

capítulo. Y la gran tragedia -mucho más para

nuestros nietos, que creo que van a estar

realmente... Como puedo decirlo?... molestos

con nosotros- es que estamos perdiendo las

especies que nos rodean antes de que

podamos siquiera volver la próxima página.

Están muriendo muchas que no tendrían por

que morir:"Apenas quedan unas 20 hectáreas

de los bosques originales de la isla, pero

Wilson no se preocupa por lo que se ha

perdido; en lugar de eso, pone el corazón en lo

que queda. "La mayor parte de esta selva fue

destruida hace 300 años; pero, por qué

quedaron estos restos?, por qué esta

protegida? -se pregunta, inclinandose hacia

delante-; en parte, porque no se puede cultivar

caña de azúcar donde hay muchas colinas,

pero también porque algunos habitantes saben

que es un tesoro maravilloso. Son biofilos:

amantes de la naturaleza. No creo que se trate

de un rasgo excepcional; creo que la

humanidad es biofila. Amamos la creación que

nos rodea."Wilson retorna a la recolección de

hormigas, clavando una palita en un trozo de

madera podrida, del que salen a toda velocidad

tres especies diferentes de ellas, y Wilson ríe

mientras mete paletadas de ellas en los frascos

de recolección. El estudio de las hormigas, al

que ha dedicado su vida, nos ha proporcionado

un nuevo conocimiento de los animales

sociales, desde las abejas hasta las ratas,

pasando por los humanos, al igual que los

análisis de otros investigadores sobre el tejo

nos han proporcionado nuevas drogas para

combatir el cáncer.

En lo alto sopla el viento a través de los alga-

rrobos, provocando el susurro de sus hojas

verde pálido y meciendo las frondas de las

palmas (Acrocomia erosa o Aiphanes erosa).

Una luz veteada juega sobre el suelo de la

selva y, en algún lugar en la distancia, un

pájaro llena el aire con sus trinos. Me adentro

más en este pequeño territorio de maderas y

me maravillo ante la riqueza de la vida que me

rodea, desde las hormigas de Wilson hasta las

palmas que se yerguen. Como la bóveda de la

selva húmeda, rica en insectos, y el desierto

rojo de Australia, de reminiscencias marcianas,

esta selva fragmentada es todavía otra ribera

inexplorada de la vida; pero aún en su

reducido espacio siento la atracción de lo

desconocido, el llamado de los misterios

todavía no desentrañados.

Page 242: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

242

EL ARCA DE LA BIODIVERSIDAD

Juan.J.Mmonrrone

David espinosa organista

Adrian d.fortino okulewicz

Paula posadas.

Morrone, Juan J. et al., "¿Que es esa cosa llamada

biodiversidad?", Para que sirve la biodiversidad?",

"¿Cuanta biodiversidad hay?" y "De donde salio toda

esta biodiversidad?", en El arca de la biodiversidad,

México, UNAM, 1999, pp. 15-21, 23-36, 37-46 y 47-

63.

López Vega era parte de un proyecto

internacional, gestado durante dos décadas,

que tenía como objetivo principal conservar la

mayor diversidad posible de seres vivos.

Aunque fantástico, el relato anterior refleja

algo que es parte de nuestra realidad cotidiana

de finales del siglo XX, y que resulta de gran

importancia: la crisis de la Biodiversidad.

Pero, lo que quiere decir biodiversidad? Los

científicos, que tienen la obsesión de dar

hombres extraños incluso a las cocas más sim-

ples, crearon esta palabra para referirse a la

totalidad de seres vivos que habitan y

habitaron el planeta. Claro que no s6lo le

dieron un nombre, sino que además la

definieron: biodiversidad es la variedad y

variabilidad de los seres vivos y de los

complejos ecológicos que ellos integran. Entre

nosotros, biodiversidad es sinónimo de

"diversidad de la vida" o "diversidad

biológica"".

Ahora bien, de que manera podemos analizar

esta diversidad? Básicamente se han

identificado tres niveles que se desprenden de

la definición anterior (Fig. 1): el ECOLOGICO

(referido a los ecosistemas, los complejos

formados por los organismos y el ambiente en

que viven), el ESPECIFICO (que tiene que ver

con las especies, es decir, los conjuntos de

organismos semejantes capaces de

reproducirse entre sí) y e l GENETICO (referido

a los genes, que constituyen las bases

moleculares de la herencia).

Así es que podemos hablar de diversidad

ecológica, específica y genética. Si bien la

biodiversidad puede medirse en cualquiera de

estos niveles, el específico, o sea el de las

especies, constituye, en la práctica, la unidad

fundamental cuando evaluamos las estrategias

para su conservación. Si no, mira el dibujo del

oso panda que representa a la World Wildlife

Fund (una organización internacional no gu-

bernamental que trabaja en conservar la

naturaleza), o la guacamaya

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD

Page 243: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

243

de la Conabio (Fig. 2), una organización

nacional. Piensa también en cuántas veces

oíste "salvemos las tortugas marinas" o

"salvemos Las ballenas", mientras que

difícilmente lo habrán dicho "salvemos el gen

rzx1 ". De todas maneras, note preocupes, ya

que cuando las cosas se hacen bien, al

preservar especies, también estamos

preservando los genes que llevan dentro y los

ecosistemas a los que pertenecen.

Pero, por que es importante la biodiversidad?

Tratemos de comenzar a razonar esto desde

una situación hipotética. Empecemos por

suponer que estas a punto de tomar un

microbús que lo llevará de excursión. Al llegar

a la estación, encuentras un hombre que esta

quitando algunos tornillos al vehículo.

Supongamos que dejas de lado el desconcierto

y optas por el diálogo después de todo, lo han

enseñado que es mejor comportarse como una

persona civilizada-. Te acercas al tipo y le

preguntas: "¿Perdón, señor, podría explicarme

que es lo que esta haciendo?" El, también muy

civilizadamente, te responde: "Estoy sacando

tornillos de la carrocería o acaso eres ciego?".

Decides insistir y repreguntar (a esta altura el

tono de tu voz se va elevando): "Pero, por

que?". El personaje, que se presenta como

mecánico de la empresa, lo mira como si

fueras incapaz de comprender las profundas

implicaciones de su abnegada tarea, pero

decide hacer el esfuerzo (después de todo eres

el cliente) y procede a explicarte: -Mira, la cosa

es así: vendiendo los tornillos la empresa

obtiene dinero, y a mi me pagan un porcentaje

del precio de venta. Pero es por una buena

causa, Los tornillos van a ser reciclados.

Además, no es la primera vez que lo hacemos,

y hasta ahora nunca paso nada". Satisfecho de

su respuesta se apura a terminar su tarea, hoy

sólo le toca sacar dieciocho tornillos. Tu, casi

con la convicción de que estuviste hablando

con un loco, se lo cuentas a tus compañeros y

después de discutir sobre el riesgo de viajar en

Page 244: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

244

ese microbús, deciden no hacerlo y juntos van

a la oficina del gerente para que les devuelvan

el dinero del viaje.

Ahora volvamos a la realidad ( y al tema que

nos ocupa). Tú y todos nosotros volvimos en

un planeta donde los seres vivos y los

ecosistemas han evolucionado interactuando

entre ellos. Desde que nuestro planeta se

originó, hace al menos 5 mil millones de años,

se han creado Las condiciones para que el

mundo sea hoy lo que es: nuestro mundo, el

único en el que podemos vivir; es decir, el

microbus en el que, sí o sí, tenemos que viajar.

En las últimas décadas son muchísimos los

tornillos -las especies de animales y vegetales-

que se lo han ido quitando al planeta. Hasta el

momento los ecosistemas se la van arreglando

para funcionar. La pregunta es hasta cuándo?

Sin que sea necesario recurrir siquiera a

argumentos científicos, es evidente que en

algún momento los tornillos que falten serán

demasiados para que el planeta pueda seguir

funcionando. 0 tal vez, simplemente, resulte

que el próximo tornillo era, nada más y nada

menos, el que sostenía toda la estructura. Hoy

en. día la gente esta consciente y preocupada

por muchísimos problemas que afectan al

medio ambiente, pero ignora que el

empobrecimiento de la biodiversidad en todos

sus niveles (los tornillos que se van perdiendo)

avanza a una velocidad muy alta, lo que es en

realidad el problema más grave.

Cuatro o cinco décadas atrás nadie pensaba en

asignarle un valor económico a la diversidad

biológica y pocos científicos creían que

existiera un peligro inminente para ésta en su

conjunto. Ahora, a fines del siglo XX, se

realizan congresos y se escriben libros enteros

que tienen como tema el valor de la

biodiversidad. En un mundo dominado por

relaciones económicas, donde Las poblaciones

humanas en crecimiento ponen en peligro a la

biodiversidad, los esfuerzos conservacionistas

deben ser usualmente justificados desde un

punto de vista de sus costos y beneficios.

Algunos creen que una visión tan economicista

no sería la más apropiada, pues los beneficios

de la diversidad biológica son tan obvios, que

resulta innecesario asignarle un valor.

Uno de los primeros trabajos relacionados con

estas cuestiones apareció en una revista sobre

economía en el año 1973. Su autor fue Clark,

un matemático de la Universidad de British

Columbia (Canadá). Este autor se pregunto si

resultaba apropiado, económicamente ha-

blando, detener la caza de ballenas azules por

parte de los balleneros japoneses, para lograr

una recuperación de la población que permitie-

ra su use sustentable (es decir, que hiciera

posible su explotación a largo plazo). Clark

demostró que sin tener en cuenta ningún otro

tipo de valores era más redituable cazar todas

las ballenas lo más rápidamente posible y

reinvertir las ganancias en industrias para las

que no hiciera falta ningún insumo derivado de

las ballenas. Clark, desde luego, no

recomendaba seguir esta estrategia, sino que

trataba de demostrarnos el peligro de dar

importancia sólo a las cuestiones económicas

en lo relativo a la conservación.

PARA QUE SIRVE LA BIODIVERSIDAD

Al tomar decisiones sobre el use y manejo de

la biodiversidad, es necesario considerar todos

Page 245: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

245

los factores y no sólo aquellos meramente

económicos. Hoy en día existen distintos

criterios para asignar valores a la diversidad

biológica. Ehrlich y Wilson, dos biólogos

estadounidenses, señalan cuatro valores princi-

pales de la biodiversidad: productivo,

científico, estético y ético.

El VALOR PRODUCTIVO más importante de la

biodiversidad se relaciona con la alimentación

humana. De las aproximadamente 250 mil

especies vegetales descritas, sólo unas 100

son utilizadas como fuente de alimentos. Más

aún, la mayoría de la población humana

incluye en su dieta unas 20 especies vegetales

(haz una lista de las especies que consumes

cotidianamente y verás que esto es así). Sólo

cuatro especies constituyen nuestra principal

fuente de hidratos de carbono: trigo, maíz,

arroz y papa. Sin embargo, hay muchas más

que podrían ser aprovechadas, si fueran más

conocidas. Las poblaciones abrigenes utilizan

algunas plantas; cuyo cultivo masivo y

comercialización aún no se han ensayado. Algo

similar ocurre con los animales silvestres y los

productos derivados de ellos, como huevos,

leche y miel.

Algunos de los cultivos tropicales que podrían

producirse a gran escala e integrarse al

mercado mundial son, por ejemplo, la uvilla y

la pupunha. La uvilla es un árbol pequeño, que

crece en el Amazons. Comienza a producir

frutos a los tres años de plantado y éstos

pueden consumirse frescos o utilizarse para

producir "vino". La pupunha, también nativa

del Amazonas, es una palmera de 20 metros

de altura, ampliamente cultivada en

Mesoamerica. Esta planta produce racimos de

frutas que contienen hidratos de carbono,

proteínas, aceites, vitaminas y minerales en

una proporción casi ideal para la dieta humana.

Una hectárea de pupunha puede producir

anualmente más proteínas e hidratos de

carbono que una de cereales.

Las especies de plantas y animales silvestres

también pueden servir para mejorar las

variedades domésticas y protegerlas contra en-

fermedades, ya que las mismas constituyen

una fuente irreemplazable de variabilidad

genética (Fig. 3). Al respecto lo podemos

contar una anécdota interesante. Dos

botánicos de los Estados Unidos, D. Ugent y H.

Iltis, realizaron en el año 1962, un viaje a los

Andes peruanos. No andaban precisamente

haciendo turismo ni eran agentes de la CIA,

sino que su misión era buscar variedades

silvestres de papa, que estuvieran

emparentadas con las formas en que se

cultivan a gran escala, para saber un poco más

acerca de esta especie. Mientras iban recolec-

tando papas, aprovecharon y juntaron todas

las plantitas que se les cruzaban en su camino.

Al volver a los Estados Unidos repartieron las

plantar entre distintos especialistas para que

las estudiaran.

Una de estas, que fue enviada a un especialista

en genética vegetal de la Universidad de

California, resulto ser una especie desconocida

de tomate. A lo largo de 17 años, este

investigador cruzo esta especie con las

variedades de tomates conocidas, hasta que

finalmente, en 1980, logro producir una línea

seleccionada cuyos frutos eran de mayor

tamaño, más coloreados y, lo que es más

importante, eran más nutritivos. El cultivo de

Page 246: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

246

esta nueva variedad produjo un incremento en

las ganancias de unos 8 millones de dólares

anuales. ¿Sabes cuánto les había costado la

expedición? ¡Nada más que 21 mil dólares!

Un ejemplo similar se relaciona con el café.

Este cultivo es la base económica de

numerosos países tropicales. En la isla de Ma-

dagascar (enfrente de África) se conocen

alrededor de unas 50 especies silvestres

emparentadas con el café, alguna de las cuales

podría proveer genes de resistencia a ciertos

hongos que afectan los cultivos, mejorando así

su rendimiento.

Estos son sólo algunos ejemplos de los

beneficios económicos relacionados con la

alimentación que pueden obtenerse a partir de

la biodiversidad. Pero las especies ofrecen

otros usos productivos. Muchas plantas

tropicales producen sustancias químicas que

las defienden de los animales herbívoros que

quieren comérselas. Los nativos de estas zonas

poseen un detallado conocimiento de estas

plantas y las usan para producir venenos y

medicinas. La especie Physosdgma

venenosumse usaba tradicionalmente como un

veneno en África oriental. Al estudiar su toxina

se pudieron desarrollar insecticidas que no

afectan al medio ambiente. Una flor, de

apariencia tan inocente como el crisantemo,

posee sustancias químicas venenosas que

fueron copiadas por el hombre y se utilizan en

la mayoría de los insecticidas actuales (por

ejemplo, en el pulguicida que usas para tu

perro y en las pastillas que pones en tu cuarto

para que no te piquen los mosquitos). Estas

sustancias, que se llaman piretroides, tienen la

ventaja de no ser muy tópicas para los

vertebrados. Su producción y venta es un

negocio de millones de dólares anuales y se

descubrieron porque los nativos africanos los

utilizaban para el control de plagas de insectos.

En otra categoría deben incluirse los

aleloquímicos, sustancias producidas por

ciertos plantas que inhiben el desarrollo y

crecimiento de otras especies vegetales, es

decir son herbidas naturales, algunos de ellos

también inhiben la proliferación de ciertos

organismos del suelo (por ejemplo, ciertos

gusanos que se alimentan de rakes). Los

aleloquímicos incluyen numerosas sustancias

que algún día podrán usarse directamente o

reproducirse en laboratorio para el control de

malezas y organismos perjudiciales. Por

ejemplo, la piquiá es una planta silvestre del

Amazonas que produce una sustancia tóxica

para protegerse de las hormigas cortadoras,

las que ocasionan pérdidas de millones de

dólares al año en los cultivos sudamericanos.

Existen además muchas otras plantas cuyas

posibles utilidades desconocemos. El botánico

estadounidense P Raven decidió estudiar la

situación de las leguminosas (plantas que

poseen su fruto como una vaina, como los

ejotes y mezquites). La mayor parte de los

miembros de esta familia, que comprende 18

mil especies, tienen en sus raíces nódulos que

contienen bacterias del género Rhizobium.

Estas bacterias fijan nitrógeno en su interior,

haciéndolo utilizable por la planta. La fijación

del nitrógeno atmosférico por el complejo

legumbre-Rhizobium provee la mayor fuente

de este elemento, indispensable para el desa-

rrollo de los seres vivos. Esta capacidad

permite a las leguminosas crecer en tierras

pobres o agotadas, las que, desgraciadamente,

abundan cada vez más en todo el mundo.

Las legumbres son bien conocidas como

fuentes de alimentos. Una gran variedad de

frijoles, garbanzos y lentejas son utilizados a

nivel mundial; la alfalfa se usa como forraje

para ganado (además de que nosotros

podemos corner sus brotes en ensalada); y

muchas otras especies son requeridas por su

madera. Dos de los nuevos cultivos

introducidos en los últimos años son también

legumbres; el frijol alado /Psophocarpus

tetragonolobus/, una fuente excelente de

Page 247: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

247

alimentos, con amplia distribución en Africa; y

el "guaje" (Leucaena leucocephala, de gran

importancia en el control de la erosión del

suelo y como fuente de leña.

Dada la evidente importancia económica de

esta familia de plantas y considerando el hecho

de que muy pocas de sus especies tienen un

uso masivo, se esperaría un interés mundial en

su estudio. Sin embargo, no existen planes

generales para recoger y evaluar la diversidad

de dicha familia. Las "nuevas" especies que

han comenzado a cultivarse son, en realidad,

formas que tenían ya un use en agriculturas

locales, en tanto que las miles de especies

silvestres siguen siendo ignorada De las 18 mil

especies de la familia es esperable que muchas

tengan potencial valor económico, pero no

existe un verdadero interés por ellas, a pesar

de que tal vez 3 mil 0 4 mil especies tropicales

del grupo puedan extinguirse en los próximos

años, al desaparecer los bosque donde crecen.

Por otro lado, muchos de los productos que

utilizas diariamente son elaborados a partir del

petróleo y sus derivados, entre ello plásticos,

agroquimicos, lubricantes, adhesivos, telas,

etcétera. La necesidad de reducir nuestra

dependencia del petróleo es evidente, y que se

trata de un recurso natural no removible y

cada vez más escaso, cuyo tratamiento

industrial es una importante fuente de

contaminación, además de los problemas que,

en este mismo aspecto, pueden producirse al

transportarlo. Por estas razones, existe un

creciente interés en la investigación

"botanoquímica", ya que hay numerosas

plantas que podrían producir sustitutos de los

derivados del petróleo.

Las grasas y aceites de origen vegetal se usan

tanto en la industria alimentaría como en otros

campos (lubricantes, pinturas). La producción

mundial de plantas oleaginosas (aquellas de

las que se obtienen aceites) es baja, pero

existen muchas especies usadas por tribus de

zonas tropicales que podrían cultivarse a una

escala industrial. Por ejemplo, la palmera

pataua, que crece naturalmente en las tierras

bajas tropicales de América del Sur, contiene

en sus frutos un aceite semejante al de oliva,

pero mucho más rico en proteínas.

Los pueblos de las zonas tropicales utilizan las

fibras de origen vegetal en diversas formas

(construcción de viviendas, ropa, redes para la

pesca, canastas, etcétera). La sociedad

industrializada en la que vivimos, aunque a

veces no sea evidente, también las emplea. La

fibra sintética de la industria textil, de la que

está hecha una parte importante de la ropa:

las sabanas, los cubrecamas, etcétera, no es

más que celulosa reconstruida de origen

vegetal.

Por otra parte, existe una demanda creciente

de colorantes naturales, debido a que se han

reportado numerosos casos de alergias

producidas por cosméticos, medicamentos y

alimentos en los que se han empleado

colorantes sintéticos. La grana cochinilla

/Dartylopius coccus/, diminuto insecto que se

alimenta del nopal, fue criada desde la

antigüedad en la Mixteca con el objeto de

obtener extracto de cochinilla, carmín y ácido

carmínico, los que se emplean como coloran-

tes. Su producción llegó a ser tan importante

en el Virreinato de la Nueva España, que se

exportaron 100 toneladas anuales de este

producto. A partir de 1858, la producción

comenzó a declinar hasta que se abandonó su

cultivo. A partir de 1974, se inició el rescate e

investigación de la técnica empleada para criar

la grana cochinilla, llegandose en 1980 a

organizar un programa comunitario con

pobladores de la región de los valles centrales

de Oaxaca. Hay que destacar que con la cría

de la grana cochinilla no solo se obtiene un

recurso económico importante, sino que

también se preserva una especie en vías de

extinción y se recupera una parte de la rica

herencia histórico-cultural de los pueblos que

habitaron la Mixteca de Oaxaca. Hay otras

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

248

muchas especies de las que es posible obtener

colorantes, como el caracol púrpura (Puipura

de las costar de Oaxaca y diversas plantas.

Entre estas ultimas, se incluye la hierba pastel

(isatis tictoria), de la que se obtiene el color

índigo; la rubia (Rubia,tictorum), cuyas raíces

nos dan un tinte rojo, y la gualda (Reseda

luteola), de sus hojas y flores se obtiene un

colorante amarillo.

Como si con todo esto no bastara para

mostrarte la utilidad de la biodiversidad, nos

falto contarle que muchas plantas, hongos y

bacterias constituyen una importante fuente de

recursos medicinales (Fig. 4). Sabías que

alrededor de 50 años atrás no había

antibióticos y la gente se moría de

enfermedades que ahora pueden curarse de

manera relativamente Así, como la bronquitis?

Los primeros antibióticos, como la penicilina,

se obtuvieron a partir de hongos. Actualmente

ha resurgido el interés en la búsqueda de

plantar que provean nuevas medicinal, ya que

a pesar de los esfuerzos realizados para ob-

tener medicamentos sintéticos, muchas

sustancias químicas de origen vegetal son tan

complejas que no pueden ser reemplazadas

por las obtenidas en los laboratorios.

Existen aproximadamente 120 sustancias

químicas puras extraídas de plantas vasculares

(las plantas, a veces llamadas superiores,

caracterizadas por poseer un tejido

espedalizado para conducir la savia, el agua y

los nutrientes), que se utilizan actualmente en

tratamientos medicinales en todo el mundo.

Sabías que mucha gente cuándo se enferma no

acude a la farmacia a comprar un medicamen-

to? La Organización Mundial de la Salud estima

que el 80% de la población de los países en

desarrollo, para cubrir

sus necesidades elementales de salud, utiliza

medicina popular o folklórica (es decir, aquella

derivada de prácticas culturales ancestrales,

cuyo origen es más antiguo que el de la

medicina que nosotros conocemos). La gran

mayoría de estas prácticas se basa en el use

de plantas medicinales. ¡Esto significa que

cerca de 3 mil 500 millones de personas en el

mundo dependen de las plantas como fuente

de medicamentos!

Los 120 productos citados se obtienen a partir

de 90 especies de plantas. ¿Cuantos remedios

más sería posible obtener a partir de las 250

mil especies de plantas vasculares que se

conocen? Los científicos -y como podrás

imaginarte más aún las compañías que produ-

cen medicamentos- están muy interesados en

este tema. Así en los Estados Unidos se creo

en 1975 la base de datos NAPRALERT, depen-

diente de la Universidad de Illinois (Chicago).

NAPRALERT almacena la información referente

a productos naturales en una

supercomputadora. EI sistema presenta

información relativa al posible use medicinal de

unas 25 mil especies de plantas vasculares y

otros organismos vivos. Se incluyen datos

sobre la extracción y composición química de

las sustancias contenidas en cada especie, sus

propiedades farmacológicas (en los casos en

los que se han realizado estudios de este tipo)

y el conocimiento de su use popular.

Page 249: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

249

En resumen, las plantas constituyen

laboratorios químicos capaces de sintetizar un

número ilimitado de sustancias complejas, mu-

chas de ellas pueden tener un gran interés

farmacológico. La pérdida de especies nos

priva de conocer estos recursos únicos, que

encierran un gran potencial para la obtención

de medicamentos que pueden beneficiar a la

humanidad, lo que posibilitaría el tratamiento

de muchas enfermedades hoy incurables, como

el cáncer o el SIDA.

La diversidad biológica tiene también impacto

en otras áreas del quehacer económico, como

la producción de energía (maderas para

combustibles, carbón vegetal), de materiales

estructurales (madera para la construcción) y

de objetos ornamentales (plantas, marfil,

corales, perlas).

Como si esto fuera poco, los distintos

organismos vegetales y animales juegan un

papel fundamental en el funcionamiento de los

ecosistemas. Ellos protegen los suelos, regulan

el ciclo del agua, funcionan como controles

biológicos de plagas y polinizadores de plantas

útiles (permitiendo su reproducción) y tienen

una influencia fundamental en la determinación

de las características de la atmósfera y el clima

de la Tierra. La alteración de los ecosistemas

naturales por parte del hombre puede tener

graves consecuencias, tales como empobre-

cimiento de suelos, desertización, formación de

aludes, surgimiento de plagas, alteraciones en

la composición de la atmósfera, etcétera.

Todos estos factores disminuyen la capacidad

de producción de alimentos del planeta. Por

ello es necesario que los recursos naturales

sean utilizados de manera racional, ya que del

manejo correcto de los ecosistemas depende

en gran parte la calidad de nuestra vida

presente y, principalmente, futura.

Los pueblos aborígenes de las selvas tropicales

constituyen una de las claves para descifrar la

posible utilidad de numerosas especies. Su

conocimiento milenario, transmitido oralmente

de generación en generación, es la síntesis de

una vida en equilibrio con la naturaleza. La

etnobotánica -ciencia que estudia el use de los

recursos vegetales en las distintas culturas

humanas nos enseña, por ejemplo, cómo una

sola tribu amazónica utiliza más de 100

especies vegetales con fines sólo medicinales.

Unas pocas tribus han sido estudiadas

profundamente desde la etnobotánica, la

rápida desaparición de estos grupos humanos,

que se ha presentado en los últimos años, por

diversos factores políticos económicos-sociales,

nos exige tomar conciencia de la verdadera

magnitud del problema. Se debe realizar un

exhaustivo estudio para preservar a todas

estas sabias cultural que han coexistido

exitosamente con la naturaleza durante miles

de años.

El valor científico de la biodiversidad se

relaciona con los múltiples conocimientos que

podrían resultar de su estudio, ya que la per-

dida de especies de plantas y animales

disminuye la posibilidad de comprender

muchos fenómenos bioló6gicos. Si los

ecosistemas y los organismos que los habitan

son destruidos o profundamente alterados, el

conocimiento de las relaciones de parentesco

entre las especies (filogenia), de las relaciones

espaciales entre ellas (biogeografía) y las

relaciones de ellas con el ambiente (ecología)

quedara obligadamente incompleto. Asimismo,

si no comprendemos el funcionamiento de los

ecosistemas naturales, nos será muy difícil

hacer un uso adecuado de los recursos

naturales y manejar los ecosistemas artificiales

(agrícolas, ganaderos o plantaciones

forestales).

A medida que cambia la variedad de especies

en un ecosistema, ya sea por extinción o

introducción de otras provenientes de diversos

lugares, también varía su capacidad de

absorber la contaminación, mantener la

fertilidad del suelo y los microclimas, depurar

las aguas y brindar otros servicios invaluables.

Page 250: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

250

Por ejemplo, cuando las poblaciones de

elefantes africanos desaparecieron de amplias

zonas, todo el ecosistema se alteró, pues los

pastizales se convirtieron en zonas boscosas

acompañadas de su fauna típica. La

eliminación de nutrias marinas en las islas

Aleutians (un archipiélago ubicado entre Asia y

Alaska), llevó a la superpoblación de su

principal presa, los erizos de mar, que se

comieron gran parte de la producción de algas

y ocasionaron así un gran perjuicio económico.

Muchas plantas y animales tienen áreas de

distribución sumamente pequeñas, lo que

aumenta en gran medida el riesgo de que se

extingan fácilmente por la intervención

humana. Por ello es una responsabilidad

fundamental de los científicos promover la

preservación de áreas que podrían contener

especies aún desconocidas por la ciencia. Tal

vez ésta sea la única oportunidad de conservar

la biodiversidad para las generaciones futuras.

La biodiversidad también posee un VALOR

ESTETICO. Si ella se pierde, vamos a

perdernos la oportunidad de disfrutar de los

lugares naturales. La satisfacción que los seres

humanos obtenemos al contemplar la

naturaleza es incalculable y debe tenerse en

cuenta en el momento de evaluar los recursos

naturales. Como habrás notado, cada vez son

más comunes las actividades relacionadas con

la naturaleza como el turismo ecológico, la

aflicción de observar animales y la producción

y difusión de filmes sobre la vida silvestre.

Estas actividades producen, en algunos casos,

grandes ganancias. En Canadá todas las

actividades recreativas relacionadas con la vida

silvestre, una pasión y un pasatiempo en ese

país, generan anualmente unos 800 millones

de dólares. A escala mundial el turismo de la

naturaleza genera unos 12 mil millones de

dólares anuales. La ganancia neta del Parque

Nacional Amboseli, en Africa, asciende a unos

40 dólares anuales por hectárea, suma que

representa 50 veces la ganancia que se

obtendría como resultado de la explotación

agrícola más exitosa posible en dicha área. En

los parques nacionales de México puedes

encontrar turistas extranjeros que viajan de

lugares tan lejanos como Asia o Europa sólo

para contemplar nuestros hermosos espacios

naturales, como el complejo lagunar Ojo de

liebre Guerrero Negro, en Baja California,

donde es posible observar cada año el arribo

de ballenas, o las playas de la Bahía de

Chacahua y Escobilla en Oaxaca, donde las

tortugas marinas arriban cada año a desovar, o

bien para observar a los flamencos de Río

Lagartos y Celestún, en Yucatán. No hay que

olvidar que muchas veces los escenarios

naturales han sido fuente de inspiración para

poetas y compositores.

Finalmente, existe un VALOR ETICO de la

biodiversidad, pues todo ser viviente tiene

valor por el simple hecho de existir. El humano

pretende ser la especie dominante sobre la

Tierra y por ello se siente con derecho a hacer

uso de la diversidad biológica, pero ello no

significa que sea irrespetuoso de las otras

especies que conviven con el. Además, el ser

humano tiene la obligación con los miembros

de su propia especie de preservar los recursos

biológicos para el futuro, ya que las

generaciones venideras deberían tener las

mismas oportunidades de apreciar y disfrutar

la diversidad biológica y de obtener los

beneficios de su uso.

El mundo es un conjunto formado por

comunidades naturales y humanas

interdependientes. El progreso y la salud de

cada parte de ese conjunto depende de las

otras comunidades. El hombre es parte de la

naturaleza y esta, por lo tanto, sujeto a las

mismas leyes que el resto de las especies del

planeta. Toda la vida depende del funciona-

miento interrumpido de los sistemas naturales

que aseguran los sustentos energéticos y

nutritivos. Por ello, nuestra cultura debería

basarse en un profundo respeto por la

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

251

naturaleza, que permitiera a los seres

humanos afrontar la responsabilidad de

garantizar la supervivencia de todas las

comunidades del mundo.

El estudio de la diversidad biológica debería

convertirse hoy en protagonista de nuestra

cultura. Cuando enfatizamos tanto en las ra-

zones econ6micas para conservar la

biodiversidad, estamos dejando de lado los

otros valores que ella posee y que también son

importantes. Si aprendemos a ver a los seres

vivos sólo como elementos que pueden

producirnos un beneficio económico estamos,

en cie417rto modo, poniendo precio a nuestras

vidas.

CUANTA BIODIVERSIDAD HAY

Si las especies son el centro de las estrategias

de conservación, entonces es fundamental que

conozcamos cuantas y cuales son las especies

que habitan nuestro planeta. Tienes alguna

idea de cuantas especies de seres vivos existen

en la Tierra? Si no lo sabes, la respuesta

coincide bastante con la de los científicos.

Pero, aunque sea para que se lo aclare un poco

el panorama, podemos darte algunos datos con

que cuenta la ciencia.

Si comenzamos por las especies ya conocidas

es decir las que han sido estudiadas y han

recibido uno de esos nombres en latín, difíciles

de escribir y pronunciar, su número es algo

mayor a un millón 400 mil. Ellas han sido

agrupadas, según sus características en seis

REINOS (grupos mayores en los que se

clasifican los seres vivos). Estos reinos son:

Monera (bacterias y algas verde azules),

Protoctista (al que pertenece la mayoría de los

organismos unicelulares), Chromista (la mayor

parte de las algas), Fungi (hongos), Plantae

(plantas) y Animalia (animales).

Más de la mitad de las especies conocidas (751

mil) son insectos, es decir, el grupo que

incluye a las moscas, cucarachas, escarabajos,

hormigas, abejas, pulgas, etcétera. Los

vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y

mamíferos) se hallan representados por unas

41 mil especies (es decir un 2.9% del total de

seres vivos); en tanto que las plantas son unas

250 mil (17.6%). Los restantes son

microorganismos, hongos e invertebrados no

insectos (Fig. 5).

Tal vez siempre hayas pensado que las

especies más abundantes de seres vivos son

los vertebrados, quizá debido a que los medios

de comunicación se ocupan principalmente de

ellos y pueden brindarnos una imagen

distorsionada de la biodiversidad. Al ver un

documental o una revista, parece que solo

existieran mamíferos, aves y reptiles. En

realidad lo que pasa es que sabemos

Bastante acerca de los vertebrados y de

algunas plantas útiles al hombre pero, en

muchos casos, nuestro conocimiento de los

demás seres vivos, con los que también

compartimos el planeta, es sumamente escaso.

Para muchas de las especies solo contamos

con una breve descripción y la indicación del

lugar donde fue hallada.

Sin duda alguna, existen muchas especies de

Page 252: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

252

seres vivos que aún no conocemos. La mayoría

de los taxónomos los biólogos encargados de

describir y clasificar la biodiversidad específica

coincide en que las especies descritas

representan sólo una mínima parte de las

existentes en el planeta. Por ejemplo, se

describen más de 2 mil 300 especies nuevas

de escarabajos por año. Es por ello que los

científicos aún no se han puesto de acuerdo en

el número de especies de insectos que

realmente circulan por la faz de la Tierra, y

proponen cifras muy dispares, que van desde

los 5 hasta los 80 millones.

¿ De dónde sacan estas cifras? No es

precisamente de la manga. Las distintas

estimaciones sobre los valores reales de la

biodiversidad se obtienen a partir de varios

métodos y teorías.

Uno de los primeros métodos lo propuso, en

1965, el norteamericano G. Steykal. Este

procedimiento intenta calcular el número total

de especies que contará un grupo determinado

de seres vivos. Para ello se emplean gráficos

en los que se vuelcan, sobre dos ejes, datos

acerca de la cantidad de especies y los años en

los cuales ellas fueron descritas por los

científicos, dando como resultado una curva

estadística (Fig. 6). Para los grupos mejor

conocidos, la curva tiene forma de "S", lo que

significa que casi todas las especies del grupo

ya fueron descritas, y en las últimas décadas

no han aparecido más que unas pocas nuevas

especies, como ocurre con las aves y los

mamíferos. En cambio, cuando los grupos no

están tan bien estudiados, por ejemplo

insectos, la curva tiene forma de 'J",

mostrando que aún quedan muchas especies

por describir en ese grupo.

Otra propuesta es la del botánico

estadounidense P Raven, quien realizó, en

1985, un cálculo estimado del número de

especies. Para ello consideró que en los grupos

de seres vivos bien conocidos, como las aves y

los mamíferos, existen dos especies que

habitan en zonas tropicales (situadas en las

cercanías del Ecuador) por cada una presente

en las áreas templado-frías (relación 2: 1), y

que la mayoría de las especies descritas

corresponden a insectos. Estos animales de las

áreas tropicales son menos conocidos que los

correspondientes a las otras regiones (ten en

cuenta que alrededor de las dos terceras

partes de Las especies de insectos descritas no

corresponden a estas zonas). Entonces, si

aplicamos a las especies de insectos esta

relación 2.1 (dos especies tropicales por cada

una templado-fría), esperaríamos que hubiera

al menos 2 especies de insectos tropicales no

descritas por cada una de las registradas en

otras áreas. Si esto es cierto, tenemos que

pensar que el número real de especies de

insectos superaría un millón 800 mil. Si a ellas

le sumamos el resto de Los seres vivos,

llegamos a un total de 3 a 5 millones de

especies.

Otro método que permitiría estimar el número

total de especies consiste en tomar muestras

de seres vivos en regiones poco estudiadas y

luego determinar que proporción de las

especies que aparecen en ellas son “nuevas”,

es decir, no habían sido

Page 253: Ciencias de La Vida

QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

253

sido estudiadas. Este método no resulta tan

simple como parece, ya que capturar y

clasificar cada grupo de insectos tropicales

implica un enorme trabajo (viajes, use de

trampas, trabajo de laboratorio, consultas

bibliograficas y un montón de otras tareas).

Prueba de ello son los estudios realizados en

selvas de Indonesia, por los entomólogos

(científicos que estudian los insectos)

Hodkinson y Casson, quienes encontraron

1,690 especies de chinches terrestres, de las

cuales 1,070 no eran conocidas por la ciencia

hasta ese momento. A partir de estos datos,

llegaron a la conclusión de que el número real

de las especies de insectos asciende a un míni-

mo de 2 0 3 millones. Sumando a estas cifras

la de los restantes grupos llegaron a estimar

que existirían entre 3 y 5 millones de especies.

Terry* Erwin, otro entomólogo (pero de la

Smithsonian Institución, Washington, D.C.,

EE.UU.), hizo otra estimación acerca del

número de especies de insectos que se

encontrarían en los trópicos (para muchos la

zona con mayor número de especies de la

Tierra). Erwin empleó un método basado en

razonamientos matemáticos y en el análisis

exhaustivo de los coleópteros (el grupo de los

escarabajos) capturados sobre árboles de una

especie sudamericana determinada, Luehea

seemannil Este trabajo tuvo cuatro etapas (Fig.

7):

1. Primero colocó, en las bases de los árboles,

sabanas blancas y fumigó sus copas con un

insecticida piretroide (de bajo poder residual),

que mata a los insectos y los hace caer sobre

las telas. Por comparación con los insectos de

otros árboles, Erwin determinó que 160

especies de coleópteros eran específicos de

Lueheaseemannii (es decir que no podían vivir

sobre otra especie de árboles).

2. Como los coleópteros constituyen el 40% de

los insectos conocidos, Erwin dedujo que en la

copa de dicho árbol existirían unas 400

especies de insectos. ¡Piensa que estamos

hablando de una sola especie de árbol

3. Ya que generalmente las copas de los

árboles contienen dos tercios de las especies

que viven sobre ellos (el resto se encuentra en

los troncos y raíces

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

254

existirían 600 especies de insectos en todo el

árbol. Y todavía seguimos hablando de una

sola especie de Árbol.

4. Y como según las estimaciones más

recientes, existirían unas 50 mil especies de

árboles en los trópicos, el número de insectos

tropicales alcanzaría la increíble cifra de 30

millones de especies.

¡ No lo olvides que a estos 30 millones

tendríamos que sumarles todos los

representantes de los demás grupos de seres

vivosl A que número ascenderán todos los

seres vivos?

Dos británicos, Mayy Stork, consideraron que

los valores calculados por Erwin podrían estar

equivocados, debido a que el porcentaje de

coleopteros en el total puede ser exagerado.

Por ejemplo, en distintas especies de árboles

de Inglaterra, los coleópteros representan tan

solo el 7% del total de los insectos que los

habitan, mientras que en Sudáfrica la

proporción es de un 19% y como máximo llega

a un

30% en Borneo. Por ello, consideraron que el

porcentaje mas adecuado rondaría alrededor

de 20% y no del 40% que afirma Erwin. En lo

que hace a la relación entre el numero de

especies de insectos de la copa de los árboles y

del suelo, suponen que la relación 2 de 3 de

Erwin sobrestima el aporte de lo fauna de la

copa del árbol al valor total.

La mayoría de los autores coinciden en que la

proporción real seria I de 5, con lo que la

cantidad de especies existentes estaría siendo

subestimada. Para May y Stork, los valores

obtenidos Elevarían a estimaciones que varían

dentro de un amplio margen que va desde los

5 hasta los 80 millones de especies.

Otro investigador ingles, Hawksworth, aplico a

los hongos una idea parecida a la de Erwin. El

número de especies conocidas para este grupo

es de 69 mil. En Inglaterra y otras regiones

bien estudiadas del norte de Europa, la

proporción entre especies de plantas

vasculares y de hongos es de 1:6. Si esta

relación se lleva a las 250 mil especies de

plantas vasculares conocidas, se calcula que

debe existir un numero total de un millón 500

mil especies de hongos, es decir, mAs de

veinte veces de las que conocemos hoy.

Como si los círculos que lo contamos hasta el

momento no bastaran, algunos científicos

creen que una forma de calcular en número de

especies es teniendo en cuenta la relación

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

255

entre el tamaño y la cantidad de especies, ya

que se ha observado que cuanto mis grandes

son los organismos es menor la cantidad de

especies. Es decir, los muy grandes están

representados por pocas especies, por ejemplo

la familia Elephantidae, que actualmente posee

solo dos especies: el elefante africano y el

indio; en contraposición, los organismos muy

pequeños están representados por un numero

mucho mayor de especies, como los insectos,

que poseen millones de especies diferentes. Así

es que se calcula que a cada reducción de diez

veces en el tamaño de estos animales, se

produce un incremento de cien veces en el

número de sus especies (Fig. 8). Si

consideramos que esta relación se mantiene

para organismos cuya talla se aproxima a 0.2

mm (límite arbitrario entre lo microscópico y lo

microscópico) se llegaría a una estimación

global de 10 millones de especies de animales

terrestres.

No es tan importante cual de estas ideas te

convence mas, lo cierto es que todas

demuestran que todavía nos queda macho por

descubrir hasta llegar a conocer lo totalidad de

las especies que conviven con nosotros en la

Tierra.

Antes de contestar esta pregunta nos gustaría

contarte brevemente algunas creencias que

tuvieron las distintas civilizaciones a lo largo de

la historia.

Todos los pueblos que existen o han existido

en nuestro planeta han tenido su forma de

explicar el origen de la diversidad biológica y

de la existencia del hombre. Muchos mitos y

leyendas han nacido a partir de esta incógnita.

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256

El Libro del Génesis, el Poema de la Creación,

de los babilonios, y la Epopeya de Gilgamesh,

de los sumerios, así como diversos relatos de

las culturas precolombinas coinciden en asignar

el origen de la vida a fenómenos

sobrenaturales, es decir, a una fuerza creadora

(Fig. 9).

Los primeros en buscar una explicación más

natural al fenómeno de la vida fueron los

griegos, en el siglo v antes de Cristo. Entre

ellos surgieron dos líneas de pensamiento

opuestas. La que más prevalecía, consideraba

a la vida como un fenómeno estático e

inmutable (FuisMo) y la otra como un

fenómeno en cambio permanente (Evolución).

Las ideas evolucionistas no habrían de

prosperar hasta después de mucho tiempo.

Durante la Edad Media se reforzó el concepto

de que todas las especies fueron creadas, por

la divinidad en el Paraíso Terrenal, tal y como

las conocemos hoy, negándose la posibilidad

de que las especies evolucionaran.

Durante el Renacimiento (siglos ski al x i.e.),

con la llegada a Europa de innumerables

especies desconocidas de plantas y animales

que los conquistadores llevaban del Nuevo

Mundo, las dudas acerca de la inmutabilidad de

las especies habrían de aumentar. Así poco a

poco, comenzarla a volverse a la idea

evolucionista de los griegos.

Durante el siglo XVII, el zoólogo francés Jean

Baptiste de Lamarck (1744-1829) postulaba

que aquellas panes de un organismo que mas

se usaban se desarrollaban mas (como podrían

ser las piernas de un futbolista )

y que este desarrollo podía ser heredado por

las generaciones siguientes. Esta idea se

conoce con el nombre de " herencia de los

caracteres adquiridos". Actualmente sabemos

que esto no sucede (por suerte, ya que si no,

las has de un futbolista tendrían unas piernas

no muy femeninas). Aunque Lamarck se

equivocó, fue uno de los primeros en tratar de

mostrar que la vida, como la conocemos hoy,

habría resultado del cambio en los seres vivos,

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

257

recuperando la idea de la evolución. Sin

embargo Lamarck no tuvo demasiado tacto en

convencer a otros científicos de sus ideas.

Durante la primera mitad del siglo pasado, un

muchacho ingles al que le atraía coleccionar

bichos se embarcó a bordo del Beagle (un

barco de la marina británica que iba a recorrer

todo el hemisferio sur con el objetivo de

construir mapas). Tenía entonces 23 anos y se

llamaba Charles Darwin (1809-1882). Su viaje

duró cinco años y, a partir de las

observaciones y estudios realizados en su largo

recorrido (Fig. 10), obtuvo confusiones que

habrían de revolucionar la biología.

Darwin nació y creció en una sociedad en la

que se aceptaba que las especies habían sido

creadas individualmente y sin sufrir cambio

alguno desde su creación. Cada especie estaba

en su lugar porque allí había sido puesta para

cumplir una función determinada y sobre todo

para ser usada por el hombre. En ese contexto,

el descubrimiento de F6SILES de esperes que

ya no existían sobre la Tierra desconcertaba a

los científicos; primero se los consideró como

rocas de formas caprichosas, que imitaban

animales o plantas pero, mas tarde, se llegó al

convencimiento de que realmente eran

muestras de la existencia de seres vivos que

alguna vez vivieron sobre la faz de la Tierra.

Juntando los huesos que encontraban,

armaban criaturas de apariencia fantástica que

poco tenían que ver con las que conocían (y

que distaban mucho de las que estamos

acostumbrados a observar en cualquier museo

del mundo).

Una de las teorías que surgieron para explicar

la existencia de estas especies y su

desaparición fue la CATASTROFISTA. En esa

época se pensaba que la Tierra había sido

creada unos 6 mil años antes, según podía

estimarse a partir de la Biblia, calculando el

número de generaciones descendientes de

Adán. Durante ese tiempo, los diluvios, terre-

motos y otras catástrofes naturales (la ultima

habría sido el diluvio universal relatado en el

Libro del Génesis), habían provocado la des-

aparición de algunas especies, mientras otras

habían sobrevivido. Es así que, para la gente

de aquella época, los fósiles eran simplemente

restos de las especies que no habían

sobrevivido a esos desastres climáticos y/o

geológicos.

Pero retomemos las travesías de Darwin.

Después de viajar por todo el mundo, conoció

especies muy distintas y vio fósiles por demás

extraños. De todo lo que veía hacia l regresar a

Inglaterra, pasó mucho tiempo tratando de

entender y analizar el contenido de sus notas,

esforzándose en explicar por qué si las

especies hablan sido creadas una a una, en

diferentes regiones del planeta existían

distintas criaturas cumpliendo una misma

función. Cuando estuvo en las Islas Galápagos,

un archipiélago de 8 mil 20 km2 ubicado en el

Océano Pacifico y perteneciente al Ecuador, le

llamó mucho la atención que en cada una de

las islas, muy próximas entre si, las tortugas

no eran exactamente iguales y cada isla tenia,

aparentemente, una espere diferente (Fig. 11).

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

258

Además, un grupo de pájaros (los pinzones)

que se presentaban allí tenían picos de una

gran variedad de formas relacionadas con el

tipo de alimentación; algunos tenían un pico

apto para comer granos, otros para comer

insectos y otros para extraer, con la ayuda de

un palito, los gusanos de los troncos de los

árboles.

Finalmente se le ocurrió una idea: la diversidad

de los seres vivos estaba relacionada con su

entorno. Los organismos podían presentar

variaciones de manera espontánea, las cuales

eventualmente les daban una ventaja para

competir con individuos de otras especies o de

la suya propia. Las poblaciones de estos

organismos favorecidos aumentaban y sus alas

tenían mas posibilidades de sobrevivir, enton-

ces sus características se perpetuaban y,

finalmente, se desarrollaban nuevas especies.

Esta idea de cambio o evolución implicaba un

proceso muy lento y gradual que no tenía

demasiado sentido en un mundo de tan sólo 6

mil anos. Pero para cuando Darwin propuso su

teoría, los geólogos ya suponían que la Tierra

era en realidad mucho más vieja de lo que se

pensaba.

Casi simultáneamente, otro naturalista inglés

llamado Alfred Russel llegó a conclusiones

similares cuando se encontraba trabajando en

el Archipiélago Malayo. Esta teoría de la

SELECCION NATURAL de Charles Darwin y

Alfred R. Wallace, presentada en El origen de

las especies de Darwin, generó en su época

grandes debates y habría de cambiar

radicalmente la forma en que miramos el

mundo que nos rodea así como nuestra

manera de estudiarlo e interpretarlo. El

problema de esta teoría era que no podía

explicar cómo esas características nuevas

pasaban de padres a hijos. La idea general en

ese momento era que los hijos únicamente

podían heredar una mezcla de las

características presentes en sus padres.

Casi al mismo tiempo, en un monasterio de lo

que hoy es la Republica Checa, un sacerdote

llamado Gregor Mendel (1822-1884) comenzó

a estudiar algunas características de las

variedades de chícharos que cultivaba.

Sembraba variedades distintas (con frutos

amarillos y verdes, con frutos lisos y rugosos,

con flores rojas y blancas), cruzaba unas

variedades con otras y vela que iba sucediendo

de generación en generación con estas

características que eran fáciles de determinar.

De Canto mirar y mirar chícharos, Mendel logró

al fin enunciar una teoría para explicar el

mecanismo de la herencia. El descubrió que las

características de los progenitores en realidad

no se mezclaban, sino que pasaban de una

generación a la otra como unidades separadas

(Fig. 12). Cada característica se heredaba en

forma independiente y se mantenía intacta, de

modo que alguna de las que no se habían

manifestado en una generación podía

reaparecer en la siguiente. No obstante la

importancia de estos descubrimientos, su

trabajo fue ignorado por varias décadas.

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

259

A principios de este siglo, algunos científicos

defendían a Darwin y su teoría de la selección

natural, otros opinaban que era una verdadera

tontería y que las especies habían surgido por

creador divina, mientras que un tercer grupo

de biólogos creía en el cambio, pero

sustentado en las ideas de Mendel. Hacia 1930,

un grupo de científicos tuvo la idea que

combinar ambas teorías creando la "teoría

sintética de la evolución". La herencia de

Mendel le daba al fin, a la teoría de la

evolución de Darwin, algo que le faltaba: un

mecanismo para explicar como se transmitían

los cambios de generación en generación.

Posteriores descubrimientos permitieron

corroborar las ideas de ambos e identificar las

unidades de la herencia de Mendel (genes)

como estructuras ubicadas dentro del núcleo

de cada célula y formadas por una sustancia

denominada Ácido desoxirribonucleico (entre

nosotros ADN). Esta sustancia tiene la

particularidad de autoduplicarse en las celulasy

producir variaciones hereditarias. Los genes

son los que otorgan a los organismos de una

especie sus diferentes características (por

ejemplo, color de ojos, tipo de pelo, altura). A

través de la selección natural se "eligen" las

características que otorgan una mayor capaci-

dad de dejar descendientes (por ejemplo, un

pelaje mas espeso cuando las condiciones del

medio se hacen mas rigurosas).

Como en la biología, hasta el siglo XIX también

predominaba en la geología un concepto de lo

estático: la Tierra había sido siempre igual,

como la conocemos hoy. Pero surgió la extraña

idea de que nada estaba quieto y que los

continentes y los mares no habían tenido

siempre la misma forma y ubicación. Hubo

quien, mirando y buscando, se dio cuenta que

la costa atlántica de América del Sur encajaba

bastante bien en la costa de África. Así surgió

la idea de que, en realidad, ambos continentes

habían estado unidos cuando no existía océano

Atlántico entre ellos (Fig. 13). Sin embargo,

faltaba el mecanismo para explicar estas

especulaciones.

La TECTONICAS DE PLACAS Fue el

fundamento que explicó la movilidad de los

continentes o DERIVA CONTINENTAL, idea

formulada por el geofísico y meteorólogo

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260

alemán Alfred Lothar Wegener (1880-1930).

Según la tectónica de placas, la superficie del

planeta esta formada por una serie de placas

(sobre las cuales están los continentes y

océanos), que se mueven sobre una capa

fluida. Cuando dos de estas placas chocan, la

más débil se desliza por debajo de la otra,

produciendo elevaciones del terreno que

originan las montanas (como la cordillera de

los Andes). Cuando dos de estas placas se

separan (como ocurre en el medio del Océano

Atlántico), el espacio entre ellas se llena con

minerales fundidos del núcleo terrestre, los que

se endurecen al ponerse en contacto con el

agua. La teoría de la tectónica de placas es

aceptada hoy por todos los geólogos.

La Tierra, los océanos y los continentes

cambian. La vida también cambia. Y con todos

estos descubrimientos a lo largo de este siglo,

también cambia nuestra forma de mirar y

estudiar la naturaleza. Hoy sabemos que la

Tierra se originó hace unos 5 mil millones de

anos (algo mas que los 6 mil anos que creían

antes) y los restos de vida más antiguos

tienen unos 3 mil 500 millones de anos (Fig.

14). Todavía es un misterio cómo apareció la

vida. Parece ser que en el mar primitivo, el que

se hallaba cubierto por una atmósfera carente

de oxigeno, sin la protección de la capa de

ozono y con abundantes tormentas eléctricas,

ciertas moléculas complejas adquirieron la

capacidad de reproducirse y evolucionar. En

ese trascendental momento comenzó a

escribirse la historia de la biodiversidad. Con el

transcurrir de millones y millones de anos, la

diversidad biológica de la Tierra llegó a ser la

actual.

Una de las formas que tenemos para

reconstruir cómo se fue modificando la vida a

lo largo de estos 3 mil 500 millones de años,

es a través de las evidencias que nos muestra

el registro fósil. Los fósiles son los restos de la

vida en el pasado; pueden ser huesos

petrificados, conchas de caracoles y almejas,

dientes, impresiones de hojas o plantas

completas conservadas en piedras

sedimentarias o también signos de actividad

como huellas de pisadas. Existe una gran

variedad de fósiles, pero siempre debemos

tener presente que para que un organismo o

una parte de el se preserve, debe darse una

serie de condiciones especiales (por ejemplo,

que el organismo muerto no sea ingerido por

otro o destruido por la acción climatológica o

de los hongos u otros Es decir que la

fosilización es la excepción y no la regla.

Los PALEONTOLOGOS son los científicos que se

encargan del estudio de la vida pasada.

Podemos contarte cuales son algunas de las

conclusiones que han sacado en relación con

estos restos fósiles. Las primeras formas de

vida en aparecer fueron muy sencillas, eran

principalmente bacterias y algas verdeazules

que constituyen el reino Monera (organismos

unicelulares que carecen de núcleo celular o

procariotas). La aparición de células con núcleo

(eucariotas) se produjo hace unos mil 500

millones de años, hoy la gran mayoría de los

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

261

seres vivos que existen tienen este tipo de

células (y eso te incluye a ti). Según la famosa

biología estadounidense Lynne Margulis, el

paso de las células sin núcleo a las células con

núcleo es tan importante evolutivamente como

el paso de un organismo unicelular al mas

complejo de los seres vivos.

La primera gran expresión de vida en el

registro fósil se conoce como la explosión

cámbrica, ya que se produjo en el periodo

cambrico de la era paleozoica, hace unos 750

millones de años. En los yacimientos de fósiles

que corresponden a esta época se encuentran

ya presentes prácticamente todos los grandes

grupos de seres vivos que conocemos en la

actualidad. Sin embargo, las especies que

aparecen en estos yacimientos son muy

distintas a las actuales. Por ejemplo, los

artrópodos están representados principalmente

por los trilobites. Existía gran diversidad de

moluscos, sobre todo cefalópodos (grupo que

incluye a los pulpos, calamares, amonites y

nautilus), algunos de cuyos representantes

poseían conchas gigantescas de hasta 5 m de

diámetro, de formas muy diversas y complejas.

Hace 500 millones de anos, mientras

transcurría aún la era paleozoica, la geografía

terrestre era muy diferente a la que conoce-

mos hoy. Existía una única gran masa

continental, la PANGEA (palabra que viene del

griego pan= todo, y gaea= tierra). La

diversidad de organismo era muy rica, prueba

de ello son los fósiles que se han encontrado.

En el periodo devoniano, 400 millones de años

atrás, los peces eran las formas dominantes.

No existían vertebrados terrestres, hasta que

un pez colonizó la tierra firme, dando origen a

los primeros anfibios, a partir de los cuáles

surgieron los reptiles; ambos grupos se

desplazaron por bosques de helechos gigantes.

Pero algo ocurrid, y hace 245 millones de anos,

miles de especies desaparecieron. Aún hoy en

día, no se sabe, a ciencia cierta, que es lo que

ocasionó esta extinción masiva, conocida como

EXTINCION PERMICA.

Durante la era secundaria o mesozoica, más

precisamente en el periodo triásico,

aparecieron los primeros mamíferos. La Pangea

ya se había terminado de dividir en dos

continentes, Laurasia en el Norte y Gondwana

en el Sur.

EI jurasico, el segundo periodo de la era

mesozoica, caracterizada por el esplendor de la

fauna de reptiles, es cuando dinosaurios

inmensos y pequeños, herbívoros y carnívoros

habitaban la tierra firme. Algunos caminaban

en dos patas, otros en cuatro. También

existían reptiles en el mar; algunos parecidos a

delfines (ictiosaurios); otros con largos cuellos,

patas como remos y colas enormes

(plesiosaurios). Los pterodáctilos surcaban el

cielo. A partir de un pequeño dinosaurio que

evolución, cubriéndose de plumas, se

originaron las aves. Esto lo sabemos porque el

fósil mas antiguo de un ave (encontrado en las

canteras de Solenhoffen, Alemania) tiene un

esqueleto igual al de un grupo de dinosaurios,

pero se pueden observar en la roca donde se

hallaba el fósil, impresiones de sus plumas.

Avancemos hacia fines de la era mesozoica. En

el periodo cretácico los mamíferos se hacen

más abundantes. Pequeños; nocturnos y

asustadizos, se alimentaban de insectos y

plantas. Uegando al final del cretacico la

Gondwana comenzó a fragmentarsey América

del Sur se independizó como continente. Pero

de nuevo algo sucedió se cree que una lluvia

de meteoritos causó drásticos cambios

climáticos y, al final de esta era, hace 65

millones de años, miles de especies se

extinguieron en lo que se denominó la

EXTINCION CRETACICO-TERCIARIA.

La vida animal se recuperó a partir de los

sobrevivientes del cataclismo, siendo entonces

los mamíferos y las aves las formas de vida

más llamativas. En esa época, América del

Norte y América del Sur estaban separadas.

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QUE ES UNA COSA LLAMADA BIODIVERSIDAD____________________________________

262

Hace aproximadamente 3 millones de años

surgió América Central, haciendo de puente

entre ellas, y permitiendo la migración de

animales y plantas en ambos sentidos.

Esta historia, muy resumida, pudimos hacerla

con base en evidencias paleontológicas y

geológicas. Pero existe otra manera de re-

construir la historia de la vida en la Tierra a

partir de la evidencia brindada por las especies

actuales. La sistemática FILOGENETICA, creada

por el entomólogo alemán Will! Hennig (1913-

1976) en la década de los cincuenta, construye

cladogramas que reflejan la historia evolutiva

de los seres vivos.

Estos cladogramas son diagramas en forma de

árbol, construidos empleando como evidencia

las NOVEDADES EVOWTIVAS compartidas

entre grupos de organismos. Una novedad

evolutiva puede ser cualquier carácter

observable, cuya presencia demuestra que el

grupo que lo posee tiene un mismo origen; por

ejemplo, la columna vertebral demuestra que

los vertebrados descienden de un ancestro co-

mún, mientras que, a su vez, las glándulas

mamaríais y pelos demuestran que los

mamíferos comparten un ancestro (Fig. 15)

Los biólogos que estudian la biodiversidad

específica actual, llamados sistemáticos o

taxónomos, no solo describen las especies

nuevas y las agrupan como si se tratara de

estampillas en una colección, sino que tratan

de interpretar la historia evolutiva 0

FILOGENIA a través del análisis de los

cladogramas.

Los cladogramas también permiten interpretar

fenómenos evolutivos complejos. Por ejemplo,

comparando el cladograma de un grupo de

parásitos con el de sus huéspedes, podemos

determinar la historia de su asociación

(COEVOLUCION). También, a partir de la

comparación de los cladogramas de varios

grupos de seres vivos diferentes y observando

su distribución geográfica, es posible

comprender el origen de esta distribución

(BIOGEOGRAFlA).

Page 263: Ciencias de La Vida

HALLAZGO DE UN ANTIGUO ASTEROIDE_________________________________________

263

BLOQUE IV

LA AUTONOMÍA DE LA

BIOLOGÍA

Un grupo de geólogos estadounidenses halló

en el fondo del Atlántico los restos de un

gigantesco asteroide que hace 65 millones de

años choco contra laTierra y supuestamente

provocó el exterminio de los dinosaurios.

Los científicos informaron que las tres capas

recuperadas de la muestra geológica docu-

mentan la gran explosión que cambio

radicalmente la constitución de la fauna y la

flora del planeta.

HALLAZGO DE UN ANTIGUO ASTEROIDE*

Page 264: Ciencias de La Vida

HALLAZGO DE UN ANTIGUO ASTEROIDE_________________________________________

264

LA GOTA, CAUSA DEL MAL GENIO DE LOS

TIRANOSAURIOS*

Londres, 19 de mayo (EFE). El mal genio y la

excesiva agresividad de los tiranosaurios rex

podría deberse a la gota, según un estudio que

publica en su último número la revista

científica Nature.

El estudio, realizado por el equipo de científicos

dirigido por el profesor Bruce Rotschild, del

Arthritis Center de Northeast Ohio, en

Youngstown, Estados Unidos, llega a la

conclusión de que "igual que los humanos

excesivamente alimentados, el tiranosaurio rex

padecía de gota".

El equipo de acientíficos consiguió encontrar

pruebas de la enfermedad en las articulaciones

de los huesos de estos reptiles.

La gota es un desorden metabólico en el que

cristales de urea se acumulan en los huesos y

articulaciones, que frecuentemente dan origen

al desarrollo de nuevo tejido óseo, lo que

produce fuertes dolores y esta asociado con el

mal carácter.

En el reino animal se han encontrado casos de

gota en varios tipos de reptiles y aves, al

parecer causados por deshidratación o

problemas de riñón, mientras que en los

humanos esta normalmente relacionada con la

buena comida y la bebida.

COMPRUEBAN QUE LAS AVES

DESCIENDEN DE LOS DINOSAURIOS*

Madrid, 6 de junio (ANSA). Vivió hace 125

millones de años, murió antes de poder volar y

sus restos fueron descubiertos en los

Pirineos españoles hace siete años. Es el

pichón más antiguo descubierto hasta ahora y

constituye la "prueba definitiva" de que las

[aves], pájaros y pollos, descienden de los

dinosaurios, como se sospechaba.

Nueve científicos españoles y uno argentino

presentaron en Madrid los resultados de su

investigación -incluidos en el número de

Science que aparecerá mañana en torno a los

restos prehistóricos de un pichón descubiertos

en un yacimiento de La Pedrera, en la

provincia de Lleida en los Pirineos.

El fósil había terminado en manos de un

coleccionista privado antes de ser recuperado

por el museo de Lleida, donde llamó la

atención de los especialistas. Resultan bien

conservados el cráneo, el cuello, parte de las

plumas y del esqueleto.

Según los expertos de la Universidad

Autónoma de Madrid, estos restos constituyen

el eslabón más antiguo que conecta a los

dinosaurios prterotopos con los actuales

pájaros y aves [sic].

Esto confirmaría definitivamente la hipótesis ya

formulada hace años cuando se descubrió el

"Arquaeopterix", que se remonta a 85 millones

de anos.

"Las plumas y las alas del nuevo fósil

demuestran que tenía capacidad de volar mu-

cho más avanzadas que sus antepasados -

concluyen los científicos- si bien aún conserva

huellas de los dinosaurios".

Page 265: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

265

ASI ES LA BIOLOGÍA

Mayr, Ernst, "¿Es la biología una ciencia autónoma?"

y "¿Como están estructuradas las ciencias de la

vida?", en Así es la biología, Madrid, Debate

(Pensamiento), 1998, pp. 45-47, 125-141.

Desde mediados del siglo XX, se pueden

distinguir tres opiniones muy diferentes acerca

de la posición de la biología entre las ciencias.

Según uno de los extremos, la biología debe

quedar completamente excluida de las

ciencias, porque carece de universalidad, de la

estructuración sometida a leyes y del carácter

estrictamente cuantitativo de la <<verdadera

ciencia>> (tradúzcase por física). Según el

otro extremo, la biología no solo posee todos

los atributos necesarios de una auténtica cien-

cia, sino que además se diferencia de la física

en aspectos importantes, por lo que debe

considerarse una ciencia autónoma,

equiparable a la física. Entre estos dos

extremos están los que sostienen que la

biología debería tener la consideración de

ciencia «provinciana>, ya que carece de

universalidad y sus descubrimientos pueden

reducirse, en último término, a las leyes de la

física y la química.

La pregunta ¿es la biología una ciencia

autónoma? podría replantearse en dos paises:

“¿es la biología una ciencia, como la física y la

química?” y es la biología una ciencia,

exactamente como la física y la química?. Para

responder a la primera pregunta, podríamos

consultar los ocho criterios de John Moore para

determinar si una cierta actividad puede

considerarse como

ciencia. Según Moore (1993): 1) Una ciencia

debe estar basada en datos recogidos en el

campo o en el laboratorio por observación o

experimento, sin invocar factores

sobrenaturales. 2) Para responder preguntas

hay que reunir datos, y para respaldar o

refutar conjeturas hay que realizar

observaciones. 3) Se deben emplear métodos

objetivos, para reducir al mínimo los posibles

prejuicios. 4) Las hipótesis deben ser

consistentes con las observaciones y

compatibles con el marco conceptual general.

5) Todas las hipótesis se deben poner a prueba

y, si es posible, se deben elaborar hipótesis

alternativas y comparar su grado de validez

(capacidad de resolver problemas). 6) Las

generalizaciones deben tener validez universal

dentro del dominio de la ciencia en cuestión.

Los acontecimientos (Inicios se deben poder

explicar sin invocar factores sobrenaturales. 7)

Para eliminar la posibilidad de error, un dato o

descubrimiento solo se debe aceptar

plenamente silo confirman (repetidamente)

otros investigadores. 8) La ciencia se

caracteriza por el continuo perfeccionamiento

de las teorías científicas, por la sustitución de

teorías defectuosas o incompletas, y por la

solución de problemas anteriormente

desconcertantes.

Según estos criterios, casi todos estarían de

acuerdo en que la biología debe considerarse

una ciencia legítima, como la física y la

química. Pero ¿es la biología una ciencia

provinciana, no equiparable por lo tanto a las

ciencias físicas? Cuando se introdujo por

primera vez la expresión «ciencia provinciana»

, se utilizo como antónimo de «universal»,

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?

Page 266: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

266

queriendo decir con ello que la biología

estudiaba objetos concretos y localizados,

acerca de los cuales no se podían formular

leyes universales. Las leyes de la física, se

decía, no tienen limitaciones de tiempo ni de

espacio; son tan validas en la galaxia de

Andrómeda como en la Tierra. La biología, en

cambio, era provinciana porque toda la vida

que conocemos ha existido únicamente en lo

Tierra y solo durante 3.800 millones de anos,

de los 10.000 millones de anos (o mas)

transcurridos desde el Big Bang.

Este argumento fue convincentemente

refutado por Ronald Munson (1975), que

demostró que ninguna de las leyes, teorías o

principios fundamentales de la biología esta

implícita o explícitamente restringido en su

alcance o gama de aplicación a una cierta zona

del espacio o del tiempo. Existen muchos

aspectos únicos en el mundo vivo, pero acerca

de los fenómenos únicos se puede hacer toda

clase de generalizaciones. Tambien cada

corriente oceánica es única, pero podemos

formular leyes y teorías acerca de las

corrientes oceánicas. En cuanto al argumento

de que los principios biológicos carecen de

universalidad porque toda la vida conocida

existe únicamente en la Tierra, podemos

responder preguntando << ¿que significa

"universal'?». Dado que sabemos que fuera de

la Tierra existe materia inanimada, toda ciencia

que trate de la materia inanimada debe ser

aplicable a la materia extraterrestre para ser

universal. La existencia de vida, hasta ahora,

solo se ha demostrado en la Tierra; pero sus

leyes y principios (como los de la materia

inanimada) son universales porque son validos

en la Tierra, que es todo el terreno conocido de

su existencia. No se por que no se ha de poder

llamar «universal» a un principio que es cierto

en todo el dominio al que se puede aplicar.

Más a menudo, cuando se describe la biología

como ciencia >provinciana > lo que se quiere

decir es que es una rama de la física y la

química y que, en último termino, todos los

descubrimientos de la biología se pueden

reducir a teorías químicas y físicas. En contra

de esto, un defensor de la autonomía de la

biología alegaría lo siguiente: muchos atributos

de los organismos vivos que interesan a los

biólogos no se pueden reducir a leyes

fisicoquímicas; y lo que es mas, muchos

aspectos del mundo físico estudiados por los

fiscos carecen de interés para el estudio de la

vida (y para cualquier otra ciencia que no sea

la física). En este sentido, la física es tan

provinciana como la biología. No tiene sentido

considerar que la física es la ciencia ejemplar

solo porque fue la primera ciencia bien

organizada. Aquel hecho histórico no la hace

más universal que su hermana pequeña, la

biología. La unidad científica no se podrá lograr

hasta que se acepte que la ciencia comprende

varias provincias diferentes, una de las cuales

es la física; otra, la biología. Seria absurdo

tratar de «reducir» la biología, una ciencia

provinciana, a física, otra ciencia provinciana, o

viceversas.

Muchos de los promotores -si no todos- del

movimiento por la unidad de la ciencia de

finales del siglo XIX y principios del XX eran

filósofos, no científicos, y eran poco

conscientes de la heterogeneidad de las

ciencias. Esto se aplica a las ciencias físicas -

que incluyen física de partículas elementales,

física del estado sólido, mecánica cuántica,

mecánica clásica, teoría de la relatividad,

electromagnetismo... y aún podríamos añadir

la geofísica, la astrofísica, la oceanografía, la

geología y otras y aumenta exponencialmente

cuando pensamos en las numerosas ciencias

de la vida. Durante los últimos setenta años se

ha demostrado una y otra vez la imposibilidad

de reducir todos estos campos a un único

denominador común.

Insistamos, pues: sí, la biología es una ciencia,

como la física y la química. Pero la biología no

es una ciencia igual que la física o la química;

Page 267: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

267

se trata de una ciencia autónoma, equiparable

a las igualmente autónomas ciencias físicas.

Ahora bien, no podríamos hablar de ciencia en

singular si no fuera porque todas las ciencias, a

pesar de sus aspectos característicos y de un

cierto grado de autonomía, poseen aspectos

comunes. Una de las tareas de los filósofos de

la biología consiste en determinar los aspectos

comunes que la biología comparte con las otras

ciencias, no sólo en metodología sino también

en principios y conceptos. Y esos aspectos

comunes definirán una ciencia unificada.

¿COMO ESTÁN ESTRUCTURADAS LAS

CIENCIAS DE LA VIDA?

La biología, en su estado actual, es una ciencia

extraordinariamente diversificada. En parte,

ello se debe a que estudia organismos enorme-

mente variados, desde virus y bacterias hasta

hongos, plantas y animales. También abarca

muchos niveles jerárquicos, desde las

macromoléculas orgánicas y los genes hasta

las células, tejidos, órganos y organismos

completos, más las interacciones y la

organización de los organismos en familias,

comunidades, sociedades, poblaciones,

especies y biotas. Cada nivel de actividad y

organización constituye un campo de estudio

especializado con nombre propio: biología,

anatomía, genética, sistemática, etología,

ecología, por mencionar solo algunos. Pero,

además, la biología tiene una amplia gama de

aplicaciones prácticas y ha dado origen o al

menos ha participado en ellos a numerosos

campos aplicados, como la medicina, la salud

pública, la agricultura, la silvicultura, la cría de

animales y plantas, la lucha contra las plagas,

las piscifactorías, la oceanografía biológica,

etcétera.

Aunque la biología como ciencia moderna tiene

origen muy reciente (mediados del siglo XIX),

sus raíces, como hemos visto, se remontan a

los antiguos griegos. Todavía se reconocen en

la actualidad dos tradiciones distintas, que

surgieron hace más de dos mil años: la

tradición medica, representada por Hipócrates,

sus predecesores y sus seguidores; y la

tradición de la historia natural. La tradición

médica, que en el mundo antiguo alcanzó su

culminación con la obra de Galeno (h. 130-

200), dió lugar al desarrollo de la anatomía y la

fisiología, mientras que la tradición de la

historia natural, que culmino con la Historia de

los animales y otras obras biológicas de

Aristóteles, dio origen a la sistemática, la

biología comparada, la ecología y la biología

evolutiva.

La separación entre la medicina y la historia

natural continuó durante toda la Edad Media y

el Renacimiento. No obstante, las dos tradicio-

nes estaban conectadas por la botánica,

porque este campo, aunque constituía una

rama de la historia natural, se centraba en las

plantas con propiedades medicinales reales o

supuestas. De hecho, todos los grandes

botánicos desde el siglo XVI pasta finales del

XVIII -es decir, desde Cesalpino hasta Linneo-

fueron médicos, con la única excepción de John

Ray. Con el tiempo, los componentes más

estrictamente biológicos de la medicina se

convirtieron en anatomía y fisiología, mientras

que los de la historia natural se convirtieron en

botánica y zoología; la paleontología se

consideraba asociada a la geología. Esta

clasificación de las ciencias de la vida

prevaleció desde finales del siglo XVIII hasta

bien entrado el XX'.

La revolución científica afectó muy poco a la

biología. Lo que sí tuvo un efecto decisivo fue

el descubrimiento, en los siglos XVII y XVIII,

de la casi inimaginable diversidad de las faunas

y floras en las distintas partes del mundo. El

rico botín de los viajes oficiales y de los

exploradores a título individual (como las

colecciones de plantas de los discípulos de

Linneo) dió origen a la creación de colecciones

Page 268: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

268

y museos de historia natural, a la vez que

impulso a la sistemática (véase Capítulo 7). De

hecho, en tiempos de Linneo la biología

consistía casi exclusivamente en sistemática,

aparte del estudio de la anatomía y la fisiología

en las facultades de medicina.

Durante aquel período, casi todos los trabajos

realizados en ciencias de la vida fueron

descriptivos. Sin embargo, sería un error

considerar que este período de la biología fue

estéril en el piano conceptual. La historia

natural de Buffon, la fisiología de Bichat y

Magendie, la morfología idealista de Goethe, la

obra de Blumenbach y sus seguidores Cuvier,

Oken y Owen, y las especulaciones de la

Naturphilosophie sentaron las bases de la

mayoría de los grandes avances conceptuales

posteriores

La separación tradicional mitre zoología y botánica

sobrevivió en libros de texto, cursor de enseñanza y

clasificaciones de bibliotecas mucho tiempo después

de haber sido sustituida por otras maneras de

clasificar los dominios de la biología. Sólo conozco

una obra dedicada específicamente a discutir la

estructura de la biología (Tschulok 1910), pero aún

acepta la división tradicional de la biología en

botánica y zoología y, por lo tanto, tiene poco interés

para el lector moderno.

Sin embargo, los términos zoología y botánica

cambiaron de significado a medida que progresaba la

investigación biológica. La Morfología general de

Haeckel (1866) era considerablemente newtoniana y

definía la naturaleza como un sistema de fuerzas

inherentes a la materia. En consecuencia, hubo que

dividir la zoología en morfología (la zoología de la

materia) y Fisiología zoología de las fuerzas).

Haeckel incluía también en la fisiología las relaciones

de unos organismos con otros y con su ambiente (es

decir, la ecología y la biogeografía). La ortogenia y la

filogenia quedaron incluidas en la morfología. El

estudio del comportamiento, aparentemente, se pasó

por alto. Así pues, Haeckel consideraba la ecología,

la biogeografía y la sistemática como ramas legítimas

de la biología, mientras que el botánico Schleiden, en

su intento reduccionista de reformar la botánica, no

encontró sitio en su sistema para los aspectos

organísmicos de las plantas (Schleiden 1842).

. Aún así, en vista de la enorme diversidad y

del carácter único del mundo vivo, en biología

se necesitaba una base de datos mucho más

amplia que en las ciencias físicas. De esto se

encargaron no solo la sistemática, sino

también la anatomía comparada, la

paleontología, la biogeografía y otras ciencias

relacionadas con ellas.

El término “biología” se introdujo en la

literatura hacia 1800, en las obras de Lamarck,

Treviranus y Burdach Pero en un principio no

existía un campo de investigación que

mereciera este nombre. No obstante, el

termino indicaba una intención o un objetivo, y

representaba un cambio respecto a los

estudios estrictamente descriptivos y

taxonómicos, en favor de un mayor interés por

los organismos vivos. Treviranus (1802:4)

ofrece esta descripción: La materia de nuestras

investigaciones serán las diversas formas y

manifestaciones de la vida, las condiciones y

leyes que controlan su existencia y las causas

que provocan este efecto. A la ciencia que se

ocupa de estos temas la llamaremos biología, o

ciencia de la vida.

Los orígenes de la ciencia de la biología tal

como hoy la conocemos tuvieron lugar entre

1828 y 1866, y están asociados a los nombres

de Von Baer (embriología), Schwann y

Schleiden (teoría celular), Muller, Liebig,

Helmholtz, DuBois-Reymond, Bernard

(fisiologia), Wallace y Darwin (filogenía,

biogeografía, teoría de la evolución) y Mendel

(genética). La culminación de este apasionante

período fue la publicación de El origen de las

especies en 1859. Los avances realizados en

esos treinta y ocho años dieron origen a casi

todas las subdisciplinas de la biología que

existen en la actualidad.

METODOS COMPARATIVO Y

Page 269: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

269

EXPERIMENTAL EN BIOLOGIA

Desde el kosmos griego hasta los tiempos

modernos, los filósofos y científicos han

empleado dos métodos principales en su

búsqueda de algún orden fundamental en la

naturaleza. El primero consistía en buscar

leyes que explicaran las regularidades

observadas. El segundo, en buscar

relaciones>. En un principio, esto no

significaba relaciones flogenéticas, sino

simplemente “tener cosas en común”. Y esto

solo se podía determinar por comparación.

El método comparativo obtuvo su mayor

triunfo con la obra de Cuvier y sus

colaboradores, fundadores de la morfología

comparada. En un principio se trataba de una

tarea puramente empírica, pero desde que

Darwin propuso en 1859 la teoría de la

ascendencia común, se fue convirtiendo en un

método científico cada vez más riguroso. El

método comparativo dio tan buenos resultados

que se aplicó a otras disciplinas biológicas, y

así surgieron la fisiología comparada, la

embriología comparada, la psicología

comparada etc.

La macrotaxonomía moderna es casi

exclusivamente comparativa.

La nueva ciencia de la biología recibió un

importante impulso con la invención y

desarrollo de nuevos instrumentos. Los

instrumentos inventados por Johannes Muller y

sus discípulos y por Claude Bernard fueron

decisivos para los primeros avances de la

fisiología. Pero ningún instrumento tuvo tanto

impacto en el auge de la biología como el

microscopio, cada vez más perfeccionado, que

permitió el avance de dos nuevas disciplinas

biológicas, la embriología y la citología'.

Véase Mriller (1983).

A partir de 1870 se produjo una escisión en la

biología, sin que en aquel momento se

entendieran las razones. La biología de las

causas evolutivas (con su interés casi exclusivo

en la filogenia) se basaba en la comparación y

en inferencias derivadas de las observaciones

(que para sus oponentes eran puras

especulaciones). Por su parte, la biología de las

causas próximas (principalmente, la fisiología y

la embriología experimental) insistían en el

método experimental. Los representantes de

estas dos escuelas de biología discutieron

vehementemente sobre cual de las dos era la

correcta. Por supuesto, en la actualidad esta

claro que hay que buscar respuesta a ambos

tipos de preguntas.

Cuando se descubrió que la estructura y

funcionamiento de las células eran iguales en

plantas y animales, y que lo mismo sucedía

con la herencia de los caracteres individuales,

la antigua división en zoología y botánica dejó

de tener mucho sentido. Esto se confirmó al

descubrirse la gran similitud de todos los

procesos moleculares en ambos reinos

prácticamente son idénticos- y cuando quedo

establecido que los hongos y los procariontes

son distintos de los animales y de las plantas.

Cada vez iba quedando más claro que para

clasificar los conceptos biológicos había que

buscar nuevos principios de ordenación, que no

se basaran en el tipo de organismos.

Tras el progreso de la biología celular y

molecular, algunas personas argumentaron

que la zoología y la botánica ya no eran

necesarias en absoluto. Sin embargo, en

ciertos campos, como la taxonomía y la morfo-

logía, seguía existiendo la necesidad de tratar

por separado los animales y las plantas.

También el desarrollo y la fisiología son, en

general, bastante diferentes en plantas y

animales, y el comportamiento es exclusivo de

los animales. Por muy deslumbrantes que sean

los avances de la biología molecular, sigue

siendo imprescindible una biología de los orga-

nismos completos, aunque dicha biología tenga

Page 270: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

270

que organizarse de manera muy diferente de la

tradicional.

Pero, aparte de estas excepciones, todos los

problemas biológicos

Schleiden (1838) y Schwann (1839).

Conciernen por igual a plantas y animales. Lo

más interesante del origen de las nuevas y

diversas disciplinas biológicas es que a ellas

contribuyeron por igual especialistas en plantas

y en animales. El botánico Brown descubrió el

núcleo de la célula, y el botánico Schleiden

propuso junto con el zoólogo Schwann la teoría

celular, posteriormente desarrollada por

Virchow, que procedía de la zoología y la

medicina. De manera similar, el problema de la

fecundación fue resuelto por una serie de des-

cubrimientos realizados por botánicos y

zoólogos; y lo mismo sucedió en la citología y

más tarde en la genética.

Se han hecho numerosos intentos de elaborar

una clasificación racional de todas las

disciplinas biológicas para abordar la enorme

gama de fenómenos reunidos bajo el

encabezado «biología» , pero hasta ahora

ninguno ha resultado totalmente satisfactorio.

Entre todas las clasificaciones de la biología

que se han propuesto a lo largo del tiempo, no

ha habido ninguna tan equivoca como la que

reconocía tres ramas de la biología:

descriptiva, funcional y experimental. Esta

clasificación no solo excluía campos enteros de

la biología (por ejemplo, gran parte de la bio-

logía evolutiva), sino que además no caía en la

cuenta de que en todas las ramas de la

biología son necesarias las descripciones, y de

que el experimento solo es importante como

método de análisis en la biología funcional, casi

exclusivamente. Además, el experimento no es

importante como método para reunir datos,

Driesch reveló lo poco que entendía la

estructura de la biología cuando comentó que

era una suerte que en las universidades

alemanas solo hubiera cátedras de biología

experimental, y ninguna de taxonomía. Metio

la biología evolutiva, la etología y la ecología

en el mismo saco que la taxonomía, y

consideraba que todas las ramas de la biología

organismica eran ciencias puramente

descriptivas porque no eran experimentales. El

comentario de Gillispie “la taxonomía no

interesa al historiador” es otro ejemplo de falta

de comprensión de las diferentes disciplinas

biológicas.

NUEVOS INTENTOS DE ESTRUCTURAR LA

BIOLOGIA

En 1955, el Consejo de Biología organiza un

simposio especial dedicado al análisis de los

conceptos biológicos y al mejor modo de repre-

sentar la estructura de la biología'. Los criterios

en que se basaron los diversos autores para

dividir la biología en disciplinas eran de lo más

variado. Fue muy bien recibida la división de

Mainx en morfología, fisiología, embriología y

unas cuantas materias más, casi todas

subdivididas jerárquicamente en citología,

histología, fisiología de los óranos, etc., sobre

la base de consideraciones morfológicas. Otra

clasificación que tuvo mucha aceptación fue la

propuesta por P. Weiss, que optó por un

enfoque más no menos jerárquico: biología

molecular, biología celular, genética, biología

del desarrollo, biología regulatoria, biología de

grupos y biología ambientales. Muchas de las

secciones de las publicaciones de la Fundación

Nacional de Ciencias se titularon siguiendo esta

clasificación. Como detalle interesante (y nada

sorprendente), el experimentalista Weiss junto

todos los aspectos de la biología organismica

(sistemática, biología evolutiva, biología

ambiental y comportamiento) en una sola

categoría, «biología de grupos y ambientales>,

mientras reservaba cinco categorías de igual

importancia para niveles jerárquicos por

debajo del organismo completo.

En general, los criterios de clasificación

Page 271: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

271

sugeridos por un autor están muy influidos por

su formación académica. Si procede de las

ciencias físicas o esta muy influido por ellas, es

probable que insista en el experimento, la

reducción y los componentes unitarios,

concentrandose en los procesos funcionales. En

cambio, los biólogos que se formaron como

naturalistas tienden a insistir en la diversidad,

el carácter único, las poblaciones, los sistemas,

las inferencias a partir de las observaciones y

los aspectos evolutivos.

En 1970, el Comité de Ciencias de la Vida de la

Academia Nacional reconoció doce categorías,

siendo las tres últimos campos aplicados: 1)

biología molécular y bioquímica, 2) genética,

3) biología celular, 4) fisiología, 5) biología del

desarrollo, 6) morfología, 7) evolución y siste-

mática,

8) ecología, 9) biología del comportamiento,

10) nutrición, 11) mecanismos de las

enfermedades y 12) farmacología'. Esto

representaba una mejora respecto a algunos

de los otros sistemas, pero también tenía sus

problemas, como el de considerar la

sistemática y la biología evolutiva como una

única disciplina.

Weiss (1953:727).

"La posibilidad de reducir la biología a física se

ilustraba invariablemente con algunos procesos

fisiol6gicos simples, omitiendo por completo la

biología evolutiva y otros aspectos de la

biología que no se pueden reducir a física

(Nagel 1961). Un buen ejemplo de esta actitud

es el caso de Needham, que en 1925 (244)

describió recientes cambios ocurridos en la

biología como del Paso de la morfología

comparada a la bioquímica comparada y predi-

jo que, con el tiempo, la bioquímica comparada

se transformaría en biofísica electrónica.

También sugería que el interés por la evolución

debía dejar paso a la teoría mecanicista de la

vida. Y puesto que el mecanicismo es un

concepto más inclusivo que la evolución, es

más profundo y exige más claramente la

cooperación de la filosofía.

Handler (1970)

Con el tiempo, se comprendió que los tipos de

preguntas que uno se plantea en una

investigación científica pueden servir de base

para una clasificación más lógica de las

disciplinas biológicas. Las tres grandes

preguntas son “¿que?” “¿Cómo?” y “¿por

que?”.

PREGUNTAS DEL TIPO “¿QUE?”

No se puede hacer ciencia, ningún tipo de

ciencia, sin establecer antes una sólida base de

datos; es decir, sin registrar las observaciones

y descubrimientos en los que se basan las

teorías. Así pues, la descripción es un aspecto

muy importante de cualquier disciplina

científica.

Es curioso, pero la palabra <<descriptiva>>

aplicada a una disciplina científica siempre ha

tenido ciertas implicaciones peyorativas.

Los fisiólogos tienden a menospreciar el

trabajo de los morfólogos diciendo que es

descriptivo, a pesar de que gran parte del

trabajo de los propios fisiólogos es tan

descriptivo como el de los morfólogos. Algunos

biólogos moleculares se confiesan

avergonzados de que muchos de los trabajos

publicados en su campo sean un mero registro

de datos (o sea, descriptivos). No hay motivo

para sentirse avergonzado, ya que la biología

molécular, al ser una rama nueva, necesita,

como todas las demás ramas de la ciencia,

pasar por esta fase descriptiva.

Sería engañoso reconocer una disciplina

aparte, la biología descriptiva. La descripción

es el primer paso en cualquier rama de la

biología. La taxonomía (identificación de

especies y taxones superiores) no es más

descriptiva que gran parte de la biología

Page 272: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

272

molécular o celular, ni que, por ejemplo, el

Proyecto Genoma. Nunca se debe vituperar la

descripción, porque es la base indispensable de

todas las investigaciones explicatorias e

interpretativas en el campo de la biología.

Lo que resulta bastante sorprendente es que

los propios taxonomistas, antes de Rensch,

Mayr, Simpson y Hennig, tuvieran un bajo

concepto de los meritos de su propia disciplina.

En un coloquio titulado “Tendencias actuales de

la teoría biológica”, el eminente taxonomista

de hormigas W. M. Wheeler (1929:192) dijo

que la taxonomía “es la típica ciencia biológica

que carece de teoría; no es más que

diagnóstico y clasificación”. Lo erróneo de esta

idea quedo demostrado, por ejemplo, en las

publicaciones de Hennig, Simpson, Ghiselin,

Mayr, Bock, Ashlock y Hull.

Todas las ciencias estudian fenómenos y

procesos, pero en algunas ciencias predomina

el estudio de fenómenos y en otras el estudio

de procesos. Los fisiólogos, empeñados en

explicar la maquinaria de la vida, se ocupan

casi exclusivamente de procesos. Ahora bien:

también los bió0logos evolutivos estudian

procesos: los que condujeron a cambios evo-

lutivos y sobre todo a nuevas adaptaciones y

nuevos taxones. Pero uno de los principales

intereses de los naturalistas ha sido siempre el

estudio de la diversidad de la vida. El estudio

de la diversidad orgánica constituye la materia

principal de muchas disciplinas biológicas, en

particular la taxonomía y la ecología.

8 Lorenz (1973a) ha recalcado con mucha razón este

aspecto. Mainx (1955:3) ha explicado muy bien el

papel de la descripción en la investigación biológica.

Hennig (1950), Simpson (1961), Ghiselin (1969),

Mayr (1969), Bock (1977). Mayr y Ashlock (1991),

Hull (1988).

Para ello hay que estudiar las interacciones de

sistemas complejos y eso requiere una

estrategia bastante diferente, por ejemplo, del

análisis de procesos fisiológicos simples,

estudiados en laboratorio.

El estudio de la diversidad exige

invariablemente como primer paso una

descripción precisa y completa. Esto se aplica

especialmente a la taxonomía (incluyendo la

paleontología y la parasitología), la

biogeografía, la autoecología y todas las ramas

de la biología comparada (incluyendo la

bioquímica comparada). Esta base descriptiva

permite hacer comparaciones que conducen a

las generalizaciones que caracterizan a las

diversas subdisciplinas de la biología evolutiva.

Las críticas solo están justificadas cuando los

científicos no pasan de la descripción. Los re-

sultados más importantes de la ciencia son las

generalizaciones y teorías derivadas de los

hechos desnudos.

En cualquier campo, la fase de recolección de

datos casi nunca se completa. No solo la

ciencia en general tiene una frontera infinita;

también la tiene cada una de sus muchas

subdivisiones. Cada vez que se encuentran

nuevos métodos para reunir datos, se abren

horizontes completamente nuevos. Podemos

citar como ejemplos la invención del

microscopio electrónico en citología el equipo

de submarinismo para la investigación en

aguas poco profundas, o los nuevos métodos

para recolectar fauna en las copas de los

árboles de los bosques tropicales. La zoología

de invertebrados experimento grandes avances

cuando se idearon nuevas técnicas para

recolectar la mesofauna del fondo marino, la

fauna pelágica y bentonica de aguas profundas

y los organismos que viven junto a las

chimeneas volcánicas de las profundidades

oceánicas.

Al repasar la historia de la biología, casi todos

los biólogos se avergüenzan del poco caso que

se hizo a todos los organismos que no fueran

plantas superiores o animales superiores. Por

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

273

ejemplo, todo lo que no fuera claramente un

animal se asignaba tradicionalmente al dominio

de la botánica. Solo en tiempos recientes se

han dado cuenta los biólogos de lo distintos

que son los hongos de las plantas (de hecho,

tienen un parentesco mas cercano con los

animales), y todavía han tardado mas en

percatarse de lo radicalmente diferentes que

son los procariontes (bacterias y similares) de

los eucariontes (protistas, hongos, plantas y

animales). En la actualidad, los procariontes

están reconocidos como un superreino aparte,

y constituyen un llamativo ejemplo de la

infinita frontera que existe en la biología,

incluso a nivel descriptivo.

PREGUNTAS DEL TIPO “¿COMO?” Y “¿POR

QUE?”

Por sí solas, las respuestas a la pregunta

“¿que?” no proporcionaban una solución

satisfactoria al problema de cómo clasificar las

subdivisiones de la biología. Así pues,

consideremos ahora las preguntas ¿como? y

¿Por qué?. En biología funcional, como en

todos los aspectos de la fisiología desde el

nivel molecular hasta el funcionamiento de

organismos completos, la investigación se

ocupa principalmente de preguntas del tipo

“¿como?”: ¿como realiza su función una

determinada molécula? ¿De que manera

funciona un órgano completo? Estas preguntas,

que tratan del aquí y el ahora, se han descrito

como el estudio de las causas próximas. Este

campo, desde el nivel molecular hasta el de or-

ganismos completos, se ocupa principalmente

del análisis de procesos.

¿Como? es la pregunta más frecuente en las

ciencias físicas, la que condujo al

descubrimiento de las grandes leyes naturales.

También fue la pregunta predominante en

biología hasta inicios del siglo XIX, porque las

principales disciplinas biológicas de entonces la

fisiología y la embriología estaban dominadas

por el pensamiento fisicista. Estas dos dis-

ciplinas se ocupaban casi exclusivamente del

estudio de causas próximas. A decir verdad,

También se planteaban preguntas del tipo

“¿por que?”, pero como la ideología dominante

en Occidente era el cristianismo, estas

preguntas encontraban inevitablemente una

respuesta fácil: Dios el Creador (creacionismo),

Dios el Legislador (fisicismo) y Dios el

Diseñador (teología natural).

Las preguntas del tipo “¿por que?” se refieren

a los factores históricos y evolutivos que

explican todos los aspectos de los organismos

vivos que existen actualmente o han existido

en el pasado. ¿Por que sólo existen colibríes en

el Nuevo Mundo? ¿Por que los animales del

desierto suelen tener la misma coloración que

el sustrato? ¿Por que las aves insectivoras de

zonas templadas migran en otoño a regiones

subtropicales o tropicales? Estas preguntas,

que suelen tener que ver con adaptaciones o

con la diversidad orgánica, se han descrito

tradicionalmente como la búsqueda de causas

remotas. Las preguntas del tipo “¿por que?” no

se consideraron científicas hasta que surgió el

concepto de evolución, y especfíicamente hasta

después de 1859, cuando Darwin propuso un

mecanismo concreto de cambio: la selección

natural.

Muy poca gente es consciente de que fue

Darwin el responsable de que las preguntas del

tipo “¿por que?” adquirieran legitimidad

científica. Al plantearse estas preguntas,

integridad en la ciencia toda la historia natural.

Los fasicistas como Herschel y Rutherford

habían negado a la historia natural la condición

de ciencia porque no se ajustaba a los

principios metodológicos de la física.

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

274

10 Vease Mayr (196 1).

La naturaleza de los objetos inanimados, que

no tienen un programa genético adquirido a lo

largo de la historia, no se puede elucidar

mediante preguntas del tipo «¿por que?». Lo

que hizo Darwin fue añadir una nueva e

importantísima metodología al instrumental de

la ciencia.

La terminología de las causal próximas y

remotas tiene una larga historia, que

posiblemente se remonta a los tiempos de la

teología natural, cuando por “causa última” se

entendía la mano de Dios. Se dice que Herbert

Spencer hablaba de causas próximas y

remotas, pero la referencia mas antigua que yo

he podido encontrar esta en una carta que G.

J. Romanes (1897:98) escribió a Darwin en

1880:.Presentar... movimientos moleculares...

como toda explicación de la herencia me

parece equivalente a decir, por ejemplo, que la

causa de una enfermedad poco conocida, como

la diabetes, es la persistencia de la fuerza.

Nadie duda que esta sea la causa última, pero

los patólogos necesitan alguna causa más

próxima si quieren que su ciencia tenga alguna

utilidad.

Considerando lo impreciso de esta declaración,

no resulta sorprendente que transcurrieran

otros cuarenta años hasta que John Baker

(1938:162) introdujo en la literatura una

definición mejor. Vale la pena citar completa su

utilización de estos términos: <<Los animales

van desarrollado por evolución la capacidad de

responder a ciertos estímulos reproduciéndose.

En los climas fríos y templados, suele estar

claro que lo hacen en una estación que permita

a las crías crecer en condiciones climáticas

favorables, y en este sentido se podría decir

que dichas condiciones son la causa última de

que la época de cría coincida con esa estación

en particular. Pero, desde luego, no hay

razones que hagan suponer que esas

condiciones ambientales concretas, favorables

para las crías, sean necesariamente la causa

próxima que estimula a los padres a repro-

ducirse. Así pues, la abundancia de insectos

que sirvan de alimento para las crías podría ser

la causa última de la época de cría, y la

duración del día la causa próxima.»

David Lack adopto en 1954 la terminología de

Baker, y yo la adopte en 1961, tomándola de

ambos autores (a pesar de que, desde Darwin,

causación remota significaba simplemente

causación evolutiva). El concepto fue

rápidamente desarrollado por Orians (1962) y

algunos etólogos. Ya desde antes de 1961, los

biólogos perspicaces tenían bien claro que

existen estas dos caras de la biología. Weiss

(1947:524), por ejemplo, había declarado:

Todos los sistemas biológicos tienen un

aspecto dual. Son mecanismos causales y al

mismo tiempo productos de la evolución... Es

posible que la fisiología desee aferrarse a los

fenómenos repetitivos y controlables, dejando

para otros las causal singulares y no

repetitivas de la evolución historia. Pero ni

Weiss ni ningún otro profundizó en esta

cuestión hasta que yo formalice la distinción en

1961.

Las causas próximas influyen en el

funcionamiento de un organismo y de sus

partes, así como en su desarrollo, y de

investigarlas se encargan desde la morfología

funcional hasta la bioquímica. Tienen que ver

con la descodificación de los programas

genéticos y somáticos. En cambio, las causas

evolutivas (históricas o remotas) intentan

explicar por que un organismo es como es,

entendiéndolo como producto de la evolución.

Explican el origen y la historia de los

programas genéticos. Las causas próximas

suelen responder a la pregunta « ¿como?»,

mientras que las causas evolutivas suelen

responder a la pregunta << ¿por que?».

Page 275: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

275

Lamentablemente, durante gran parte de la

historia de la biología de los íntimos ciento

treinta años se intentó explicar los fenómenos

biológicos exclusivamente con una u otra de

estas causaciones. Los experimentalistas

decían que el desarrollo se debe

exclusivamente a procesos fisiológicos en el

embrión, mientras que los biólogos evolutivos

insistían en que el huevo de un pez siempre se

desarrolla hasta transformarse en un pez, y el

huevo de rana se transforma en rana, y que

fenómenos como la recapitulación no tendrían

sentido si no se consideraran los aspectos

evolutivos. Muchas de las grandes

controversias históricas de la biología, como la

controversia nacimiento/crianza en los campos

de la herencia y el comportamiento, o la

rebelión de la Entwicklungsmechanik contra la

embriología comparada de Haeckel", fueron

consecuencia de esta parcialidad.

La continúa confusión en la cuestión de las

causas próximas y ultimas se manifiesta de

manera especial en los escritos de los llamados

estructuralistas y de los morfólogos idealistas.

Su razonamiento básico es antiseleccionista y

bastante teleológico; ven lógica, orden y

racionalidad en el mundo biológico. El azar,

como principio explicativo, esta mal visto, y

siempre se lo considera una alternativa a

procesos selectivos dirigidos, nunca un proceso

simultaneo rigidos, nunca un proceso

simultáneo. Hay que evitar, siempre que sea

posible, toda referencia al componente

«histórico» (evolutivo) de los fenómenos

biológicos". Los estructuralistas no se dan

cuenta de que en casi todas las explicaciones

biológicas -exceptuando las puramente

fisicoquímicas- hay que considerar ambos tipos

de acusación.

11 Allen (1975:10).

12 «El estructuralismo da por supuesto que existe un

orden lógico en el mundo biológico. y que los

organismos se generan siguiendo principios

dinámicos racionales» (Goodwin 1990).

El haber reconocido que la investigación

biológica se puede descomponer en estos dos

aspectos tan diferentes ha ayudado a resolver

varias controversias conceptuales de la

biología, ha permitido aclarar cuestiones

metodológicas (que método utilizar en que

casos) y ha facilitado una demarcación más

clara entre las diversas disciplinas biológicas.

También ha llamado la atención hacia el

aspecto histórico de las causas últimas y hacia

los mecanismos fisiológicos que intervienen en

las causas próximas, y ha demostrado que casi

todos los biólogos se dedican generalmente a

estudiar o bien causas remotas o bien causas

próximas, debido al campo que han elegido

para trabajar. Sin embargo, y siempre insisto

en ello, ningún fenómeno biológico se puede

explicar por completo sin dilucidar sus causas

próximas y sus causas remotas. Aunque casi

todas las disciplinas biológicas se concentran

en uno u otro conjunto de preguntas, todas

ellas, en mayor o menor medida, tienen que

considerar también el otro tipo de causación.

Permítaseme poner un ejemplo de biología

molecular. Una cierta molécula tiene un papel

funcional en un organismo. ¿Cómo desempeña

esta función, como interactúa con otras

moléculas, cual es su papel en el equilibrio

energético de la célula, etc.?... Estas preguntas

representan un estudio de las causas

próximas. Pero si nos preguntamos por que la

célula contiene esa molécula, que papel

desempeñó en la historia de la vida, cómo

puede haber cambiado durante la evolución, en

que y por que difiere de moléculas homólogas

en otros organismos, y preguntas similares,

estamos tratando con causas ultimas.

Igualmente legitimo e indispensable es

estudiar un tipo de causación como el otro.

Page 276: Ciencias de La Vida

¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

276

El estudio del comportamiento animal es otro

campo que demuestra la estrecha relación

entre los dos tipos de causación. Que

determinado tipo de organismo manifieste

ciertos componentes de conducta es con-

secuencia de la evolución. Pero para explicar la

neurofisiología de una determinada conducta

es preciso estudiar las causas próximas por

métodos neurofisiológicos.

Las causas próximas afectan al fenotipo, es

decir, a la morfología y el comportamiento; las

causas remotas ayudan a explicar el genotipo y

su historia. Las causas próximas son, en gran

medida, mecánicas; las causas remotas son

probabilísticas. Las causas próximas ocurren

aquí y ahora, en un momento concreto, en una

fase concreta del ciclo celular de un individuo,

durante la vida de un individuo; las causas

remotas han actuado durante largos periodos,

y más concretamente en el pasado evolutivo

de la especie. Las causas próximas son

consecuencia del desciframiento de un

programa genético o somático ya existente; las

causas remotas son responsables del origen de

nuevos programas genéticos y de sus cambios.

La experimentación suele facilitar la

determinación de las causas próximas; las

causas últimas se determinan por inferencia a

partir de narraciones históricas.

13 Solo si no se pueden encontrar [explicaciones que

puedan deducirse de principios generales], se

aceptaría una explicación histórica, a falta de otra

mejor (Goodwin 1990:228).

UNA NUEVA CLASIFICACIÓN BASADA EN

EL “¿COMO?” Y EL “¿POR QUE?”

¿Qué clasificación de las ciencias de la vida

resultaría si las ordenaremos en función de su

mayor o menor interés por las causas próximas

o evolutivas? Toda la fisiología (fisiología de

órganos, fisiología celular, fisiología de los

sentidos, neurofisiología, endocrinología, etc.),

casi toda la biología molecular, la morfología

funcional, la biología del desarrollo y la

genética fisiológica encajan mejor en el bando

de las causaciones próximas. La biología

evolutiva, la genética de transmisión, la

etología, la sistemática, la morfología

comparada y la ecología encajan mejor en el

bando de las causaciones evolutivas.

Este conato de clasificación plantea de

inmediato ciertas dificultades, como la

necesidad de dividir la genética en genética de

transmisión (y de poblaciones) y genética

fisiológica; o la de dividir la morfológica en

funcional y comparada. Pero el caso es que

estas disciplinas ya llevan mucho tiempo

separadas conceptualmente, aunque sigan

agrupadas bajo la misma etiqueta. La

morfología funcional, por ejemplo, es estudiada

a menudo por morfólogos descriptivos; y en los

estudios de filogenia se utilizan con frecuencia

métodos moleculares. La ecología es difícil de

situar; se ocupa de sistemas muy complejos y,

por lo tanto, en casi todos los problemas

ecológicos intervienen causas próximas y

remotas. Cuando Schwann, Schleiden y

Virchow desarrollaron en el siglo XIX la teoría

celular, esta era claramente una rama de la

morfología, y aún lo seguía siendo en los

tiempos de apogeo del microscopio electrónico;

pero la moderna biología celular es en su

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

277

mayor parte biológico molecular.

CAMBIOS DE PODER EN LA BIOLOGIA

La constante reestructuración de la biología

tenía por fuerza que provocar abundantes

tensiones, controversias y desórdenes. Cada

vez que una nueva subdisciplina tenía éxito,

luchaba por ganarse una posición y trataba de

atraer la mayor atención posible y es mayor

cantidad de recursos, arrebatándoselos a las

disciplinas establecidas. En ocasiones, un

nuevo campo conseguía imponer

prácticamente un monopolio. Cuando me

doctore en Berlin en 1926, varios zoólogos bien

informados me aconsejaron que, si quería

dedicarme profesionalmente a la zoología

académica, me pasara a la

Entwicklungsmechanik. “Spemann ocupa todas

las cátedras vacantes” , me dijeron. DuBois-

Reymond nunca oculto su desprecio por la

«zoología descriptiva» de su profesor Johannes

Muller, aunque, en retrospectiva, sus propios

logros como investigador son mucho menos

impresionantes comparados con los de Muller.

En cada época, la disciplina dominante trataba

de desplazar a las competidoras y ocupar todos

los puestos que pudiera. La última vez que

sucedió esto fue durante el primer

florecimiento de la biología molecular. El

bioquímico George Wald proclamó a grito

pelado que solo existe una biología, que es la

biología molecular; toda la biología es

molecular, aseguraba. En varias universidades

de Estados Unidos casi todos los biólogos

organísmicos fueron por entonces sustituidos

por biólogos moleculares.

Dado que las ciencias físicas habían sido

tradicionalmente favorecidas por el premio

Nobel, por la industria, en las elecciones a la

Academia Nacional y en los cargos públicos

como asesores, las ramas de la biología más

próximas a lo material y al modo de pensar de

las ciencias físicas gozaron siempre del favor

oficial, mientras otros aspectos de la biología,

como el estudio de la biodiversidad, no se

tenían nunca en cuenta. Antes de la teoría

sintética, los genetistas especializados en evo-

lución no presentaron prácticamente ninguna

atención al origen de esta diversidad, uno de

los dos problemas principales de la biología

evolutiva. Por razones obvias, la biología

relacionada con la medicina ha sido siempre

uno de los grandes favoritos de las agencias

subvencionadoras. Entre proyectos

equivalentes, los que cuenten con el apoyo de

los Institutos Nacionales de la Salud suelen

recibir mayores subvenciones que los

respaldados por la Fundación Nacional de

Ciencia.

La botánica fue una de las principales víctimas

de este tipo de situaciones. En tiempos de

Linneo, la botánica era la scientia amabilis, y

hasta inicios del siglo XX hubo siempre machos

botánicos entre los biólogos más ilustres, sobre

todo en los campos de la citología y la

ecología. Los llamados <redescubridores> de

Mendel (De Vries, Correns y Tschermak) eran

botánicos los tres. Pero entonces comenzó una

serie de reveses. El estudio de los hongos

(micología) se desgajo de la botánica y se

convirtió en una disciplina independiente; lo

mismo sucedió, y esto tuvo aún más

importancia, con el estudio de los procariontes.

Aproximadamente a partir de 1910, casi todos

los zoólogos se habían hecho especialistas en

citología, genética, neurofisiología,

comportamiento, etc. Consideraban que

estaban tratando con fenómenos biológicos

básicos y preferían que se les llamase biólogos,

mejor que zoólogos, porque esta palabra, con

razón o sin ella, siempre parecía soñarles a

morfología o taxonomía. Cada vez se utilizaba

con más frecuencia la palabra < biológico>

para la combinación de botánica y zoología.

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

278

Por ejemplo, en 1931, los Laboratorios

Biológicos de Harvard se integraron en un

Departamento de Biología. En este nuevo

departamento había todavía profesores que

enseñaban temas estrictamente botánicos,

como morfología vegetal, fisiología vegetal,

taxonomía vegetal y biología de la

reproducción vegetal, pero ahora tenían que

competir con otros biólogos especializados en

temas zoológicos equivalentes.

En 1947, cuando se fundó el Instituto

Americano de Ciencia Biológica (AIBS), incluía

la botánica, la zoología y todas las demás

disciplinas biológicas. Sin embargo, los

botánicos temían (con muy buenas razones)

que las características exclusivas de las plantas

quedasen olvidadas si la consolidación de la

biología iba demasiado lejos. En 1975, cuando

la Academia Nacional reorganice sus

subdivisiones, se suprimió la sección de

zoología, sustituyéndosela por una sección de

biología de poblaciones, evolución y ecología.

Se invitó a los botánicos a hacer otro tanto,

pero ellos prefirieron mantener su sección.

Alegaron que suprimir la sección de biología

vegetal conduciría al olvido de las propiedades

exclusivas de las plantas.

" La historia de las respectivas contribuciones de

botánicos y zoólogos al progreso de la biología es

absolutamente fascinante, pero aún no se ha escrito.

Antes del siglo XIX no existió verdadera zoología;

solo existían sus precursoras la historia natural y la

fisiología (que incluía la embriología). La botánica

dominaba claramente, debido a la prominente figura

de Linneo. Pero parece que la sustitución de la

clasificación hacia abajo de Linneo por la clasificación

hacia arriba fue, principalmente obra de zoólogos, a

pesar de las publicaciones pioneras de Adanson y

Jussieu. Un caso ejemplar fue el de la citología, un

logro conjunto de botánicos (Schleiden) y zoológos

(Schwann), al que contribuyeron de manera im-

portante otros botánicos (por ejemplo, Brown) y

otros zoológos (Meyen, Remak, Virchow). La

genética es otro campo a cuyo progreso

contribuyeron por igual botánicos (Mendel, De Vries,

Johannsen, East, Correns, Muntzing, Nilsson-Ehle,

Renner, Baur) y zoologos (Weismann, Bateson,

Castle, Morgan, Chetverikov, Muller, Sonneborn), por

mencionar sólo a algunos de los fundadores de esta

rama.

No obstante, muchos botánicos abandonaron la

sección de biología vegetal para integrarse en

secciones de biología general, como la de

genética o la de biología de poblaciones".

Pero la botánica no ha sido borrada del mapa,

ni mucho menos.

Por ejemplo, está a la cabeza en el estudio de

la biología tropical. Los herbarios y

publicaciones de botánica siguen aportando

importantes contribuciones a la biología, y los

departamentos de botánica mantienen su ac-

tividad en muchas universidades. De hecho,

como consecuencia del moderno movimiento

conservacionista, la botánica es ahora más

productiva que en el periodo anterior.

Casi invariablemente, los representantes de

una nueva tradición, los fundadores de una

nueva disciplina, piensan que han dejado

obsoleta una de las subdivisiones clásicas de la

biología. En realidad, incluso las ramas más

tradicionales de la biología sistemática,

anatomía, embriología y fisiología- siguen

siendo necesarias, no solo como bancos de da-

tos, sino también porque todas ellas tienen

fronteras infinitas e inexploradas y todas

siguen siendo necesarias para redondear

nuestra visión del mundo vivo. Parece que

cada disciplina tiene una edad de oro, y

muchas han tenido varias. Pero incluso cuando

se impone la ley de disminución de beneficios,

nada justifica la abolición de una disciplina que

se ha convertido en «clásica>>".

BIOLOGIA, UNA CIENCIA DIVERSIFICADA

En los capítulos I y 2 se insistía en las

características y conceptos que distinguen la

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

279

biología de las ciencias físicas, la teología, la

filosofía y las humanidades. Casi igual de

importantes son las diferencias conceptuales

dentro de la propia biología. Cada rama de la

biología tiene su propio banco de datos, su

propio conjunto de teorías, su propia estructu-

ra conceptual, sus propios libros de texto,

publicaciones y sociedades científicas. Hay que

reconocer que existen similitudes entre las

disciplinas biológicas que se ocupan de causas

próximas, y entre las que se especializan en

causas remotas, pero aún así difieren mucho

en cuanto a teorías predominantes y conceptos

fundamentales.

Analizar todos los campos especializados de la

biología exigiría mucho más espacio que el

disponible en este libro y estaría muy por enci-

ma de mis posibilidades. Lo que me propongo

hacer en los capítulos siguientes es analizar

cuatro campos -sistemática, biología del

desarrollo, evolución y ecología, que me

servirán de ejemplos para exponer la lucha

entre conceptos opuestos y la relativa madurez

de la actual estructura conceptual de dichos

campos.

Pero antes de abordar esa tarea, tal vez

debería explicar mejor algo que dije en el

Prefacio: mis razones para no incluir en mi

análisis ciertas disciplinas. Algunas disciplinas

biológicas abarcan en cierto modo todo lo que

concierne a los organismos vivos.

Lo que concierne a los organismos vivos. Este

es, sin duda, el caso de la genética. El

programa genético es el factor subyacente de

todo lo que hacen los organismos. Desempeña

un papel decisivo en la formación de la

estructura del organismo, en su desarrollo, sus

funciones y sus actividades. En términos

didácticos, el modo más informativo de

abordar los conceptos de la genética sería

utilizando como vehículo la propia historia de la

genética. Eso fue lo que intente hacer en mi

Growth of Biological Thought. Pero ahí solo me

ocupe de la genética de transmisión.

Este carácter indispensable de las disciplinas clásicas

ha sido recalcado por Stern (1962) y Mayr: (1963x).

Debido al auge de la biología molecular, ahora

se le da mas importancia a la genética del

desarrollo, y este tipo de genética se ha

convertido a todos los efectos en una rama de

la biología molecular.

Más formidables, quizá insuperables, son los

problemas que plantea la biología molecular.

En los campos de la fisiología, el desarrollo, la

genética, la neurobiología o el

comportamiento, los responsables últimos de

lo que ocurre son procesos moleculares. Se

han encontrado ya algunos fenómenos

unificadores, como los homeoboxes; otros se

perciben confusamente. Pero siempre que he

intentado presentar una visión general de la

biología molecular en conjunto, he quedado

abrumado por la masa de detalles. Por esta

razón no he dedicado ninguna sección especial

de este libro a la biología molecular, aunque en

los capítulos 8 y 9 resalto algunas de las

principales generalizaciones («leyes»)

descubiertas por los biólogos moleculares. La

razón de no haber dedicado más espacio a esta

disciplina no es que la considere menos

importante que otras ramas de la biología -al

contrario-, sino que su tratamiento exige una

competencia de la que yo carezco. Lo mismo

sucede con la neurobiología y la psicología, que

también son sumamente importantes. No obs-

tante, tengo la esperanza de que mi

tratamiento de la biología en conjunto arroje

alguna luz sobre las ramas de esta ciencia que

no se analizan con detalle en este libro.

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281

EL PRIMER CAZADOR DE MICROBIOS

Hace doscientos cincuenta años que un tal

Leeuwenhoek fue el primero en asomarse a un

mundo nuevo, poblado de millares de especies

diferentes de seres pequeñísimos, ya feroces y

aún mortíferos, ya útiles, solícitos y hasta

indispensables para muchos ramos de la

industria, que enriquece al hombre; un mundo

cuyo conocimiento es, en definitiva, más

importante para el verdadero bienestar de la

estirpe humana que cualquier continente o

archipielago que aquel holandés hubiera podido

descubrir.

Ningún poeta ni historiador alguno evoca la

figura de Leeuwenhoek, que es ahora casi tan

desconocida como lo eran los fantásticamente

diminutos animales y plantas en la época en

que e1 afirmo haberlos visto. Y es digno

nuestro personaje de ser glorificado por un

Homero, porque su vida fue una lucha única,

tenaz, contra las mayores dificultades. Llevado

por el afán de revelar el misterio de ciertos

milagros, se atrevió a penetrar en las regiones

habitadas por enemigos alevosísimos. Y el

mismo anhelo movió a todos los que, después

de él, se apasionaron por la caza arriesgada y

fatigosa de nuevas especies de microbios.

Estos cazadores no vacilan en jugarse la vida a

cada momento por conocer a aquellos seres

mortíferos; los persiguen hasta sus guaridas

más recónditas, y nos dibujan un mapa cada

vez más completo del mundo que los mortales

no alcanzamos a ver a simple vista. En nombre

de la humanidad, esos hombres atrevidos

desafía a la muerte; muchas veces van

triunfado de ella, las más sólo después de

ensayos repetidos y perfeccionados durante

años y décadas enteras, sufriendo infinidad de

decepciones, teniendo que luchar a menudo

por la propia existencia, y todos ellos acosados

casi siempre por las dudas enervantes y las

cáusticas befas de parte de sus

contemporáneos. ¿Cuántos murieron

prematuramente en manos de los asesinos

invisibles, y sin que la humanidad llegara a

saber nada de estos luchadores callados i

Cuando en Leeuwenhoek nació el deseo de

hacer investigaciones, la investigación

científica aún no había llegado a ser una

"profesión". Hoy día los hombres de ciencia

constituyen un prestigioso elemento de la

sociedad; tienen sus laboratorios en todas las

grandes ciudades, y sus proezas aparecen en

la primera plana de los diarios, a veces aun

antes de convertirse en hechos. A cualquier

estudiante inteligente se le abre la perspectiva

de especializarse en uno de los ramos de las

Ciencias Naturales y de ocupar, andando el

tiempo, una cátedra bien remunerada en una

escuela confortable. Pero remontémonos a los

tiempos de Leeuwenhoek, doscientos cincuenta

años atrás, e imaginémonos al joven

Leeuwenhoek, sediento de sabiduría, que

acaba de salir del colegio y tiene que elegir

"carrera". Cuando en esos tiempos un

muchacho, convaleciente de paperas,

preguntaba a su padre cual era la causa de

este mal, no cabe duda que aquel le

contestaba en estos términos: "Las paperas

son provocadas por un espíritu maligno,

llamado el espíritu de las paperas, que invade

al enfermo". Esta explicación podía no de dar

convencido al muchacho; pero este tenia que

hacer como que se lo creía, y no indagaba más

sobre el origen de las paperas, por temor a

una paliza o a ser echado de casa si se atrevía

a manifestar en publico que no creía en la

ciencia de su padre. El padre era la

"autoridad".

Así era el mundo hace doscientos cincuenta

años, cuando nació Leeuwenhoek. El hombre

europeo apenas había empezado a sacudirse

las supersticiones más obscuras: ni siquiera se

había percatado de su ignorancia. Era aquél un

mundo en el que la ciencia empezaba a

ensayar sus primeros pasos; la ciencia que no

es otra cosa sino el intento de aproximarse a la

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

282

verdad mediante la observación cuidadosa y el

pensar despejado. Era el mundo que hizo

quemar a Servet por haber cometido el

nefando pecado de disecar un cuerpo humano,

y que condenó a cadena perpetua a Galileo por

haberse atrevido a demostrar que la Tierra

giraba alrededor del Sol.

Antonio van Leeuwenhoek nació en 1632, ten.

Delft, la ciudad de los molinos de viento

azules, de las casas bajas y de los grandes

canales. Descendía de una familia muy

respetable de fabricantes de cestos y de

cerveza, y estos últimos son respetados aun en

la Holanda de hoy. El padre de Antonio murió

joven; la madre envió al niño a una escuela

preparatoria, para que abrazara, luego, la

carrera de empleado del Estado; pero a los 16

años arrumbo los libros y entró de aprendiz en

una tienda de Ámsterdam. Esta fue su

universidad. Figurémonos a un estudiante de

ciencias de hoy día, adquiriendo sus

conocimientos científicos entre paraguas tela,

escuchando durante seis años el tintineo de la

campanilla

de la caja registradora y teniendo que

mostrarse siempre amable con las flemáticas

comadres holandesas, que regatea: una

imperturbabilidad desesperante.

Y en esta universidad se formó uno de los más

insignes experimentadora ciencia del siglo

XVII.

A la edad de 21 años, Leeuwenhoek se

despidió de su jefe y volvió a Delft; se casó y

abrió por su cuenta una tienda de telas. Muy

poco se sabe de él durante los veinte años

siguientes. Se casó en segundas nupcias y tuvo

varios hijos, que casi todos murieron en tierna

edad. Durante ese período fue nombrado y

conserie de la Casa Consistorial de Delft; y se

le despertó una extraña afición a tallar lentes ;

había oído decir que fabricando lentes de un

trozo de cristal transparente, se podía ver las

cosas, a través de tales lupas, mucho mayores

de lo que aparecen a simple vista. Poco

sabemos de la vida de Leeuwenhoek en los 20

y los 40 años, pero es indudable que durante

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283

esa época paso por ser un hombre ignorante:

no sabía hablar más que el holandés, dialecto

despreciado por el mundo culto, por

considerarlo lengua de tenderos, pescadores y

cavadores de zanjas. En aquel tiempo las

personas cultas hablaban el latín, pero

Leeuwenhoek no sabía ni leerlo, siendo la

Biblia en holandés el único libro que poseía. Y

esta su "ignorancia" fue una gran suerte para

el, porque, aislado de toda la charlatanería

docta de su tiempo, no tuvo otro guía que sus

propios ojos, sus propias reflexiones y su

propio criterio; el procedimiento mas adecuado

para Leeuwenhoek, puesto que nunca ha

habido mulo más respingón que nuestro

holandés.

¡Que divertido debía ser mirar a través de una

lente y ver las cosas de tamaño mayor que a

simple vista! Pero, ¿comprar lentes? ¿No sería

Leeuwenhoek quien tal cosa hiciera? ¡Jamás

se vio hombre más desconfiado¡ ¿Comprar

lentes? ¡No; él se las fabricaría y Visitó las

tiendas de óptica y aprendió los rudimentos

necesarios para tallar lentes ; frecuentó el

trato de alquimistas y boticarios, curioseó sus

métodos secretos de obtener metales de los

minerales, y se inició en el arte de los orfebres.

Era un hombre de lo más meticuloso; no se

contentaba con que las lentes hechas por él

fueran tan buenas como las mejores traba-

jadas en Holanda, sino que habían de superar

a las mejores, y aún después de haberlo

conseguido conseguido se pasaba horas y

horas dándoles mil

Los CAZADORES DE MICROBIOS 13

vueltas. Después montó sus lentes en

cuadriláteros de oro, plata o cobre, que el

mismo había extraído de los minerales por

medio del fuego, respirando extraños humos y

olores. Hoy día, los investigadores compran

por unos cuantos pesos un microscopio nuevo

y reluciente, dan vueltas al tornillo mi-

crométrico y hacen observaciones, muchos de

ellos sin saber ni preocuparse de cómo está

construido el aparato. Pero, en cuanto a

Leeuwenhoek ...

Sus vecinos creían, naturalmente, que estaba

chiflado; pero ni esto ni el hecho de que las

manos se le abrasaban y se le llenaban de

ampollas, le hicieron desistir de su intento. 0l-

vidando a su familia, sin preocuparse de sus

amigos, trabajaba hasta altas horas de la

noche, inclinado sobre sus lentes y crisoles.

Los cuerdos vecinos se reían para sus

adentros, mientras nuestro hombre encontraba

la manera de fabricar una lente minúscula, de

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

284

un diámetro inferior a tres milímetros, tan si-

métrica, tan perfecta, que le permitía ver las

cosas más pequeñas enormemente agrandadas

y con una nitidez fantástica. Sí, sería nuestro

tendero un hombre muy inculto, pero el único

que en toda Holanda sabía fabricar aquellas

lentes, y el mismo decía de sus convecinos:

"Hay que perdonarles, vista su ignorancia".

Vivía satisfecho de sí mismo y en paz con el

mundo; no tenía otro deseo que el de

examinar con sus lentes cuanto caía en sus

manos. Examinó las fibras musculares de una

ballena y las escamas de su propia piel; fue a

la carnicería y pidió o compró ojos de buey,

quedando maravillado de la estructura del

cristalino. Paso horas enteras mirando la lana

de oveja y los pelos de castor y liebre, que de

finos filamentos se transformaban, por virtud

de su pedacito de cristal, en troncos gruesos.

Disecó cuidadosamente la cabeza de una

mosca, ensarto la masa encefálica en la

finísima aguja de su microscopio, miró y quedó

asombrado. Examinó cortes transversales de

maderas de doce especies diferentes de

árboles, y penetró con la mirada al interior de

semillas de plantas. Se extasiaba

contemplando la extraña perfección del

aparato bucal de una pulga y las patas de un

piojo. Era Leeuwenhoek como un cachorro que

olfatea todo lo que tiene a su alrededor sin

asco, sin tino ni respeto.

Nunca se habrá conocido hombre más difícil de

convencer que Leeuwenhoek. Miraba y

remiraba este aguijón de abeja o aquella pata

de escarabajo una y cien veces; dejaba

clavadas las preparaciones en la aguja de su

extraño microscopio durante meses enteros, y

con el fin de observar otras cosas, se fabricó

cientos de microscopios; luego volvía a

examinar aquellas preparaciones, confrontando

escrupulosamente el resultado de las nuevas

observaciones con el de las anteriores. Jamás

escribió una palabra acerca de lo que

observaba, jamás hizo un dibujo hasta que,

después de mirar cientos de veces la, misma

cosa, en idénticas condiciones, estaba seguro

de que no había variación alguna. Y aun así no

quedaba del todo satisfecho y solía decir:

"La gente que por primera vez mira por un

cristal de aumento, dice: Ahora veo una cosa,

luego veo otra; es que el observador más

experto puede equivocarse. En estas observa-

ciones he empleado más tiempo del que

muchos creerán; pero las he hecho con

satisfacción, sin hacer caso de quienes me

preguntaban por que me tomaba tanto trabajo

y que finalidad tenía todo eso. Más yo no

escribo para esas gentes, escribo solamente

para los filósofos."

En este aislamiento trabajo durante veinte

años.

Por aquel tiempo, en la segunda mitad del siglo

XVII, hubo un gran movimiento entre las

gentes doctas. En Inglaterra, en Francia y en

Italia, los hombres extraordinarios miraban con

recelo todo lo que tenía visos de ciencia nueva.

"Ya no nos callamos porque Aristóteles diga tal

cosa o el Papa tal otra", decían estos rebeldes.

"Solo nos fiaremos de las observaciones mil

veces repetidas por nosotros mismos y de los

pesos exactos que hagamos con nuestras

balanzas; haremos caso solamente de nuestros

experimentos y no de otra cosa".

Y en Inglaterra, unos cuantos revolucionarios

de estas fundaron una sociedad llamada "The

Invisible College", que tuvo que ser "invisible"

porque Cromwell los habría ahorcado por cons-

piradores y herejes si hubiera llegado a

enterarse de los extraños asuntos que

intentaban dilucidar. Y que experimentos los

que hicieron aquellos investigadores tan

escépticos Pongase una araña dentro del

círculo hecho con polvo del cuerno del

unicornio y la araña no podrá salir.

De él decía la sabiduría de aquel tiempo. ¿ Y

qué hicieron los miembros del "Invisible

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285

College"'? Uno de ellos aportó lo que suponían

era polvo de cuerno del unicornio, y otro llegó

con una araña pequeña. La Sociedad entera se

arremolino bajo la luz de grandes candelabros.

¡Silencio! Gran expectación Empezó el

experimento y he aquí su resultado:

"Se hizo un cerco con polvo de cuerno de

unicornio, la araña fue colocada en sucento,

pero inmediatamente salió corriendo fuera del

círculo. ¿Que concepción tan infantil?, pen-

saríamos hoy. Naturalmente! Pero recordemos

que entre los miembros del "Invisible College"

figuraban Roberto Boyle, fundador de la

química científica, e Isaac Newton. Así era el

"Invisible College", y poco después, cuando

Carlos II subió al trono, el "College" salió de la

penumbra y ascendió a la dignidad de Real

Sociedad de Inglaterra. ! Sus miembros fueron

el primer público que tuvo Leeuwenhoek I

Había en Delft un hombre que no se reía de

Antonio van Leeuwenhoek; era Regnier de

Graaf, a quien la Real Sociedad había

nombrado miembro correspondiente por

haberle dado cuenta de sus estudios sobre el

ovario humano. Aunque Leeuwenhoek por

aquellos años ya era muy arisco y desconfiaba

de todo el mundo, al fin permitió a Graaf que

mirase por aquellos o los mágicos suyos, aque-

llas diminutas lentes sin igual en Europa. Casi

avergonzado de su propia fama, Graaf se

apresuro a escribir a sus colegas de la Real

Sociedad:

"Hagan ustedes que Antonio van Leeuwenhoek

les escriba comunicándoles sus

descubrimientos."

Leeuwenhoek contesto al ruego de la Real

Sociedad con toda la ingenua familiaridad del

hombre de pueblo, que no se hace cargo de la

profunda sabiduría de los filósofos a quienes se

dirige. Fue una carta muy larga, escrita en

holandés vulgar, y en la que divagaba acerca

de cuanto existe bajo las estrellas. El

encabezamiento de la carta decía así:

"Exposición de algunas observaciones hechas

con un microscopio ideado por Mister

Leeuwenhoek, referentes a las sociedades que

se encuentran en la piel, en la carne, etc.; al

aguijón de una abeja, etc." La Real Sociedad

quedo asombrada; la carta hizo gracia a

aquellos señores tan imbuidos de su sabiduría;

pero, sobre todo, quedaron asombrados de las

maravillas que Leeuwenhoek aseguraba haber

visto a través de sus lentes. El secretario de la

Real Sociedad, al dar las gracias a

Leeuwenhoek, le dijo que esperaba que esta,

su primera comunicación, sería seguida de

otras. Y, en efecto, lo fue; pues nuestro

holandés envió cientos de ellas en un período

de cincuenta años. Eran unas cartas en estilo

familiar, llenas de sarcásticas observaciones

sobre la ignorancia de sus convecinos,

poniendo al descubierto las imposturas de los

charlatanes, y disipando supersticiones

añejas;.a ratos hablaba de su propia salud;

pero entreveradas en los párrafos de esta

prosa familiar, tenían los esclarecidos

miembros de la Real Sociedad el honor de leer

descripciones magníficamente exactas de los

descubrimientos inmortales logrados con el ojo

mágico de aquel conserje y tendero de Delft. Y

que descubrimientos los de aquellos lores y

gentlemen!

Mirando hacia atrás, nos parecen sencillísimos

muchos de los descubrimientos fundamentales

de la ciencia. ¿Como es que por espacio de

miles de años anduvieron a tientas los

hombres, sin ver las cosas que tenían adelante

de sus narices? Así sucedió con los microbios.

Ahora todo el mundo los ha contemplado

haciendo piruetas en las pantallas de los

cinematografos; mucha gente de escasa

instrucción los ha visto nadar bajo las lentes de

los microscopios, y el más novato de los

estudiantes es capaz de hacernos ver los

gérmenes de las enfermedades más terribles.

¿Por qué fue tan difícil, entonces, descubrir los

microbios?

Pero dejémonos de ironías y recordemos que

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286

cuando nació Leeuwenhoek no existían

microscopios, sino simples lupas o cristales de

aumento, a través de los cuales podía haber

estado mirando el holandés hasta hacerse

viejo, sin lograr descubrir un ser más pequeño

que el acaro del queso. Ya hemos dicho que

fabricaba lentes cada vez más perfectas, con la

fanática persistencia de un lunático,

examinando todo cuanto se le ponía por

delante, las cosas más íntimas y las cosas más

desagradables. Pero esta, su extravagancia

aparente, se reveló más tarde como

preparación para aquel día imprevisto en que

observó, a través de su lente de juguete

montada en oro, una pequeña gota de límpida

agua de lluvia.

Lo que aquel día vio es el comienzo de la

historia de los hechos fabulosos que han de

referirse en este libro. Leeuwenhoek era un

observador maniático, z y a quien sino a un

hombre tan extraordinario se le habría ocurrido

dirigir su lente hacia un objeto tan poco

interesante: una de las millones de gotas de

agua que caen del cielo? Su hija Maria (de 19

años y que cuidaba cariñosamente a su padre,

un tanto tocado) estuvo contemplando cómo

él, abstraído, cogía un tubito de cristal, lo

calentaba al rojo y lo estiraba hasta darle el

grosor de un cabello. Maria adoraba a su

padre. ¡Cuidado con que cualquier vecino se

permitiese hacer burla de el Pero, que diablos

se proponía pacer con ese tubito capilar? .

Ahora nuestro hombre de los ojos grandes,

rasgados, rompe el tubo en pedacitos, sale al

jardín y se inclina sobre una vasija de barro

que allí hay para medir la cantidad de lluvia

caída. Vuelve al laboratorio. Enfila el tubito de

cristal en la aguja del microscopio.

i Pero que se habrá propuesto su padre? Mira a

través de su lente y murmura entre dientes

unas palabras.. . Y de pronto se oye la excitada

voz de Leeuwenhoek

---i Ven aquí. Date prisa ! En el agua de lluvia

hay unos bichitos ! ... iNadan! Dan vueltas

Son mil veces más pequeños que cualquiera de

los bichos que podemos ver a simple vista! ...

Mira lo que he descubierto

Había llegado el gran día para Leeuwenhoek.

Alejandro fue a la India y descubrió elefantes

gigantescos, como hasta entonces no habían

sido vistos por los griegos; pero estos elefantes

eran cosa tan corriente para los indios como

los caballos para Alejandro. César fue a

Inglaterra y se encontró con salvajes que lo

dejaron pasmado; pero esos británicos eran

tan conocidos unos de otros como los

enturiones romanos lo eran de César. ...

Balboa? ¿Cuál no fue su engreimiento al

contemplar el Pacífico antes que ningún

europeo? y aquel océano era tan familiar a los

indios de Centroamérica como el Mediterráneo

a Balboa. Pero Leeuwenhoek ...

Este conserje de Delft había sorprendido un

mundo fantástico de seres subvisibles,

criaturas que habían vivido, se habían

multiplicado,. habían batallado, habían muerto,

ocultas por completo a todos los hombres

desde el principio de los tiempos; seres de una

casta que destruye y aniquila razas enteras de

hombres diez millones de veces más grandes

que ellos mismos; seres más terribles que los

dragones que vomitan fuego, o los monstruos

con cabeza de hidra; asesinos silenciosos que

matan a los niños en sus cunas tibias y a los

reyes en sus seguros palacios. Este es el

mundo fantástico, fabuloso, al que

Leeuwenhoek, entre todos los hombres de

todos los países, fue el primero en asomarse.

Grande fue ese día para Leeuwenhoek ...

Nuestro hombre no permanecía indiferente a

las sorpresas y los pasmos que le causaba la

Naturaleza, tan infinita, tan llena de sucesos

desconcertantes y le seres imposibles.

Remontémonos a aquellos albores de las

ciencias exactas, cuando los hombres

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empezaron a dejar de creer en los milagros,

encontrándose con hechos nuevos, mucho más

milagrosos iOh, si pudiéramos sentir, por un

momento no más, lo que sentía nuestro

ingenuo holandés: su emoción al descubrir

aquel mundo, y el asco que le daban aquellos

"despreciables bichejos" pululantes, como el

los llamaba!

Ya os he dicho que Leeuwenhoek era un

hombre muy desconfiado. Aquellos animalitos

eran enormemente pequeños y demasiado

extraños para tener existencia real, y por esta

razón volvió a observarlos hasta sentir

calambres en las manos de tanto sostener el

microscopio, y ese escozor en los ojos que es

la consecuencia de fijar la vista durante largo

rato. De nuevo vio aquellos seres, no una sola

especie, sino otra más grande que la primera,

"moviéndose con gran agilidad, porque tenían

varios pies increíblemente sutiles". Descubrió

una tercera especie y una cuarta, tan pequeña

que no acertó a discernir su forma. Pero esta

viva. Se mueve, recorre grandes distancias en

este mundo de una gota de agua l Que seres

más listos!

"Se paran, quedan inmóviles como en

equilibrio sobre una punta, luego se revuelven

rápidamente, igual que un trompo,

describiendo una circunferencia no mayor que

un granito de arena." Así los describió

Leeuwenhoek.

Este hombre, que se creía que trabajaba sin

plan ni método, era muy consecuente. Nunca

se lanzó a teorizar, pero su obsesión era medir

las cosas. La dificultad estaba en conseguir una

medida para objetos tan pequeños. Con el

entrecejo arrugado, musitaba : " Cual será el

tamaño verdadero del último, más diminuto

bichejo?". Ansioso de encontrar una unidad de

medida, registro en los rincones de su

memoria, entre los miles de cosas que había

estudiado;

El resultado de sus cálculos fue: "Este

animalillo es mil veces más pequeño que el ojo

de un piojo grande". Esto se llama hacer

observaciones exactas.

Ahora sabemos que el ojo de un piojo adulto

puede servir de "tipo", precisamente por no ser

mayor ni menor que los ojos de diez mil

congeneres suyos.

Pero de donde procedían esos extraños y

minúsculos habitantes de la gota de agua?

Habían caído del cielo? Habían trepado, sin ser

vistos, desde el suelo al tiesto? l Habrían sido

creados de la nada por un capricho de Dios?

Leeuwenhoek creia en Dios con el mismo

fervor

De cualquier holandes del siglo XVII; siempre

hablaba de Dios como del Creador del

Universo.

Y no sólo creía en Dios, sino que le admiraba

en el fondo de su corazón. ¿Que grande era

que sabía modelar tan primorosamente las alas

de las abejas? Pero al mismo tiempo nuestro

pobre tendero era también materialista; el

sentido común le dictaba que la vida procede

de la vida; su ingenua fé le decía que Dios

había creado en seis días todos los seres

vivientes, y que luego, descansando, se había

dedicado a recompensar a los buenos

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observadores y castigar a los chapuceros y

charlatanes. Le pareció absurdo el que aquellos

animalitos cayeran con la lluvia del cielo.

Seguramente que Dios no podía hacer surgir

de la nada a los animalitos que había

encontrado en el tiesto! Pero, ¿cómo resolver

este problema? ¡Pues bien!

!contrado en el tiesto¡ Pero, ¿como resolver

este problema? !Pues bien! Sólo hay un medio

de averiguar de donde proceden: el

experimento.

Estaba lloviendo. Leeuwenhoek lavo

cuidadosamente un vaso, lo en juego y lo puso

debajo del tubo de bajada del canalon del

tejado, tomo una gotita en uno de sus tubos

capilares y corrio a examinarla al microscopio

... ¡Si! AM estaban, nadando, unos cuantos

bichejos... "¡Existen pasta en el agua de lluvia

reciente!" Pero, en realidad, esto no probaba

nada, podía ser que vivieran en el canalón y

hubieran sido arrastrados por el agua... "

Entonces tomo un gran plato de porcelana

"esmaltado de azul al interior", lo lavo con todo

esmero y saliendo al jardín lo coloco encima de

un gran cajón, para evitar que las gotas de

lluvia salpicaran barro dentro del plato; tiro la

primera porción de agua recogida, para que la

limpieza del plato fuera absoluta, y después

recogió unas gotas en uno de sus delgados

tubitos y regreso a su laboratorio...

"Lo he demostrado. Esta agua no contiene ni

un solo bicho. “¡No vienen del cielo!"

Conservó el agua, y hora tras hora y día tras

día la examinó, y al cuarto vió como

empezaban a aparecer los diminutos bichejos

junto a copos de polvo y pequeñas hilachas.

iEse se llama ser terco! iFiguremenos que

todos los hombres sometiesen sus juicios

"suficientes" a la prueba de los experimentos

llenos de sentido común de un Leeuwenhoek

¿Cómo cambiarían de rumbo las cosas del

mundo?

¿Y creen ustedes que escribió a la Real

Sociedad encareciendo y decantado lo que

acababa de descubrir? ¡Nada de eso! Era útil

hombre circunspecto; examino con sus lentes

aguas de todas clases, agua conservada en la

atmósfera confinada de su laboratorio, agua

conservada en un cacharro sobre el tejado de

su casa, agua de los no muy limpios canales de

Delft y agua del profundo fresco pozo de su

jardín. En todas ellas encontró los mismos

bichejos: quedo boquiabierto ante su enorme

pequeñez; encontró que muchos miles de ellos

no igualaban en tamaño a un grano de arena;

los comparo con el acaro del queso, con el que

guardaban la misma proporción que una abeja

con un caballo; no se cansaba de

contemplarlos "nadar entremezclados, como en

el aire un enjambre de mosquitos. .. "

Andaba a tientas, naturalmente, a

trompicones, como nos sucede a todos los que,

desprovistos de presciencia, encontramos lo

que nunca nos propusimos buscar. Los nuevos

bichejos que acababa de descubrir gran

maravillosos, pero no se daba por satisfecho

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289

con este descubrimiento; continuaba hurgando

en todo lo imaginable, tratando de ver mas de

cerca, intentando encontrar la razón de las

cosas. ¿Por que tiene sabor picante la

pimienta? Tal fue la pregunta que se formulo

un buen día, y esta fue su conjetura: "En las

partículas de pimienta debe haber unos

pinchitos, que son que los pican en la lengua al

comerla... "¿Pero existían los tales pinchitos?

Empezó a manipular con pimienta seca:

estornudaba, sudaba, pero no conseguía

obtener granitos de pimienta lo su-

ficientemente pequeños para poder

examinarlos con sus lentes. En vista de ello

puso en remojo la pimienta durante varias

semanas y después, con agujas muy finas,

aislo una casi invisible pizca de pimienta y la

introdujo con una gota de agua en uno de los

tubitos capilares.

Entonces miro y hecho de ver algo que pudo

desconcertar al hombre más seguro de si

mismo. Se olvido de los posibles pinchitos de la

pimienta. Con el interés de un niño atento,

observo las cabriolas de "un número increíble

de animalillos de varias clases que se movían

fácilmente, desordenadamente, de un lado

para otro".

Así fue como Leeuwenhoek encontró un medio

de cultivo magnifico para sus nuevos y

diminutos animalillos.

iHabía llegado el momento de dar cuenta de

todo ello a los grandes señores de Londres!

Sencillamente les describió su propio asombro:

en página tras página, de gallarda caligrafía,

con palabras corrientes, les contó como un

grano de arena podría contener un millón de

estos animalillos y como una sola gota de su

agua de pimienta, en la que tan bien crecían y

se multiplicaban, contenía más de dos millones

setecientos mil animalillos ...

Esta carta fue traducida al inglés y leída a los

doctos escápticos, que ni siquiera creían en las

virtudes mágicas del cuerno del unicornio, y

dejó atónito al sabio auditorio. ¡Pero que era

eso! ¡Decía el holandés que había descubierto

unos seres tan pequeños que en una gota de

agua cabían tantos como habitantes había en

su país natal !Qué disparate! El ácaro del

queso era, sin duda, el animal más pequeño

creado por Dios ¡

Pero unos cuantos miembros de la Real

Sociedad lo tomaron en serio. El tal

Leeuwenhoek era un hombre terriblemente

preciso: todo lo que hasta ahora les había

comunicado había resultado cierto. La

contestación fue una carta dirigida al conserje

de la ciencia, rogándole diese cuenta detallada

de cómo había construido su microscopio y del

método de observación

La carta irrito a Leeuwenhoek; no le importaba

que los idiotas de Delft se rieran de él, pero sí

los señores de la Real Sociedad. El creía que

tenía que habérselas con filósofos ¿Les

escribiría revelando los detalles solicitados o se

abstendría en adelante de comunicar a nadie

sus observaciones? Podemos imaginárnoslo

murmurando: "!Gran Dios, estos procedimien-

tos para descubrir cosas misteriosas, que de

trabajos y sudores no me ha costado el

aprenderlos, qué de befas e ironías no he

tenido que aguantar para conseguir

perfeccionar mis microscopios y mis métodos

de observación!"

Pero los creadores no pueden vivir sin público:

sabía que los incrédulos de la Real Sociedad

serían tan tenaces en demostrar la no

existencia de sus animalillos como é lo había

sido en descubrirlos. Estaba hondamente

herido, ¡pero los creadores necesitan público!

Y así, fue como contestó con una larga carta

asegurando no haber contado nunca

exageraciones; explicaba sus cálculos (los

modernos cazadores de microbios, con todos

sus aparatos, proceden casi del mismo modo),

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290

poniendo en el papel una serie de adiciones,

multiplicaciones, divisiones; hasta el punto de

que la carta parecía un ejercicio de aritmética

de un escolar, y la terminaba diciendo que

muchos ciudadanos de Delft habían visto con

auxilio de sus lentes esos extraños y nuevos

animalitos y que le habían felicitado por ello;

que les enviaría certificados de ciudadanos

prominentes de Delft: dos eclesiásticos, un

notario público y otras ocho personas dignas

de ser creídas, pero en modo alguno les diría

cómo había fabricado sus microscopios.

!Como guardaba sus secretos! Con sus propias

manos sostenía sus pequeños aparatos para

que la gente mirase por ellos, pero que se

atrevieran siquiera a tocarlos para tratar de ver

mejor, y los echaba de su casa. Era como un

niño ansioso y orgulloso de enseñar a sus

compañeros de juego una hermosa manzana

madura, pero que no les deja tocarla por temor

a que le den un mordisco.

En vista de ello, la Real Sociedad encargó a

Robert Hooke y a Nehemiah Grew que

construyesen los mejores microscopios de que

fueran capaces, y que preparasen agua de

pimienta con la mejor calidad de pimienta

negra. El 15 de noviembre de 1677 llego

Hooke a Hookla reunión con su microscopio y

presa de gran excitación, porque Antonio

Leeuwenhoek no había mentido. iAllí estaban

los bichejos fabulosos, un mundo encantado!

Los miembros se levantaron de sus asientos y

se apiñarón en torno al microscopio; miraron y

exclamaron:

-¡ Ese hombre debe ser un observador mágico!

¡Día grande para Leeuwenhoek! Poco más

tarde, la Real Sociedad le nombro individuo de

número y le envió un vistoso diploma de socio

en una caja de plata en cuya tapa iban

grabados los emblemas de la Sociedad. La

contestación de Leeuwenhoek fue : "Os serviré

fielmente durante el resto de mi vida". Y

cumplió su palabra, porque hasta su muerte,

ocurrida a los 91 años, siguió enviándoles

aquellas cartas, mezcla de charla familiar y de

ciencia. iPero enviar un microscopio! Lo sentía

mucho, pero le sería imposible mientras

viviera. La Real Sociedad llegó hasta

comisionar al doctor Molyneux para que

redactara un informe acerca de aquel

personaje descubridor de lo invisible. Molyneux

ofreció a Leeuwenhoek un precio generoso por

uno de sus microscopios. Seguramente podría

desprenderse de uno, ya que tenía cientos de

ellos. !Pues no! Deseaba ver alguna cosa más

el señor de la Real Sociedad? AM tenía, en una

botella, unos cuantos embriones de ostra, aquí

tenia diversos animalillos agilisimos, y aquel

holandés sostuvo sus microscopios para que el

inglés mirase por ellos, vigilando todo el

tiempo con el rabillo del ojo para que aquel

visitante, honrado a no dudar, no tocase nada

o hurtase cualquier cosa ...

---iPero tiene usted unos instrumentos

maravillosos! --exclamó Molyneux-- Muestran

las cosas con una nitidez mil veces mayor que

cualquiera de las lentes que tenemos en In-

glaterra!

--Mucho me gustaría –contestó Leeuwenhoek-

poderle enseñar mis mejores lentes y mi modo

especial de observación; pero son cosas que

reservo exclusivamente para mi y que no.

enseño a nadie, i ni a mi propia familial

En todas partes había animalillos de aquéllos!

Leeuwenhoek refirió a la Real Sociedad como

había encontrado en su propia boca en

jambres de aquellos seres subvisibles. "Aún

que cuento ya cincuenta años --escribía---,

tengo la dentadura excepcionalmente bien

conservada, porque todas las mañanas

acostumbro a frotarme enérgicamente con sal

los dientes, y después de limpiarme las muelas

con una pluma de ganso, me las froto fuerte-

mente con un lienzo.. . Aún así, cuándo en una

ocasión se los miró con un espejo de aumento,

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

291

notó que le quedaba entre los dientes una

substancia blanca, viscosa.

¿De que estaría compuesta aquella substancia

blanca? Rascó de sus dientes una partícula de

esta substancia, la mezcló con agua pura de

lluvia, mojó en ella un tubito, que colocó en la

aguja del microscopio, cerró la puerta de su

despacho y

...

¿Qué era aquello que surgía de la penumbra

gris de la lente hasta alcanzar una perfecta

nitidez a medida que iba enfocando? Había un

ser increíblemente delgado que saltaba en el

agua del tubo "como el pez llamado sollo había

una segunda especie que nadaba un poco

hacia adelante, se volvía de repente y después

daba una serie de saltos mortales; había otros

seres, de movimientos más perezosos, que

parecían simples palitos muy pequeñitos y

doblados, pero el holandés, a fuerza de

mirarlos hasta que se le enrojecieron los ojos,

consiguió verlos moverse. ; Estaban vivos, no

cabía duda! ¡Tenía en la boca una casa de

fieras! Había criaturas conformadas como

vástagos -

flexibles que iban de acá para allá con la ma-

jestuosa pompa de una procesión de obispos;

había espirales que voltejeaban en el agua

como sacacorchos agitados...

Todo lo que caía en sus manos, hasta su

misma persona, era objeto de experimentación

para este hombre. Cansado de observar

aquellos animalillos, salio a dar un paseo bajo

los altos árboles que dejaban caer sus hojas

amarillentas en los espejos obscuros de los

canales. En esto se encontró con un viejo, un

tipo muy interesante. "Estaba hablando con

este viejo –escribió o Leeuwenhoek a la Real

Sociedad-, un viejo que lleva una vida muy

sobria, que nunca bebe aguardiente, rara vez

vino y no fuma, cuando, por casualidad, me

fije en sus dientes largos y descarnados, lo que

me impulso a preguntarle cuanto tiempo hacia

que no se los había limpiado. Me contesto que

no se había limpiado los dientes en toda su

vida... "

Inmediatamente se olvido de sus ojos

cansados. ¡Vaya un parque zoológico que debía

haber en la boca de aquel viejo! Llevo a su

laboratorio a aquella sucia pero virtuosa

victima de su curiosidad (esperaba,

naturalmente, encontrar millones, de bichejos

en aquella boca); pero lo que en particular

quería comunicar a la Real Sociedad era esto:

que la boca de aquel viejo daba albergue a una

especie nueva de criaturas, que se escurría

entre las otras, encorvando su cuerpo en

graciosos bucles como una serpiente: ¡el agua

del tubito parecía estar animada por aquellos

seres pequeñísimos!

No es extraño que en las 112 cartas,

Leeuwenhoek no hiciera la menor alusión al

daño que esos animalillos podían causar al

hombre? Los había encontrado en el agua

potable, los había descubierto en la boca, años

más tarde los hallo en los intestinos de las

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

292

ranas y de los caballos y hasta en sus propias

deyecciones; por enjambres los encontró en

aquellas ocasiones en que, según decía, "me

acometía una flojedad de vientre"; pero ni por

asomo se le ocurrió pensar que aquellos

animalillos pudieran ser la causa, de su mal.

De su falta de imaginación y de su cuidado en

no sacar conclusiones precipitadas pueden

aprender mucho los modernos cazadores de

microbios --si es que disponen: de tiempo para

estudiar los escritos de Leeuwenhoek-pues

relata que en estos últimos cincuenta años han

sido denunciados miles de microbios, como

generadores de otras tantas enfermedades,

cuando en la mayoría de los casos esos

gérmenes eran únicamente huéspedes

casuales del cuerpo en la época en que éste

enfermó. Leeuwenhoek tenía mucho cuidado

en no decir que una cosa era la causa de otra;

un sano instinto le enseñaba lo infinitamente

compleja que es la realidad, y esto le previno

de caer en el peligro de señalar determinada

causa entre el matorral laberíntico de causas

que rigen la vida.

Pasaron los años: siguió atendiendo su tienda,

se ocupó de que estuviera bien barrida la casa

consistorial de Delft, se volvió más brusco y

desconfiado, se pasaba más y más horas

mirando por sus centenares de microscopios e

hizo sinnúmero de descubrimientos

sorprendentes. En la cola de un pececillo

observo, el primero entre todos los hombres,

los vasos capilares por los que pasa la sangre

de las arterias a las venas, confirmando así la

teoría de la circulación de la sangre del ingle

Harvey. Las cosas de la vida más sagradas,

más inmundas y más románticas, eran solo

material interesante para los ojos

escudriñadores de las lentes de Leeuwenhoek;

descubrió los espermatozoos del hombre, y el

modo natural con que investigaba cosas tan

delicadas habría sido considerado indecente de

no haberse tratado de un hombre tan por

completo inocente como él. Pasaron los años y

su nombre llego a ser conocido en toda

Europa; Pedro el Grande de Rusia fue a

saludarle y la reina de Inglaterra hizo un viaje

a Delft con el objeto de contemplar las

maravillas que se veían a través de las lentes

de sus microscopios. A instancias de la Real

Sociedad disipo toda clase de supersticiones, y

aparte de Roberto Boyle e Isaac Newton, fue el

más famoso de sus miembros. Llegaron estos

honores a hacerle perder la cabeza? De ningún

modo, porque desde un principio tuvo de si

mismo un concepto suficiente mente elevado.

Su orgullo no tenía límites, pero tampoco su

humildad ante la incógnita nebulosa en que se

movían él y todos los hombres: adoraba al

Dios de su patria, pero su verdadero dios era la

Verdad. He aquí su profesión de fe: "Estoy

decidido a no seguir aferrado tercamente a mis

ideas, sino a abandonarlas tan pronto como

encuentre razones plausibles para hacerlo así.

Esto es tanto más cierto cuanto que no tengo

otro propósito que poner la verdad delante de

mis ojos en la medida que mis fuerzas me lo

permitan, y para emplear el poco talento que

me ha sido concedido en apartar al mundo de

sus viejas supersticiones paganas, guiándolo

por el sendero de la verdad y haciéndolo

perseverar en ella."

Leeuwenhoek era hombre de una salud

sorprendente; a los ochenta años apenas si le

temblaba la mano cuando sostenía el

microscopio para que sus visitantes mirasen

por el mismo. Pero le gustaba beber por las

noches. ¿A qué holandés no le pasa lo mismo?

Su única indisposición parece que era un cierto

malestar por las mañanas, después de haber

incurrido en aquellos excesos. Aborrecía a los

médicos. ¿Que podían saber de las

enfermedades corporales si no conocían ni la

milésima parte de lo que el sabía de como

estaba constituido el cuerpo? Leeuwenhoek

tenía, por tanto, sus teorías, y bastante

extrañas por cierto, acerca de la causa de su

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

293

malestar; sabía que su sangre estaba llena de

pequeños glóbulos y que esos glóbulos tenían

que pasar por capilares angostísimos para ir

de las arterias a las venas. No había sido él

quien había descubierto esos finísimos vasos

en la cola de un pez? Coligio, pues, que

después de aquellas noches de francachela, su

sangre se volvía demasiado espesa para poder

pasar con facilidad de las arterias a las venas.

iYa se las compondría él para hacerla más

fluida! Y acerca de eso escribía a la Real

Sociedad:

"Cuando ceno demasiado, tomo a la mañana

siguiente muchas tazas de café tan caliente

como puedo resistirlo, hasta el punto de que

rompo a sudar. Si con este remedio no consigo

volver a estar en caja, tampoco podría lograrlo

la droguería entera de un boticario. Esta es la

única cosa que he venido haciendo durante

años cuando he tenido fiebre."

El beber café muy caliente le condujo a

observar otro hecho, muy curioso, en relación

con los animalillos; todo lo que hacia le llevaba

a espiar un nuevo acto de la Naturaleza, por

Que vivía envuelto en aquellos dramas que los

seres minúsculos le representaban bajo la

lente de su microscopio, en el mismo estado de

ánimo que un niño que con la boca abierta y

los ojos como platos escucha un cuento de

hadas. Releía, incansable, la misma historia de

la Naturaleza, encontrando siempre en ella

nuevos aspectos. Años después de haber

descubierto en su boca los microbios, una

buena mañana, en medio de los sudores que le

producía el plan curativo de beber café en

grandes cantidades, se le ocurrió volver a

examinar aquella substancia que cubría sus

dientes ...

iPero qué había pasado allí! No encontró ni un

solo animalillo, o, mejor dicho, no había

ninguno vivo, pues se le figuraba discernir la

presencia de miríadas de cuerpos muertos, tal

vez uno o dos se movían lentamente, como si

estuvieran enfermos.

--Por todos los santos de la corte celestial! --

gruño-. Espero que no se le ocurra a ninguno

de los señores de la Real Sociedad buscar

bichejos en su boca, pues si no los encuentra,

va a desmentir mis observaciones... iPero,

vamos a ver! Había bebido café tan caliente

que casi se había abrasado los labios; había

buscado los bichejos en el sarro de los dientes

incisivos, justamente por donde había pasado

el café.

¿Y si ahora examinaba el sarro de las muelas?

"Con gran sorpresa vi un número increíble de

animalillos en tan pequeña cantidad de sarro,

que no lo creería quien no lo hubiera visto con

sus propios ojos". Hizo después, con sumo

cuidado, experimentos en tubos, calentando el

agua con sus minúsculos habitantes a una

temperatura algo superior a la de un baño

caliente; en un instante cesaron las locas

carreras de los bichejos. Enfrió el agua y no

recobraron su vitalidad. ;Era el café caliente lo

que había matado a los bichejos que Vivian en

la superficie de sus dientes incisivos!

l Con que placer volvió a contemplarlos! Pero

estaba fastidiado por no poder distinguir las

colas ni las cabezas de aquellos animalillos;

después de culebrear en una dirección, se

paraban y retrocedían, nadando hacia atrás

con la misma rapidez, sin haber dado la vuelta.

Y debían de tener cabezas y colas! i Debían de

tener también hígado, cerebro y vasos

sanguíneos! Sus pensamientos volaron a su

labor de cuarenta años antes, cuando había

descubierto que bajo sus potentes lentes, las

pulgas y los ácaros del queso, tan toscos y tan

sencillos a simple vista, eran complicados y

perfectos, como los seres humanos; pero, por

mucho que ensayase con sus mejores micros-

copios, aquellos animalillos aparecían siempre

como simples cordones o en forma de esferas

o de sacacorchos. En vista de ello, se contento

con calcular, para comunicarlo a la Real So-

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294

ciedad, cuál debería ser el diámetro de los

invisibles vasos sanguíneos de los microbios;

pero ni por asomo se le ocurrió insinuar que

había visto tales vasos; únicamente le divertía

asomrar a aquellos señores con sus

elucubraciones acerca de la increíble pequeñez

de los microbios.

Si bien Antonio Leeuwenhoek careció de

imaginación para figurarse aquellos

"despreciables bichejos" en el papel de

gérmenes que producirían las enfermedades en

el hombre, consiguió demostrar que los

animalillos microscópicos podían devorar y

matar a seres vivientes mucho más grandes

que ellos mismos. Solía examinar, también, los

mejillones y cangrejos que pescaba en los

canales de Delft; encontró millones de em-

briones en el interior de sus madres, e in tento

desarrollarlos fuera del cuerpo de las madres,

en una vasija con agua del canal. Día tras día

estuvo hurgando en la vasija que contenía el

agua y la masa viscosa de embriones,

observándolos con sus lentes para ver si

crecían, pero, que era lo que sucedía allí? Vio

con asombro como desaparecía el contenido de

las conchas, devorado por millones de

microbios que atacaban vorazmente a los

mejillones .. .

"La vida vive a costa de la vida misma; es

cruel, pero es la voluntad de Dios --reflexiono-

-. Y es para nuestro bien, indudablemente,

porque de no existir animalillos que se

comieran los mejillones, estarían atascados los

canales, visto que cada madre lleva en su

interior cada vez más de un millar de hijos."

Vemos que Antonio Leeuwenhoek aceptaba y

alababa todo como buen hijo de su tiempo; en

aquel siglo,, los investigadores no habían

llegado aún, como hizo más tarde Pasteur, a

desafiar a Dios y protestar airadamente contra

las crueldades in justificadas que la Naturaleza

comete con la Humanidad, con sus hijos .. .

Cumplió Lecuwenhoek los ochenta años y se le

aflojaron los dientes, como tenía que sucederle

aún tratándose de un organismo tan fuerte

como el suyo; no se quejó de la inexorable

llegada del invierno de su vida; se sacó un

diente y examinó con sus lentes los animalillos

que encontró alojados en la raíz hueca. Por qué

no estudiarlos una vez más? Descubriría tal

vez un nuevo detalle que hubiera pasado

inadvertido anteriormente?

Al llegar a los ochenta y cinco anos, sus

amigos le recomendaron descanso y que

abandonase sus estudios. Fruncio el cntrecejo

y, despidiendo relámpagos de sus ojos, aún

llenos de viveza, replicó:

Los frutos que maduran en el otoño son los

que más duran.

¡A los ochenta y cinco años decía que se

encontraba en el otoño de su vida.

Leeuwenhoek era algo espectacular; le

complacía oír los oh! y los ah¡ de las gentes a

quienes consentía asomarse a su mundo

microscópico, o a las que dirigía sus

deshilvanadas y maravillosas cartas, pero

tenían que ser filósofos y personas amantes de

la ciencia. En cambio, no era maestro.

"Nunca he enseñado a nadie -escribió una vez

al celebre filósofo Leibnitz-, porque si enseño a

uno tendría que hacer lo mismo con otros. Me

sometería yo mismo a una esclavitud y lo que

deseo es seguir siendo un hombre libre".

"Pero si no enseña usted a los jóvenes,

desaparecerá de la tierra el arte de fabricar

lentes tan preciosas como las suyas y de

observar los nuevos animalillos" - contesto

Leibnitz.

"Hace ya tiempo que los profesores y

estudiantes de la Universidad de Leyden, que

quedaron estupefactos ante mis

descubrimientos, contrataron tres pulidores de

lentes para que fueran a enseñarles. Y que ha

resultado de todo ello? Nada, a mi juicio,

porque casi todos los cursos que allí se dan no

tienen otra finalidad que el ganar dinero

valiéndose del conocimiento de las cosas o

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¿ES LA BIOLOGIA UNA CIENCIA AUTONOMA?_________________________________

295

conquistar el respeto del mundo mostrando a

las gentes lo sabios que son, asuntos que no

tienen nada que ver con el descubrimiento de

las cosas ocultas a nuestros ojos. Estoy

convencido de que entre un millar de personas

no hay una que sea capaz de continuar mis

estudios, porque para ello se necesita disponer

de tiempo ilimitado, gastar mucho dinero y,

además, estar siempre atentísimo, si se ha de

lograr algo... "

Así fué el primer cazador de microbios. En

1723, a la edad de noventa y un años, en su

lecho de muerte, hizo llamar a su amigo

Hoogvliet. No pudo alzar la mano; sus ojos,

antes llenos de animación, estaban apagados,

y la muerte empezaba a bajarle los párpados;

murmuró:

-Hoogvliet, amigo mío, te ruego que hagas

traducir al latín esas dos cartas que hay

encima de la mesa. .. Envíalas a Londres a la

Real Sociedad.

Cumplía así la promesa que hubo de hacer

cincuenta anos antes, y al escribir Hoogvliet

remitiendo las cartas, decía: "Envío a ustedes,

doctos señores, este último presente de mi

moribundo amigo, esperando que sus

postreras palabras les serán gratas".

Así traspuso esta vida el primer cazador de

microbios. Ya oiréis hablar de Spallanzani, que

era mucho más brillante; de Pasteur, que

superó en imaginación a Leeuwenhoek; de Ro-

berto Koch, que hizo mayor bien tangible

tratando de librar a la humanidad de los

tormentos causados por los microbios, y de

otros muchos investigadores que gozan boy día

de mucha mayor fama, pero ninguno de ellos

ha sido tan sincero, tan desconcertantemente

preciso como el conserje holandés, de cuyo

magnifico sentido común todos podían haber

tornado lecciones.

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

296

EL OLVIDADO MONJE DEL HUERTO

GREGOR JOHANN MENDEL

Por los años en que aparecía publicado el

trabajo de Mendel, los científicos se dedicaron

con gran entusiasmo a examinar las células.

Para poder observarlas mejor bajo el

microscopio se recurrió a teñirlas utilizando

colorantes químicos. Se apreció entonces que

los elementos contenidos dentro del núcleo de

la célula se tiñen selectivamente y se los llamó

cromosomas, por su afinidad por el color

(croma es la palabra griega que significa

color). Se descubrieron las sorprendentes

transformaciones que sufren las células

durante la división, proceso para el cual

Walther Flemming, en 1882, acuño el término

mitosis. El mismo investigador descubrió que

cada especie de plantas y animales tiene un

número fijo, siempre igual, de cromosomas. En

1876 Oscar Hertwig y Herman Fol habían

descrito cómo la fusión del ٕ óvulo y el

espermatozoide constituye el acontecimiento

central del proceso de la fecundación. Tres

años después del fallecimiento de Mendel,

Theodor Boveri describió los eventos de la

división celular, que reduce el número

cromosómico a la mitad, o sea la meiosis. El

conocimiento sobre estos fenómenos alcanzado

hasta entonces se condensó en el libro de

Edmundo Wilson La célula en el desarrollo y la

herencia, cuya primera edición apareció en

1896. El mundo se había preparado para

comprender cabalmente el significado del

antiguo trabajo del olvidado monje del huerto.

La historia recoge el nombre de tres

investigadores: Hugo De Vries, holandes, Karl

Correns, alemán, y Erich Tschermak, austriaco,

quienes en forma independiente, en los albores

del presente siglo, redescubrieron los hallazgos

de Mendel. El crédito póstumo otorgado al

abad no parece derivarse de un hecho simple

de ética científica: Correns había sido alumno

de Karl Nageli, el más prestigiado botánico

alemán de su tiempo, con quien Mendel había

mantenido correspondencia a propósito de su

trabajo, al cual Nageli no otorgo mayor

importancia. Correns se caso con la sobrina de

Nageli, por lo que tuvo acceso a sus archivos

en 1900 publicó las cartas de Mendel dirigidas

a Nageli.; Mientras tanto, De Vries había

publicado en el mismo año; sus hallazgos

experimentales con primaveras silvestres, que,

coincidían con los de Mendel, pero sin darle

crédito Correns se apresuro a publicar sus

propios resultados y. envío su trabajo a De

Vries, quien ya en un segundo trabajo incluyó

una cita del artículo de Mendel.

Por entonces faltaba muy poco tiempo para

que se pudieran relacionar los conocimientos

acerca de la meiosis con las observaciones de

Mendel en su huerto de chícharos. Walter

Sutton y Theodor Boveri postularon la teoría

cromosómica de la herencia al establecer el

paralelismo entre el comportamiento de los

cromosomas homólogos y los alelos

mendelianos durante la meiosis, en el año

1902., En este mismo año sir Archibald Garrod

identificó el primer ejemplo de una enfermedad

en el hombre que se transmitía o heredaba en

forma similar a como lo hacían las,

características estudiadas por Mendel. Se

trataba de un sujeto homocigoto para el gen

MENDEL Y LA POSTERIDAD

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

297

responsable de la alcapto-

nuria, que constituye, como el albinismo, un

defecto o error en el metabolismo, y en el cual

la orina adquiere un color oscuro. Se da el

nombre de metabolismo a las reacciones

químicas y cambios energéticos que se

efectúan en las células vivientes y en los que

participan sustancias especiales que se llaman

enzimas. Veremos más adelante la relación

que existe entre el material genético y estas

sustancias.

En esta primera década del siglo se encuentra

también el mecanismo cromosómico de la

determinación del sexo, primero en los

insectos y luego en otros animales. Ya hemos

indicado que en el humano las mujeres tienen

dos cromosomas X (XX) y los varones un X y

un Y (XY). Estos son los cromosomas que se

llaman sexuales o gonosomas, mientras que a

los 22 pares restantes (44 cromosomas) se los

conoce como autosomas. Los genes, por

consiguiente, según su localización, serán

autosómicos o ligados al sexo; estos últimos

estarán situados en el cromosoma X o en el Y.

Los genes están sujetos a sufrir cambios o

accidentes que llamamos mutaciones, la

mayoría de las cuales son desfavorables.

Algunas ocasionan graves enfermedades que

se caracterizan por múltiples malformaciones y

retardo mental en el humano.

El avance de la genética mendeliana aplicada

al hombre puede apreciarse en su

impresionante magnitud al considerar que en

la actualidad se conocen cerca de cuatro mil

padecimientos que tienen patrón de herencia

dominante o recesivo. Algunos, como la

acondroplasia, que presentan la mayoría de los

enanos que solemos ver en el circo, son

autonómicos dominantes; otros, como la

alcaptonuria, el albinismo, la fenilcetonuria,

que ya hemos mencionado, y la mayoría de los

defectos del metabolismo, son autonómicos

recesivos; y otros, como la hemofilia y la

ceguera a los colores (daltonismo), son ligados

al cromosoma X. ¿Cuál es la importancia de

reconocer el patrón de herencia de un

padecimiento? Es indispensable para poder

establecer cual es el riesgo de que una

enfermedad vuelva a presentarse en una

familia que ha tenido un hijo afectado.

Ilustremos esta situación regresando al

ejemplo del albinismo, para responder a la

inquietud que habíamos asentado en páginas

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

298

anteriores acerca de por que padres con

coloración normal podían tener hijos albinos.

En genética se recurre a la elaboración de

árboles genealógicos como el que se muestra a

continuación.

Los padres son normales pero portadores

(heterocigotos) del gen recesivo a. En cada

embarazo esta pareja tendrá un riesgo del 25

por ciento de procrear un hijo albino. Por

supuesto el afectado podría ser varón o mujer,

ya que el gen es autonómico. La probabilidad

de que los dos miembros que forman la pareja

sean portadores se incrementa cuando son

parientes. Es por esta razón que el matrimonio

entre primos favorece la aparición de los

errores innatos del metabolismo, que se

transmiten en forma autosómica recesiva. No

resulta extraño suponer que en el futuro, con

el desarrollo de las pruebas bioquímicas

necesarias,, cada ser humano porte una tarjeta

computarizada en que conste para cuáles

genes recesivos es portador, con lo cual los

candidatos a formar pareja se fijarán no solo

en las cualidades de su futuro cónyuge sino

también en las señales de alarma de su tarjeta

computarizada. Recordemos, por otra parte,

que en casi todas las sociedades humanas se

prohíbe el casamiento entre parientes más o

menos próximos. Seguramente, a lo largo de

miles de años, habían observado que los hijos

de esos matrimonios solían presentar ciertas

enfermedades.

Los niños que presentan errores del

metabolismo deben diagnosticarse

inmediatamente después del nacimiento, ya

que en algunos casos el retardo mental puede

evitarse si el bebé recibe dieta adecuada.

Líneas atrás mencionamos la hemofilia. Uno de

los ejemplos más conocidos de esta

enfermedad es et de varios descendientes

varones de la reina Victoria de Inglaterra,

nacida en 1819 y fallecida en 1901, que

murieron de hemofilia. La presencia de este

gen ocasiona trastornos en la coagulación de la

sangre, por lo que las heridas sangran

muchísimo. Los hijos e hijas de la reina Victoria

llegaron a ser reyes o reinas de varios países

europeos y la hemofilia apareció en numerosos

casos en las casas reinantes, llegando incluso a

tener consecuencias en la historia de Europa.

¿Por qué sólo los varones resultan afectados?

La hemofilia es un ejemplo de un padecimiento

recesivo ligado al cromosoma X, por lo que,

como se aprecia en el árbol genealógico, las

mujeres, al tener dos cromosomas X, pueden

ser portadoras del gen, mientras que los

varones, como presentan sólo un X, o son

sanos cuando reciben el gen normal, o son

afectados si tienen el gen recesivo. En estos

casos, el riesgo de afección depende del sexo,

lo cual establece una importante diferencia con

la herencia autonómica.

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299

Como ya podemos apreciarlo mejor, el azar

favoreció a Mendel, puesto que seleccionó

características autonómicas y no ligadas al

cromosoma X, lo cual hubiera dificultado

enormemente la interpretación de sus

resultados. Volviendo a la hemofilia, si el

descendiente es masculino tendrá 50 por

ciento de probabilidades de estar afectado; si

es femenino, sólo tendrá 50 por ciento de

probabilidades de ser portadora, como la

madre. Por eso, estas enfermedades se

transmiten, a través de mujeres portadoras, a

los hijos varones.

La siguiente pregunta a resolver era cuál es la

naturaleza química del gen. De qué está

constituido? En esta línea de investigación

debemos señalar que en la misma década de la

publicación del trabajo de Mendel, un

investigador alemán, Friedrich Miescher, aisló

de los núcleos de las células de pus una

sustancia ácida que llamo "nucleína", lo que

conocemos hoy como ácidos nucleicos. Ya en

este siglo, en los inicios de la década de los 40,

tres científicos de la Universidad Rockefeller,

Oswald Avery, Colin Macleod y Maclyn

MacCarthy, inyectando en ratones una mezcla

de bacterial llamadas neumococos,

demostraron que una de estas sustancias

celulares, el ácido desoxirribonucleico 0

ADN, es el material hereditario del que están

formados los genes, ya que era capaz de

transformar bacterias inofensivas en dañinas

(o patógenas). En 1953 James D. Watson y

Francis H.C. Crick revolucionaron la biología

contemporánea al idear el modelo de elegante

sencillez, que lleva su nombre, de la estructura

molecular del ADN: esta molécula es una doble

cadena constituida como una escalera en

espiral, en la cual los peldaños están formados

por las uniones entre cuatro sustancias

llamadas bases, que contienen nitrógeno.. -

bases nitrogenadas-: la adenina (A), la timina

(T), la citosina (C) y la guanina (G). Los

pasamanos están formados por los azucares

(a), que son desoxirribosas, y por los grupos

de fosfatos (f) que los van uniendo entre si.

Como la adenina se une o engarza siempre con

la timina (A = T) y la citosina lo hace con la

guanina (C = G), las dos cadenas de la hélice

son complementarias, de tal suerte que la

secuencia de bases de una cadena determina

automáticamente la secuencia de la otra. Si la

secuencia de un lado fuera ATCGGCTA, del otro

lado habría TAGCCGAT, y el segmento lo

podríamos representar así:

En la disposición de las bases a lo largo de las

cadenas son posibles variaciones

prácticamente infinitas, ya que cada una de

nuestras células tiene cerca de tres mil

millones de bases nitrogenadas. Es una

información tan grande como la contenida en

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

300

muchas colecciones de enciclopedias. El

material hereditario tiene que reproducirse de

tal manera que la información transmita

exactamente de una generación a la siguiente.

Cuándo la célula se divide, los cromosomas se

duplican, y toda la escalera del ADN se abre en

dos por el centro, en forma similar al

movimiento de un cierre de cremalleras: todas

las A se separan de las T y todas las G se

separan de las C. Enseguida, sobre cada mitad

de la escalera se forma una nueva mitad: las

antiguas A se unen con nuevas T recién

formadas, y las antiguas G se engarzan a nue-

vas C hasta que, al final, ;se han formado

completamente dos escaleras de ADN!

Este maravilloso mensaje, cifrado en la larga

secuencia de las bases nitrogenadas, es el que

determina en cada uno de nosotros los rasgos

de la cara, el color de los ojos, el timbre de la

voz, la forma de las manos y la capacidad de

pensar, de amar y de sentir. Es el patrimonio

que damos en herencia a los hijos, que

pasamos de una generación a otra y es, por lo

mismo, lo que explica el enigma que había

inquietado desde tiempos remotos la

curiosidad del hombre: el por que de los perros

solo nacen cachorros, las yeguas dan a luz

potros y no jirafas, y de las vacas nacen

terneros, y no cabras.

El ADN no solo debe ser capaz de duplicarse o

replicarse, sino que también debe dirigir las

funciones o tareas metabólicas de la célula.

Entre éstas, debe regir la formación de las

proteínas, compuestos indispensables para el

funcionamiento del organismo. En 1941

George Beadle y Edward Tatum postularon, por

los resultados de sus estudios en un hongo

ahora muy famoso denominado Neurospora,

que existe una relación entre la secuencia de

las bases nitrogenadas del ADN y la secuencia

de aminoácidos, que son los elementos que

forman una proteína, lo que resumieron en su

célebre principio "un gen-una enzima". -El reto

entonces consistió en descifrar la clave o

código mediante la cual se establecía esta

equivalencia.

El primer hecho a tomar en cuenta era que

existen sólo cuatro bases nitrogenadas,

mientras que en la formación de las proteínas

participan cuando menos veinte aminoácidos.

Por consiguiente, si una base se tradujera en

un aminoácido, sólo contaríamos con cuatro

aminoácidos. Si la combinación fuera de dos

bases solo tendríamos 16 aminoácidos: cuatro

bases, tomadas dos a la vez, solo permiten 42,

o sea 16 combinaciones. Si tres bases

significan un aminoácido, entonces el número

que se obtiene es superior a 20, ya que 43 es

igual a 64. Por que este aparente efecto? Así

como en el lenguaje escrito tenemos signos de

iniciación o determinación de una frase, y

algunas combinaciones tienen sentido, como

sol, los, pero solo carece de sentido, lo mismo

ocurre con el código genético: algunas

combinaciones de tres bases no significan nada

y otras se usan como señales para iniciar o

terminar la síntesis de una proteína. Las tres

bases que implican un aminoácido constituyen

una tripleta o codón.

Para que ocurra la síntesis de proteínas que se

realiza en la porción de la célula que esta fuera

del núcleo que se llama citoplasma, el ADN,

que como sabemos se localiza en el núcleo,

tiene que pasar primero su información a una

sustancia que lleva el mensaje desde el núcleo

hasta el citoplasma, llamada por esto ácido

ribonucleico mensajero

(MARN). Esta molécula -la porción más

pequeña de una sustancia que puede

encontrarse en forma aislada- es com-

plementaria a una cadena del ADN, pero en

vez de timina lleva uracilo (U). Si la secuencia

en el ADN es ATCGGCTAA, la secuencia

correspondiente en el MARN sería: UAGC-

CGAUU. El mensajero viaja hasta el lugar

donde están los ribosomas y allí se traduce el

código contenido en sus tripletas para poder

fabricar las proteínas, Para efectuar esta tarea

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

301

intervienen otras moléculas de ácidos

ribonucleicos que permiten la colocación de

cada aminoácido en el lugar que le

corresponda. Así, si las tripletas en el mARN

son UUUGCCAGA, los aminoácidos colocados

serian fenilalanina-alanina-arginina, ya que

UUU se traduce por fenilalanina; GCC por

alanina y AGA por arginina. De tal suerte que

la secuencia de bases nitrogenadas implica una

determinada secuencia de aminoácidos en la

proteína.

El esclarecimiento o desciframiento de la clave

genética fue una ardua tarea coronada con

éxito al final de la década de los 50, en la que

descollaron los trabajos de Severo Ochoa,

Arthur Kornberg, Marshall Nirenberg y Gobind

Khorana, todos los cuales recibieron el premio

Nobel.

Lo extraordinario de esta clave genética radica

en su universalidad: los mismos aminoácidos

son codificados por los mismos codones en

todos los organismos vivos, desde las humildes

bacterias hasta el hombre.

Ya hemos referido que los genes están sujetos

a cambios que se llaman mutaciones, y ahora

podemos comprender mejor como ocurren

estos accidentes. En las cadenas tan

sorprendentemente largas del ADN en

cualquier momento puede suceder algún error:

puede desprenderse una base o sustituirse una

por otra y entonces, por ejemplo, donde existe

un par A = T puede aparecer uno C = G, lo

cual puede ser suficiente para que en vez de

un niño sano nazca uno con alguna grave

enfermedad genética.

Si se cambia una base por otra se alterara el

código genético, ya que la tripleta no será la

misma y por consiguiente no se colocara en

ese lugar el aminoácido adecuado.

El primer ejemplo de una enfermedad en el

humano estudiada hasta este nivel molecular

fue un trastorno en el cual los glóbulos rojos

de la sangre (eritrocitos) tienen una forma

anormal que recuerda una hoz, por lo que se

destruyen muy rápidamente, lo que ocasiona

anemia (pérdida de glóbulos rojos); por esto el

padecimiento recibe el nombre de anemia de

células falciformes (en forma de hoz). Se

encuentra con mayor frecuencia en el África

Ecuatorial y en aquellas regiones a las que han

emigrado nativos de esta zona, como las

costas del Pacífico y del golfo de México.

En 1949 Linus Pauling demostró que la

molécula que transporta el oxígeno en la

sangre, la hemoglobina, es anormal en las

células falciformes, y en 1956 Vernon Ingram

encontró que la diferencia entre la

hemoglobina normal y la falciforme radica; en

uno solo de sus 574 aminoácidos!

Existen factores del medio ambiente que

provocan mutaciones o cambios y que por eso

se llaman mutagénicos, tales como las

radiaciones, ciertas sustancias químicas y

algunos virus. Por los graves efectos que

pueden producir sobre el material genético hay

que tomar medidas adecuadas de protección

frente a estos agentes.

La vida ha evolucionado sobre la tierra desde

hace más de tres mil millones de años, cuando

aparecieron las primitivas formas ancestrales

que finalmente han alcanzado

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

302

la enorme complejidad de un ser humano.

¿Como han tenido lugar estos innumerables

cambios? Principalmente gracias al fenómeno

de las mutaciones: una molécula de ADN no

produce eternamente replicas exactas de si

misma; en algún momento pueden ocurrir

algunas de las fallas a las que nos hemos

referido. Se presenta un mutante, que puede

tener anomalías leves (como un dedo de más

en las manos o en los pies, o cambios en la

coloración de la piel) o graves malformaciones

congénitas. Serán las condiciones ambientales

las que determinaran silos mutantes pueden

sobrevivir o no. En el presente grado que ha

alcanzado la evolución, la mayoría de las

mutaciones son desfavorables. Al describir la

herencia tipo Zea, Mendel sento el precedente

para la herencia que conocemos como

poligénica o multifactorial. Hoy sabemos que

numerosas enfermedades, como la

hipertensión arterial, la esquizofrenia (locura),

enfermedades del corazón, y muchas

malformaciones congénitas de elevada

frecuencia en la población, tales como el labio

hendido o leporino, la displasia de cadera, el

pie equino (chapin, zambo), la falta de

encéfalo (anencefalia) y otros defectos en el

cierre de las vértebras, presentan este tipo de

herencia, por lo cual es de importancia

reconocer que cuando aparece un caso de

estos en una familia existen riesgos de que

vuelva a presentarse.

Algunas características de la población normal,

tales como la estatura o el cociente intelectual,

también tienen este tipo de herencia

poligénica, en el cual las condiciones

ambientales son de gran relevancia. Así, por

ejemplo, un niño puede haber recibido de sus

padres genes que le darían, en condiciones

ambientales óptimas, una talla por arriba del

promedio de la población normal. Sin embargo,

si la madre tiene desnutrición cuando el bebe

esta dentro del útero, o si una vez nacido el

niño tiene desnutrición grave, su estatura se

verá seriamente reducida.

Para investigar en estas características, o en

las enfermedades poligenicas, cual es el

componente hereditario, se recurre al estudio

de los gemelos. Estos pueden ser idénticos, de

tal suerte que comparten íntegramente su

material genético, o fraternos, que sólo tienen,

como los demás hermanos, la mitad de sus

genes en común. Si un padecimiento o un

carácter fuera totalmente ocasionado por fac-

tores genéticos y un gemelo está afectado, el

otro también lo estaría, silos dos son idénticos;

pero si no lo fueran, uno podría estar afectado

y el otro no. Entonces, en estos estudios se

comparan los hallazgos entre los gemelos

idénticos y los fraternos: si existe un

componente hereditario la concordancia entre

los idénticos será varias veces mayor que entre

los fraternos.

Hemos mencionado que los genes dirigen la

síntesis de las proteínas. Pero las células no

siempre requieren determinadas enzimas: en

algunos momentos necesitan ciertas proteínas,

mientras que en otros solicitan el auxilio de

enzimás diferentes. Todo esto requiere un

sistema de control de regulación. En 1961

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303

Francois Jacob y Jacques Monod, del Instituto

Pasteur de Paris, descubrieron este mecanismo

de regulación en el cual, de manera similar a lo

que sucede en el ejercito, donde hay soldados,

capitanes y generales, existen genes que

trabajan y otros que dan ordenes, señales y

contraordenes. Los genes estructurales

funcionan cuando el operador les da una señal

y el operador se bloquea cuándo el regulador le

emite una orden. Por descubrir este sistema,

llamado del operon, Jacob y Monod recibieron

el premio Nóbel en 1965, cien años después de

la publicación del trabajo de Mendel.

Un sistema de regulación similar debe operar

para explicarnos cómo partir de una sola

célula, el cigoto, que se forma cuando se unen

el óvulo y el espermatozoide, y que por lo

tanto es la que da origen a cada uno de

nosotros, se forman células que tienen

funciones tan diferentes que cumplir como una

célula de la retina, una neurona, una célula del

hígado o una del riñón. La diferenciación y el

desarrollo permiten que unas células expresen

unos genes y repriman otros. La demostración

más elegante de que la información genética

está íntegra en cada célula, pero no funciona

toda, provino del notable trabajo realizado por

J.B. Gurdon, quien llevó a cabo la enucleación

(quitar el núcleo) de un óvulo de rana,

transplantando en el núcleo de una célula del

intestino de un renacuajo, originándose

finalmente, por una compleja interacción entre

el núcleo y el citoplasma, una rana adulta con

idénticas características genéticas al donador

de las células intestinales. El experimento

demuestra que la información genética esta

integra en el núcleo de las células somáticas,

pero que en condiciones normales solo se

manifiestan algunos de sus, genes y la mayoría

permanecen reprimidos. La interacción con el

citoplasma del óvulo permite que esta

información vuelva a funcionar íntegramente.

Se iniciaba así la posibilidad de realizar la

clonación, lo que significa hacer infinitas copias

idénticas de un mismo sujeto.

Se piensa equivocadamente que la

diferenciación, proceso mediante el cual las

células de un organismo van adquiriendo

características específicas que las convierten

en células del hígado o del cerebro o de la

retina, cesa en el momento del nacimiento; sin

embargo este proceso continúa a lo largo de la

vida. Así, el envejecimiento esta gené-

ticamente programado y esta es la razón por la

cual, incluso en condiciones optimas, cada

individuo de una especie dada tiene un

promedio de vida limitado: es excepcional que

un ser humano viva mas de 90 años, un perro

más de 15 0 un caballo más de 20 años. Por el

mismo hecho, algunas enfermedades genéticas

solo se presentan en edades tardías. Es el caso

de un padecimiento que origina movimientos

involuntarios incontrolados y deterioro mental,

llamado corea de Huntington, que solo aparece

a los cuarenta o cincuenta años, y que se

transmite con un patrón mendeliano

autonómico dominante, por lo que cuando se

manifiesta ya habitualmente el paciente ha

procreado todos sus hijos, que por supuesto

tienen a su vez un riesgo de 50 por ciento

(1/2) de presentar más tarde la enfermedad.

Esto nos permite hacer una importante

distinción: nos referimos a algo congénito

cuando está presente desde el momento del

nacimiento. Así, la acondroplasia -que ya

mencionamos- y el síndrome de Down, al que

nos referiremos después, son padecimientos

congénitos y genéticos. iPero no todo lo

congénito es genético, ni todo lo genético es

congénito!

Hay algunos agentes externos que dañan o

lesionan al feto cuando esta en el periodo de

gestación. Así algunos virus, como el de la

rubéola, o parásitos, como el que causa la

toxoplasmosis, ciertas drogas, algunas

sustancias, como el alcohol, y las radiaciones,

pueden producir malformaciones congénitas

graves y deficiencia mental. Estas son

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304

alteraciones congénitas pero no genéticas, ya

que no se originan por mutaciones en los

genes o por cambios en los cromosomas, sino

por interferencia con el proceso de la

diferenciación y el desarrollo.

El período más vulnerable del feto son los tres

primeros meses de gestación, por lo que

durante este tiempo deben extremarse todas

las precauciones: protegerse adecuadamente

de la radiación y los otros agentes, en lo posi-

ble no ingerir drogas, abstenerse del alcohol,

no fumar, ingerir una dieta adecuada y alejarse

de perros y gatos que pueden transmitir la

toxoplasmosis.

Nos hemos venido refiriendo a los genes y sus

funciones. ¿Que paso, mientras tanto, con los

cromosomas? Ya dijimos que los cromosomas

portan los genes, que se duplican durante la

mitosis, que reducen su número a la mitad en

la meiosis cuando se separan o segregan los

que forman cada par, y que están implicados

en el fenómeno de la determinación del sexo

de un individuo.

Resulta paradójico que el número de

cromosomas (que obviamente tienen un

tamaño mucho mayor que el de los genes), se

pudiera establecer con exactitud en los huma-

nos solo casi un lustro después de que se

contara con el modelo molecular de la doble

helice del ADN. En efecto, en 1956 Joe Tjio,

investigador norteamericano de origen

indonesio, y John Levan, profesor de la

Universidad de Lund, en Suecia, encontraron

que el número de cromosomas en el hombre

es de 46. La demora en este logro se debe a

las dificultades que entraña el cultivo de las

células fuera del organismo, ya que se necesita

tomar una muestra de sangre o un fragmento

de piel y ofrecer a las células condiciones

adecuadas para que crezcan y se multipliquen

dentro de una botella que contiene las

sustancias requeridas para que las células

puedan realizar sus funciones. Solo así se

podrán observar en forma adecuada los

cromosomas. El número de cromosomas es

constante para cada especie: el gusano de

seda tiene 56, la mosca de las frutas 8, la

abeja 32, el sapo 22, la paloma 80, el ratón

40, el gato 38, el perro 78, el caballo y el asno

66, la oveja 54, el mono 42, el gorila, el

orangután y el chimpancé 48. El organismo

que posee el numero más pequeño de

cromosomas es una lombriz que solo tiene dos,

pero algunos animales tienen mas de 300

cromosomas.

El numero de cromosomas puede alterarse por

fallas en el proceso de la división celular o la

estructura de los cromosomas puede dañarse

por la acción de agentes mutagénicos que

ocasionan rompimientos o fracturas,

presentándose lo que se conoce como

aberraciones cromosomicas.

Así, puede haber individuos con 45, con 47 0

48 cromosomas; con cromosomas que han

perdido algún segmento, o que se han unido o

pegado a otro, o que se han vuelto como un

anillo. Entonces aparecen graves malfor-

maciones congénitas y deficiencia mental.

El primer trabajo estudiado de una alteración

cromosómica fue el síndrome de Down, mal

denominado mongolismo. Jérome Lejeune, en

París, en 1959, encontró que estos niños

presentan un cromosoma adicional: tienen 47

cromosomas en vez de 46. En un par, en vez

de los dos cromosomas, se encuentran tres.

Como el cromosoma que está de más aparece

en el par 21, esta enfermedad genética se

denomina trisomía 21. También pueden existir

otras alteraciones como la trisomia 18, o la

trisomía 13. Estas anomalías aparecen con

mayor frecuencia cuando las parejas siguen

teniendo hijos después de los 35 años de edad.

Por ésta y otras razones es recomendable que

la procreación se lleve a cabo entre los 20 y los

30 años.

También en 1959 se describieron alteraciones

en el número de los cromosomas sexuales. Se

encontraron mujeres con 45 cromosomas,

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305

faltándoles un X, lo que constituye el síndrome

de Turner (XO), y varones con 47 cromosomas

que llevan un X de más, lo que se llama

síndrome de Klinefelter (XXY). Estos pacientes

tienen alteraciones de los caracteres sexuales y

no producen gametos (óvulos y

espermatozoides), por lo que son estériles, es

decir, no pueden tener hijos.

El ordenamiento por pares de los cromosomas

es lo que se conoce como cariotipo, y se pudo

estudiar mejor gracias al empleo de unas

sustancias que colorean los cromosomas

formando bandas claras y oscuras que se alter-

nan, lo que permitió identificar con precisión

cada uno de los pares que forman el cariotipo.

Se puede reconocer así cuál es el par 1, el 2, el

3, etcétera. Este avance hizo posible saber cual

era el cromosoma involucrado aun en

alteraciones muy pequeñas. Por ejemplo,

existe un padecimiento en que se pierde una

porción mínima de un cromosoma y en el cual

el niño que lo presenta tiene malformaciones y

un llanto peculiar que recuerda el maullido de

un gatito. Ahora sabemos que este cromosoma

anormal es el número 5. Actualmente se han

descrito más de quinientos defectos por

alteraciones del número o de la estructura de

los cromosomas.

También fue posible, con las técnicas de

bandas, reconocer en cuáles cromosomas

están localizados algunos genes. Para esto se

recurrió a una ingeniosa metodología: se

pueden fusionar en el laboratorio una célula

humana con una de ratón, formándose un

híbrido, sólo que a nivel de células somáticas

(no como los de Mendel). Cuando esta célula

doble se va multiplicando va perdiendo los

cromosomas de... adivine el lector cuáles, si

los humanos o los del ratón... Para sorpresa de

nuestro orgullo de especie algo (o mucho)

engreída, permanecen los cromosomas del

ratón y poco a poco se van eliminando los

cromosomas humanos! Supongamos que

tratamos de averiguar en que cromosoma

humano se localiza el gen que produce la

enzima A. Formamos la célula híbrida

fusionando una célula de ratón con una célula

humana y llegará un momento en que se

encuentren en ella todos los cromosomas del

ratón, pero solo, por ejemplo, dos del humano:

el número 8 y el 17 En la división siguiente de

la célula mixta se eliminará uno de estos dos

cromosomas: si el gen esta en el cromosoma

17 y este es eliminado, ya no encontraremos la

enzima en el híbrido. Si se eliminara el 8,

encontraremos la enzima hasta cuando se

elimine el cromosoma 17. Por lo que colegimos

que la ubicación de la enzima A está en este

cromosoma. Hasta la fecha conocemos

exactamente la localización de más de 600

genes en los cromosomas humanos. Así,

sabemos que los genes de los grupos

sanguíneos A, B, 0, que fueron descubiertos

por Karl Landsteiner en 1901, un año después

de la revaloración del trabajo de Mendel, y que

se deben tomar en cuenta cuando se hace una

transfusión de sangre, se localizan en el

cromosoma número 9; los genes que producen

algunas sustancias que deben considerarse

cuando se efectúa un transplante están en el

cromosoma 6.

Desde tiempo atrás se sospechaba que existía

una relación entre la genética y el cáncer,

enfermedad en la cual las células se multiplican

sin control y causan la muerte del paciente. Se

sabe que algunos cánceres presentan

predisposición familiar y que en otros se

encuentran alteraciones cromosómicas. Pero lo

que ha constituido un hallazgo trascendental

en la investigación, en este tiempo del cen-

tenario del fallecimiento de Mendel, es

encontrar que hay genes que, si se modifican

por un virus u otro agente mutagénico,

producen cáncer, por lo que se llaman

oncogenes. Este hallazgo permitirá

diagnosticar el cáncer oportunamente y en un

futuro cercano ofrecer un tratamiento ade-

cuado. Además, ya se ha identificado en qué

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MENDEL Y LA POSTERIDAD____________________________________________________

306

cromosomas están localizados algunos

oncogenes.

El progreso más importante, sin embargo, en

la investigación reciente en genética, se logró

cuando Werner Arber, Hamilton Smith y Daniel

Nathans descubrieron unas enzimas que

rompen el ADN, ya que reconocen sitios espe-

cíficos y lo fragmentan en segmentos de

distintas longitudes. Curiosamente, los sitios

donde estas enzimas rompen el ADN tienen

secuencias de bases nitrogenadas muy pecu-

liares. Probablemente el lector recuerda lo que

es un palíndromo; frases como éstas:

ODIO LA LUZ AZUL AL OIDO

DABALE AMOR A ROMA EL ABAD

se leen igual de izquierda a derecha que de

derecha a izquierda. Los sitios de

reconocimiento de estas enzimas tienen

secuencias de bases nitrogenadas ordenadas

de manera similar.

Con esta biotecnología se había inaugurado la

era de la nueva genética, conocida como

ingeniería genética. Por este hallazgo los

investigadores antes mencionados recibieron el

premio Novel en 1979. Es probable que el

lector suponga que la ingeniería genética

corresponde al terreno de la ciencia ficción,

pero ya no es así! Al alcanzar esta etapa de la

manipulación directa de los genes, por primera

vez en la historia de la humanidad el hombre

esta en capacidad de encauzar la evolución. El

ADN humano se corta y se fragmenta, y se

puede unir a cualquier otro ADN de un

organismo vivo: es casi como trasladar a la

realidad la fértil imaginación de los antiguos

griegos que poblaron su mundo con fantásticos

seres mitológicos como las quimeras y los

centauros. Parece hacerse audible la voz de

una sirena que emergiera desde el fondo del

mar!.

Con estas metodologías actualmente se

pueden fabricar alimentos, antibióticos,

hormonas, mejorar la resistencia a las

enfermedades, producir plantas con mayor

adaptación a su ambiente, diagnosticar y tratar

muchos padecimientos; pero también cabe

señalar que es posible prevenir los trastornos

de índole genética. Las parejas que tienen ries-

gos de procrear hijos afectados se benefician

grandemente cuando reciben el asesoramiento

genético, en el cual no sólo conocen la

información acerca del curso del padecimiento

y de los riesgos que contemplan, sino que se

les brinda, asimismo, cálido apoyo humano

para su problema _y se les informa sobre la

posibilidad de diagnosticar, si esto es factible,

el padecimiento antes de que el hijo nazca.

En la actualidad es posible asomarse a ese

sagrado recinto de la matriz que aloja al bebe

y que había permanecido durante centurias

sellado para la observación. Se puede observar

al feto con lentes especiales o, mediante una

punción hecha a través de la pared abdominal

de la madre, obtener las células fetales que

naden en el líquido que rodea al feto dentro del

útero. También se pueden estudiar las Células

que forman la placenta. Estos procedimientos

han permitido el diagnóstico prenatal (es decir,

antes del

nacimiento).

Cuando ha transcurrido muy poco tiempo de

gestación, tan temprano como la sexta u

octava semana, se pueden diagnosticar

enfermedades genéticas que ocasionan

malformaciones y muy importante deficiencia

mental. Muchos de estos padecimientos sólo

pueden diagnosticarse con el auxilio de las

técnicas de la ingeniería genética. A pesar de

los riesgos que estas metodologías conllevan y

de sus múltiples implicaciones éticas y

sociales, la genética ha abierto un futuro

promisorio para la humanidad.

Adquiramos conciencia de nuestra

responsabilidad como depositarios del

patrimonio genético que pasaremos a las

generaciones por venir. Cuidémonos de

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307

proteger nuestro material genético del efecto

de sustancias toxicas que puedan alterarlo;

ofrezcamos las mejores condiciones para el

crecimiento y desarrollo de nuestra niñez y

nuestra juventud; no hagamos daño a nuestro

entorno ecológico. Por la convicción, que

Mendel contribuyó a que comprendiéramos

mejor, de que estamos hermanados con todos

los seres vivos de la tierra, respetemos y

amemos la vida donde quiera que exista: en

una flor, en una espiga, en una lagartija

escurridiza, en una hormiga, en un pájaro o en

otro ser humano. Evoquemos al ilustre monje

que en su peregrinaje diario por el huerto abrió

nuevos e insospechosos caminos para la

investigación y el progreso del hombre.