Teoría de la Evolución… Nace una ciencia

Fig 1: La línea de tiempo de los orígenes del pensamiento evolucionista

Si analizamos a la figura 1, que se colocó al inicio de esta publicación, podemos ver que el camino de la teoría evolutiva tiene la participación de varias personas y campos del conocimiento. Todas ellas contribuyeron junto a las experiencias vividas por Darwin a la construcción de la misma.

La biología moderna se basa en la comprensión de que la vida ha evolucionado, pero los primeros científicos no reconocen este principio fundamental. La principales ideas de la biología evolutiva se aceptaron de manera generalizada sólo después de la publicación del trabajo de Charles Darwin a finales del siglo XIX, aunque pasó por una larga pelea para lograrlo.

¿Cómo se explicaban los temas que aborda la biología antes de Charles Darwin?

La línea de pensamiento de esos tiempos estaba dominado por la teología, todos los seres vivos fueron creados simultáneamente por Dios. Esta explicación del origen de la biodiversidad también fue apoyada por Platón (427-347 aC), quien explicaba que todo objeto existente en la Tierra era simplemente un reflejo temporal de su “forma ideal” inspirada por la divinidad.

Fig 2. Scala Naturae

Aristóteles (384-322 aC) discípulo de Platón, fue quien aportó la “teoría de la generación espontánea” y también desarrolló la Scala Naturae (Fig 2), clasificó a todos los organismos en una jerarquía lineal, donde las especies inalterables podían organizarse de acuerdo con su cercanía creciente a la perfección, esto implica que los tipos inferiores se encuentran en la parte más baja y los superiores en la parte más alta.(a la izquierda) Fig 2: Scala Naturae

Las ideas de que los seres vivos permanecían inalterables no fueron cuestionadas por más de 2000 años. Estos conceptos forman parte del “fijismo”, la doctrina filosófica que defiende que los seres vivos han surgido de un acto creador y que, por tanto, no son fruto de la evolución.

La historia de la ciencia muestra el duro camino que debieron desafiar para explicar el origen de las especies con una concepción evolucionista, ese relato es el que nos interesa analizar en este documento, es decir, veremos cómo se inició el camino a pensar en el cambio de los seres vivos, en la evolución.

¿Cómo explicaron a los fósiles?

George Louis Le Clerc, también conocido como conde de Buffón (1707- 1788), sugirió que podría haber suministrado la Creación Original un número relativamente reducido de especies fundadoras, algunas de esas especies modernas pudieron ser concebidas por la naturaleza y producidas por el tiempo. Es decir, sugiere que las especies pudieron cambiar en el tiempo mediante procesos naturales.

En esos años los descubrimientos de fósiles permitieron comenzar a pensar que la vida había cambiado a través del tiempo, los avances de la geología despertaron más dudas acerca de la idea de que las especies permanecen inalterables.

Se habían encontrado al hacer caminos y diversas construcciones varias “rocas que parecían ser partes de seres vivos”, en ese tiempo se pensaba que eran talladas por las personas, el viento o el agua, pero al surgir cada vez más cantidades de las mismas, se las fue relacionando con los organismos, eran considerados fósiles: restos o rastros conservados de organismos que murieron hace muchos años.

A principio del siglo XIX, algunos investigadores pioneros se dieron cuenta de que también era significativa la manera en que los fósiles estaban distribuidos en la roca. Muchas rocas aparecen en capas, las capas más recientes se ubican sobre las capas más antiguas. Esto lo estudió William Smith (1769-1839) y fue quien relacionó a tal tipo de fósil con tal tipo de capa.

Además, los científicos en esos años, se dieron cuenta que los restos fósiles mostraban una notable variación gradual en su forma. La mayoría de los fósiles encontrados en las capas de rocas más antiguas eran muy diferentes a los organismos modernos, y la semejanza con los organismos modernos aumentaba de manera gradual a medida que las rocas eran más recientes. Asimismo, encontraron que muchos fósiles eran de especies vegetales o animales que se habían extinguido, es decir, ningún ejemplar de las especies vivía aún en la Tierra. Todo lo antes mencionado permitió llegar a la conclusión que distintos tipos de organismos vivieron en diferentes épocas del pasado.

Depende del marco teórico de cada uno el cómo se interpretan las evidencias, a pesar de contar cada vez con más ejemplares de fósiles, muchos científicos de la época no aceptaban la teoría de que las especies cambiaban y de que algunas surgieron con el transcurso del tiempo. Uno de ellos fue Georges Cuvier (1769 - 1832), el propuso el “catastrofismo”, buscó explicar la extinción de especies y al mismo tiempo dejar intacta la idea de la creación por parte de Dios. Catástrofes sucesivas produjeron capas de rocas y destruyeron muchas especies, los organismos del mundo moderno son las especies sobrevivientes a dichos eventos.

Lyell (1797-1875) cuestiona la idea de Cuvier de un mundo moldeado por catástrofes sucesivas, coincide con Hutton (1726-1797) al considerar que las fuerzas del viento, el agua y los volcanes, que esté último propone. Por lo tanto, no es necesario recurrir a catástrofes para explicar los descubrimientos geológicos, planteó al “uniformismo” para explicar el origen del paisaje actual como producto de las acciones de los mismos procesos geológicos graduales actuales.

¿Cuál es la antigüedad de la Tierra?

Esto fue otro de los problemas a resolver, antes de Lyell se pensaba en los datos que provee la Biblia, 4000 a 6000 años. Pero si las capas de rocas y el paisaje actual se originó en una escala mucho mayor de tiempo, al ser cambios lentos y graduales, y la descripción de la diversidad de seres vivos en textos de Aristóteles, por ejemplo, no demostraron variaciones de los mismos a los actuales, siendo que pasaron 2000 años, entonces, la Tierra tenía que ser más antigua.

Los estudios sobre el origen del grosor de las capas de rocas que aportaron Hutton y Lyell debieron necesitar mucho tiempo para que en los procesos naturales lentos se pudieran formar, y esa es la clave para poder pensar en el tiempo requerido para que existan cambios en los seres vivos, pensar en evolución.

Explicaciones sobre el Transformismo.

A Jean Baptiste Lamarck (1744- 1829) le impresionó la secuencia de organismos en las capas de rocas. Observó que los fósiles más antiguos tienden a ser más simples, en tanto que los fósiles más recientes tienden a ser más complejos y más parecidos a los actuales.

Puntos de partida:

• Las condiciones ambientales en el que se desarrolla un ser vivo varían a lo largo del tiempo
• Los cambios ambientales crean nuevas necesidades que exigieran a los individuos la modificación de los hábitos o conductas

Lamarck consideró que:

• Cuando surgen nuevos hábitos estos determinarían un mayor o menor uso de determinados órganos, lo que proyectará su desarrollo o atrofia. Así los individuos se modificarían.
• Esas modificaciones, inducidas por el ambiente, serían transmitidas a la descendencia

En 1801, Lamarck planteó que los organismos evolucionan mediante la herencia de características adquiridas, un proceso porque los organismos vivos sufren modificaciones en función del uso o desuso de algunas de sus partes, y heredan estas modificaciones a sus descendientes. Consideraba que todos los organismos poseen un impulso innato hacia la perfección.

¿Qué hechos son la base de nuestra comprensión de la evolución?

Hoy, una gran variedad de datos geológicos, morfológicos y moleculares apoyan y aumentan las bases objetivas de la evolución, pero cuando Darwin era joven, no resultaba evidente para él que la vida había evolucionado.

Las ideas transformistas de Lamarck las conocía Charles Darwin (1809-1882), porque en los primeros años fue educado por su abuelo Erasmus quien apoyaba esa teoría. Durante la infancia compartió mucho tiempo con él, y con el contacto con la naturaleza en sus largos paseos abuelo-nieto. Darwin estaba apasionado tanto por la geología como por la Historia Natural, esto es, el estudio científico de las formas en que los organismos funcionan y viven en la naturaleza.

En sus años de estudiante pasó por varias carreras, medicina, clérigo, pero ambas las dejó, estaba más interesado por la ciencia que descubrió de sus compañeros y amigos de la facultad. Darwin era autodidacta y tomó todos los cursos complementarios que podía inscribirse para aprender botánica, zoología, geología, taxidermia. Por eso, el botánico John Henslow, lo recomendó para formar parte de la tripulación del H.M.S Beagle, tenía el perfil que se buscaba para cumplir el trabajo de naturalista de la expedición que estaba por partir, permitiéndole así hacer su recorrido por el mundo.

Durante el viaje, Darwin disfrutó de la lectura del primer volumen de los Principios de geología, de Charles Lyell. En aquel libro se defendía la idea de una Tierra tan antigua que era imposible determinar el tiempo de su existencia. Por el contrario, muchos naturalistas de la época pensaban que la Tierra tenía miles o a lo sumo unos cuantos millones de años de antigüedad.

En la travesía, que duró cinco años, Darwin desembarcaba cada vez que podía a buscar rocas, y observar o recolectar especímenes de plantas y animales. Le llamaba enormemente la atención las notables diferencias entre las especies halladas en Sudamérica respecto de las encontradas en Europa. Advirtió que las especies de los países sudamericanos templados (Argentina y Chile) eran más parecidas a las Sudamericanas Tropical (Brasil) que a las especies de zonas templadas de Europa.

Cuando exploró las Islas Galápagos en el Oeste del Ecuador, notó que la mayoría de las especies animales que se encontraban allí no se hallaban en ninguna otra parte, si bien eran similares al del continente sudamericano.

También se dio cuenta que los animales del archipiélago diferían de una isla a la otra. Lo mismo ocurría con varias especies de aves, como por ejemplo los pinzones, cuyos picos diferían en forma y tamaño, y cada especie habitaba islas diferentes.

Propuso que algunos animales habían llegado al archipiélago desde las costas continentales y que experimentaron diferentes cambios en cada una de las islas. Pero, ¿qué mecanismos podían responder por estos cambios?

De todas sus observaciones tomaba detalladas anotaciones, y gran parte del tiempo en alta mar se dedicaba a clasificar y describir con mucho cuidado el material recolectado. Desde los puertos que visitaba enviaba, cuando le era posible, sus colecciones a Henslow y mantenía asidua correspondencia con su familia y amigos.

Cuando retornó a Inglaterra en 1836, Darwin continuó revisando sus observaciones. En el transcurso de una década había formulado las características principales de una teoría explicativa para el cambio evolutivo basada en dos proposiciones principales, para ello tiene en cuenta que las especies no son inmutables, cambian con el tiempo.

• El proceso que provoca este cambio es la selección natural . Darwin afirmaba que la evolución es un hecho histórico y que puede demostrarse que realmente ocurrió (su primera proposición).
• En 1844 escribió un largo ensayo sobre la selección natural, el proceso que él describe como la causa de la evolución (su segunda proposición).

Un obstáculo que tuvo que enfrentar, fue pensar que podía llegar a ofender a su esposa, quien era muy religiosa, si exponía sus ideas, puesto que estas eran muy contrarias a lo que decía la Iglesia. Pero ese peso y freno que sentía Darwin era a pesar del estímulo que le dió su compañera Emma y sus colaboradores, y por eso, prefirió seguir acumulando evidencias.

La decisión de Darwin fue forzada en 1858, cuando recibió una carta acompañada por un manuscrito de Alfred Russel Wallace (1823-1913), un viajero naturalista que estaba estudiando la biota del Archipiélago Malayo, Wallace les pedía que evaluara el manuscrito, en el cual proponía una teoría de la selección natural casi idéntica a la de Darwin.

Sociedad Linneana, 1 de julio de 1858

Era domingo. Charles Lyell y Joseph Hooker visitaron a Darwin en Down House con la finalidad de resolver el problema planteado por la carta de Wallace. Habían ideado un plan que, estaban convencidos, le hacía justicia a ambos pensadores. Consistía en presentar de manera conjunta, el artículo de Wallace y los escritos de Darwin de 1844, elaborados mucho antes de que Wallace realizara su primer viaje al Amazonas. El 1 de julio de 1858 en la Sociedad Linneana de Londres se leía el siguiente encabezado:

Los trabajos que tenemos el honor de presentar a la Sociedad Linneana, ambos relacionados con el mismo tema, las leyes que afectan a la producción de razas y especies, contienen los resultados de dos naturalistas infatigables, el señor Charles Darwin y el señor Alfred Russel Wallace.

Estos caballeros, en forma independiente e ignorada por el uno y el otro, concibieron la misma teoría ingeniosa acerca de la aparición y perpetuación de las variedades y de las formas específicas en nuestro planeta… Aquel día Wallace estaba ausente, se encontraba en el archipiélago Malayo y Darwin permaneció en Down House, su hijo Charles había muerto unos días antes. Pero se había dado el primer paso en dar a conocer una de las ideas más importantes de toda la ciencia moderna: la teoría de la evolución por selección natural. Un año más tarde Darwin publicó su gran libro El origen de las especies.

Los 4 postulados de la TEORÍA DARWIN - WALLACE

1. Los individuos varían en una población. Cada unos de los integrantes de una población difiere de los demás en varios aspectos
   
   
2. Los caracteres se heredan de padres a hijos. Al menos alguna de las diferencias entre los miembros de una población se debe a características que puede transmitirse de los progenitores a la descendencia.
   
   
3. Algunos individuos no logran sobrevivir y reproducirse. En cada generación algunos individuos de la población sobreviven y se reproducen con éxito, pero otros no.
   
   
4. La supervivencia y la reproducción no están determinadas por el azar o la suerte. En vez de ellos, la probabilidad de supervivencia y reproducción de un individuo dependen de sus características. Los individuos con caracteres que les confieren ventajas sobreviven más tiempo y dejan mayor número de descendencia, un proceso conocido como selección natural

Aunque tanto Darwin como Wallace articularon el concepto de selección natural en forma independiente. Darwin fue el primero en plantearlo. Más aún, El origen de las especies brindó una evidencia exhaustiva desde varios campos para sostener tanto a la selección natural como a la evolución misma, de modo que ambos conceptos se hallan más estrechamente asociados con Darwin que con Wallace.

Los hechos a los que recurrió Darwin para concebir y desarrollar su teoría de la evolución por selección natural eran familiares a la mayoría de los biólogos contemporáneos. Su intención fue percibir el significado de las relaciones entre ellos. Tanto Darwin como Wallace fueron influenciados por las ideas del economista Thomas Malthus, que en 1838 publicó un ensayo sobre el principio de la población. Para este autor, dado que la tasa de crecimiento de la población humana es mayor que la producción de alimentos, este crecimiento descontrolado lleva inevitablemente al hambre. Darwin halló paralelismo de esta idea en toda la naturaleza.

Reconoció que las poblaciones de todas las especies tienen el potencial de crecer rápidamente en número. Para ilustrar este punto utilizó el siguiente ejemplo:

“Supongamos… que hay ocho parejas de pájaros y que sólo cuatro de ellas anualmente… crían 4 descendientes y que ellos continúan criando con la misma velocidad, entonces al final de siete años… habrían 2048 pájaros, en vez de los 16 originales.”

Sin embargo, tales tasas de crecimiento rara vez se observan en la naturaleza. Por lo tanto, Darwin razonó que la mortalidad en la naturaleza también debe ser elevada. Si no fuera así, aún las especies de reproducción más lenta alcanzarían pronto enormes tamaños poblacionales.

También observó que aunque las descendencia tiende a ser semejante a sus progenitores, la cría de la mayoría de los organismos, no resulta idéntica entre sí o a sus padres. Sugirió que ligeras variaciones entre los individuos afectan la posibilidad que un individuo determinado sobreviva y se reproduzca. Darwin denominó “selección natural” a esa supervivencia diferencial y reproducción de individuos.

Darwin pudo haber utilizado el concepto de “selección natural” debido a que estaba familiarizado con la selección artificial de individuos con ciertas características notables realizadas por los criadores de plantas y animales. Él mismo era un criador de palomas y conocía bien la sorprendente diversidad en color, forma y comportamiento que podía obtenerse. Reconoció estrechos paralelos entre la selección realizada por los criadores y la selección que se daba en la naturaleza. Como argumentó en El origen de las especies:

“¿Cómo puede dudarse, por la lucha que cada individuo tiene para obtener la subsistencia, de que cualquier variación minúscula en la estructura, los hábitos, los instintos que le permitan al individuo adaptarse mejor a las nuevas condiciones daría cuenta de su vigor y su salud? En la lucha tendría una mejor oportunidad de supervivencia y aquellos individuos de la descendencia que heredaran la variación, aunque esta fuera muy leve, tendrían esa mejor oportunidad.”

Esta afirmación escrita hace 150 años, permanece como una clara expresión del proceso de evolución por selección natural. Resulta importante aclarar que Darwin comprendió con claridad que los individuos no evolucionan, sino que lo hacen las poblaciones.

Con la Teoría de la Evolución propuesta por Darwin y Wallace nació la Biología como ciencia.

BIBLIOGRAFÍA

• Audesirk et al (2013), Biología la vida en la Tierra, Pearson, México, pp 267-274
• Revista Nautilus N°13 (2008), Centro Cultural Rector Ricardo Rojas, Secretaría de Extensión Universidad de Buenos Aires.
• Sadava et al (2012), Vida, la ciencia de la biología, Médica Panamericana, Buenos Aires, pp 487-489