jueves, 27 de marzo de 2008

Tiempo y modo en evolución

¿El tiempo lo puede todo? Eso es lo que sostuvo la Teoría Sintética de la Evolución, siguiendo las ideas de Darwin, derivadas, a su vez, del actualismo geológico de Lyell. Así como Lyell pensaba que los fenómenos hidrográficos y climáticos comunes son capaces de formar montañas y valles, Darwin pensaba que las pequeñas variaciones sobre las que trabajaban los criadores (sin olvidar su propia experiencia como criador de palomas) eran suficiente material para generar lo que hoy en día llamamos "biodiversidad".
La Síntesis, a partir del redescubrimiento de las leyes de Mendel y el fenómeno de la mutación, dio origen a la genética de poblaciones, teoría estadística que le sirvió para "probar" dos cosas: la despreciable probabilidad de que hubieran grandes mutaciones en muchos genes a la vez (idea sostenida por los saltacionistas, y que culminó en el "monstruo afortunado -o "viable"- de Goldschmidt), y la posibilidad, mínima pero suficiente, de que haya pequeñas mutaciones beneficiosas que se propaguen por una población y se acumulen, apoyadas por la selección natural, hasta generar formas de vida novedosas sin más límites que las leyes de la física y de la química.
A mí, personalmente, las estadísticas no me gustan, y la campana de Gauss me parece que da para todo, justamente por su ausencia de límites definidos. Pero, más allá de cuestiones personales, hay en los argumentos de la Síntesis algo que me parece extraño. Porque la pequeña probabilidad de un monstruo afortunado hace que se descarte de inmediato, pero la pequeña probabilidad de que una mutación sea beneficiosa hace que se rescate como un tesoro que hay que cuidar como oro, porque sin él todo se derrumbaría.
La Síntesis tiene un análogo en el campo de la Cosmología, una teoría que por mucho tiempo figuró en manuales y hasta en libros de divulgación, luchando codo a codo con la teoría del Big Bang. Ésta última resultaba dudosa, y hasta peligrosa, porque en sus orígenes había estado bajo la protección de un abate, el abate Lemaitre, quien veía a Dios creando (tal vez empollando) un inicial "huevo cósmico" en el principio de los tiempos. A Hoyle este huevo le olía a Iglesia, de modo que se empeñó en suprimirlo, sin negar las evidencias de una constante expansión del Universo. Así que, pensó, es menos mítico creer en una ley, aunque suene absurda, en una constancia en la creación de la materia, antes que en un inicial "fiat lux" que nos obligue a pensar en la eternidad que precedió al origen del tiempo (como sostenía San Agustín, mientras los bárbaros estaban a las puertas de Roma). Con un átomo de hidrógeno surgido "de la nada" cada tantos millones de años, ya nos aseguramos un universo estable y eterno, aunque en expansión, lo cual nos da una solución de compromiso entre la evidencia empírica y el materialismo.
Ahora la "teoría del estado estable" de Hoyle ha caído en el olvido, y los físicos no temen ser tildados de místicos, o, a lo sumo, de agnósticos (porque ignoran la cuestión del origen). Nuevas vías hacia el materialismo han surgido, algunas cercanas a los repetidos sueños de Brahma, el dios hindú que sueña el mundo por millones de años, hasta que despierta, el sueño se desvanece, se vuelve a dormir, y de nuevo aparece el mundo, es decir, su sueño.
De entre miles de mutaciones deletéreas (que bien podrían alcanzar para hacer que se extinga una especie), surge una mutación levemente beneficiosa que ocupa el nicho de su especie progenitora, como de la nada surgía el átomo de hidrógeno capaz de mantener estable un universo en expansión constante. El mismo recurso que en un caso aseguraba la estabilidad, en el otro caso asegura la novedad. La verdad, esto no me suena más creíble que el monstruo afortunado (una idea que la Biología considera muy desafortunada). Quizás sea que no creo que la grandeza pueda surgir de una constante acumulación de pequeñeces.
Copyright Daniel Omar Stchigel. Derechos reservados.

6 comentarios:

J.M.Hernández dijo...

Buenas tardes,

Como le prometí, me permito intervenir en su blog.

Interesantes reflexiones las de su artículo, sin embargo, creo que cae en un error de base: el gusto personal no tiene nada que ver con los hechos.

Quiero decir, que aunque no le guste pensar que la grandeza pueda surgir de la acumulación de pequeñeces, quizás a la naturaleza no le importen sus preferencias personales y no se sienta obligada a seguirlas.

A mi no me gusta nada la forma de proceder de los endoparásitos de larvas de insectos y, muy a pesar de mis preferencias, ahí siguen alimentándose del hospedador desde dentro sin matarlo...

En lo que tampoco estoy de acuerdo es en la supuesta crítica que la teoría sintética hace del "monstruo afortunado". La diferencia, que a cuento de otro asunto, se la comenté en otro blog, es la siguiente:

Un "monstruo afortunado", en una especie con reproducción sexual exige que el cambio no impida la reproducción con otros individuos de la especie. En caso contrario, habría que suponer la mutación exacta de dos individuos de sexo contraro, próximos geográficamente y de forma simultánea, algo mucho menos probable que una simple mutación beneficiosa del gradualismo.

Aún así, no todos los biólogos evolutivos descartan que puedan existir cambios más bruscos, cuando las mutaciones atañen al plan de desarrollo ontogénico, pero siempre dentro de ese límite reproductivo.

Precisamente por eso, el equilibrio puntuado actualmente, se centra más en los periodos de "evolución rápida", no necesariamente a golpe de grandes cambios, sino de altas tasas de mutación, alternados por períodos de extasis. Estos puntos calientes (o rápidos) estarían provocados por "vaciados" repentinos de multitud de nichos ecológicos (fundamentalmente por desastres que produzcan extinciones masivas), lo que permite "probar" toda mutación nueva, aunque sea bastante chapucera. En un nicho ocupado, el mutante tiene que ser mejor que el ocupante, en un nicho vacío, simplemente tiene que ser capaz de aprovecharlo.

Particularmente, pienso que un proceso no excluye al otro, es decir, que la selección natural actuando gradualmente puede complementarse con períodos de rápido cambio evolutivo, aparición de mutaciones en el plan de desarrollo e, incluso, con otros "motores" de cambio, como transferencia de genes virales, etc.

DOS, MEG dijo...

Sigo pensando que, aunque la evolución tuviera sus modos chapuceros de funcionar, explotar el azar par generar variación es también un mecanismo muy "inteligente", si me permite el término. Lo digo porque hay un marco que hace que las mutaciones puedan ser eventualmente beneficiosas (para usar otro término que yo mismo suelo rechazar): la maquinaria de replicación y la de transcripción-traducción. Cómo vinieron a sumarse un ADN que por sí sólo es inerte, con unas maquinarias que le permiten no sólo hacer copias fieles (bastante fieles) de sí mismo, y otra que le permite formar proteínas, canales de transporte, medios de extraer energía y de formar sustancias que a la larga generan cosas tan complejas como ojos multifascetados, plumas, radares detectores en las orejas de los murciélagos y otras cosas así de adaptadas y complejas, sigue siendo, para mí, un misterio. Sólo eso, un misterio. Llamar Dios a aquello que lo organizó todo para que fuera posible tanta maravilla me parece que es sólo ponerle un nombre a una realidad que nos supera. Ya solamente comprender la formación del cristalito proteínico en el que viaja un fago y la jeringa hipodérmica que le permite inyectar su ADN en una bacteria, sólo por pequeñas mutaciones al azar favorecidas por la selección natural, me resulta imposible. Este blog es personal, y, claro, esta imposibilidad es una cuestión personal. En cuanto al monstruo afortunado, bien podría ser un mecanismo viable en seres de reproducción asexual, ¿verdad? Según la genética de poblaciones, algo improbable, pero no imposible.

J.M.Hernández dijo...

Ciertamente, el acoplamiento entre las maquinarias de almacenamiento de datos, lectura y traducción y replicación es uno de los grandes campos que aún no comprendemos en el origen de la vida. Es un tema apasionante y, como usted dice, misterioso. Por eso es el objeto de miles de investigadores.

Sin embargo, no debemos confundir origen de la vida con evolución de la vida, son temas diferentes. Para que la evolución se ponga en marcha, es necesaria la existencia de la vida, que no es explicada por la selección natural ni ningún otro mecanismo evolutivo, dado que es un proceso distinto.

Por definición, para que la selección natural actúe, son necesarias varias características: variabilidad, herencia y reproducción selectiva. Por ello, no puede haber selección natural antes de producirse un mecanismo de variación o de replicación.

Y lo de llamar Dios a ese proceso que aún no conocemos, no es tanto ponerle un nombre como esquivar el problema.

Ante lo desconocido hay dos opciones: la primera consiste en confesar nuestra ignorancia y tratar de investigar el proceso. La segunda, buscar una explicación indemostrable (como un dios o unos extraterrestres) y quedarnos satisfechos y en reposo.

Cada uno elige la que más le va a sus inquietudes y forma de ser.

Saludos.

DOS, MEG dijo...

Estoy de acuerdo. De todos modos, la estasis y el modo súbito (a escalas paleontológicas de tiempo)de la aparición de especies nuevas en el registro fósil, así como la explosión del Cámbrico, demuestran que la reproducción diferencial tampoco es suficiente para explicar el fenómeno de la evolución (si queremos seguir usando este témino un tanto confuso).

J.M.Hernández dijo...

Depende. A veces nos cuesta asumir de forma inmediata la inmensidad de los tiempos geológicos en nuestros razonamientos y es lógico, intuitivamente, medimos el tiempo según nuestra escala inconsciente.

Cuando hablamos de "explosión cámbrica", en la que durante un breve período de tiempo surgieron muchas nuevas especies, ese "breve período de tiempo" son cientos de miles o, incluso, algunos millones de años. Evidentemente, hay tiempo de sobra para que actúe la selección natural mediante la reproducción diferencial.

Insisto que los casos que apoyan el equilibrio puntuado nos hablan más de cambios de ritmo que de mecanismo evolutivo.

Saludos.

DOS, MEG dijo...

Bueno, es que lo lento o lo rápido son conceptos relativos. Gould pensaba que el aislamiento geográfico, como sostenía Mayr en su momento, era suficiente para que hubiera una aceleración de la reproducción diferencial suficiente para que se produzcan cambios en pocos miles de años en una especie, pero en su obra póstuma lo desmiente, dice que esta explicación ha sido ineficaz. Y en la Explosión Cámbrica estamos hablando de una gran variedad de formas que anticipan los distintos planes corporales de los animales, y eso no en millones ni miles de años, sino en la forma de una variación hacia extremos diferentes al mismo tiempo y en un mismo nicho ecológico, como en una especie de exploración de todas las posibilidades a la vez, aunque admito que este "a la vez" puede representar miles de años de diferencia (que sean millones está muy discutido, y parece una manera de forzar lo usted mismo ha llamado "hechos" para que encajen en un esquema conceptual que todavía nos resulta cómodo).