Fernando González Candelas - La evolución, de Darwin al genoma

Como vemos, el razonamiento es sencillo y elegante. Tan sencillo que uno de los científicos amigos de Darwin, el zoólogo Thomas Huxley, exclamó al conocerlo: «¡Qué idiota, cómo no se me había ocurrido antes!». Y es que la simplicidad del mecanismo propuesto esconde consecuencias de gran trascendencia, a la vez que abre numerosas vías de inspiración y trabajo para el estudio de la naturaleza. La selección natural no da sólo una explicación al cambio orgánico, a la transformación de las especies, sino que implica una nueva visión de la naturaleza y de la posición de la especie humana en ella.

Al proponer un mecanismo puramente natural y, por lo tanto, material, Darwin barre de un plumazo la necesidad de invocar a fuerzas o seres sobrenaturales en la explicación de la diversidad de los seres vivos. Ya no hay lugar para un Dios Creador, al menos no para uno que tenga un papel más allá del inicio de la vida, cuestión sobre la que Darwin dejó bien claro que no estaba en condiciones de manifestarse, dado el desconocimiento de la ciencia de su época sobre todo lo relevante para su estudio. Pero tampoco hay lugar para un Dios Diseñador de lo viviente.

Con su acción continua y persistente, la selección natural explica por qué las estructuras, órganos y procesos que caracterizan a los seres vivos aparecen perfectamente adaptados a su función. No es necesario un ser omnisciente y omnipotente para diseñar estructuras tan complejas como el ojo o la mano: ambas son el resultado de un proceso de selección que ha operado durante innumerables generaciones hasta lograr encajar las necesidades de los organismos y los instrumentos presentes en ellos para lograrlas de una manera que, a menudo, nos parece perfecta. El resultado de este ajuste, apenas perceptible en cada generación pero de gran poder a lo largo del tiempo, es lo que denominamos adaptación.

Con un simple razonamiento e invocando un único mecanismo, Darwin explicó tanto la diversidad de los seres vivos como sus adaptaciones al medio. En ambos casos, la explicación choca frontalmente con muchas doctrinas religiosas, especialmente con las predominantes en el mundo occidental. No es de extrañar que, desde un primer momento, diferentes confesiones acogieran con indisimulado rechazo las teorías darwinistas, oposición que persiste en gran medida todavía en nuestros días. Pero Darwin tampoco con-siguió una aceptación unánime entre los científicos, en algunos casos por los mismos prejuicios religiosos y argumentos filosóficos que llevaron al rechazo de otros grupos sociales, si bien muchas de las objeciones planteadas eran válidas y, algunas, correctas.

1. Todos los seres vivos tenemos un ácido nucleico, el dna o el rna, como material hereditario. Sin embargo, los principios evolutivos se pueden aplicar a la resolución de problemas complejos por medio de programación evolutiva o al diseño de fármacos u otras sustancias que cumplan funciones predefinidas.

Capítulo 5

PRUEBAS Y CRÍTICAS A LA EVOLUCIÓN

Como hemos visto, la teoría evolutiva desarrollada por Darwin tiene varios componentes. Cuando se plantea la existencia de pruebas a favor de la evolución, en el sentido propuesto por Darwin y la ciencia actual, hay que considerar los diferentes componentes de ésta. Así, cabe distinguir entre pruebas a favor del origen común de los seres vivos a partir de un antepasado común, pruebas de la aparición de nuevas especies a partir de otras ancestrales, y pruebas de que el mecanismo de la selección natural es capaz de promover tanto la adaptación como la especialización. Algunas de ellas son sencillas: hay observaciones cotidianas que representan ejemplos válidos de las mismas; otras, por el contrario, son bastante complejas, tanto por las teorías sobre las que se sustentan como por la dificultad de obtener o interpretar directamente los datos en los que se basan.

Un postulado fundamental de la teoría de Darwin es la ancestralidad común de todos los seres vivos. Las pruebas más directas de esta afirmación no estaban disponibles en su época. De hecho, sólo recientemente los científicos han tenido acceso a ellas. Si pensamos en todos los organismos vivos, desde las bacterias hasta los árboles o las aves o incluso nuestra propia especie, es difícil encontrar características compartidas por todos ellos a simple vista: sólo mediante el análisis de caracteres de la biología molecular o la bioquímica empezamos a encontrar un gran número de propiedades comunes a todos ellos. La principal es que todos los seres vivos celulares compartimos un mismo sistema genético, basado en el ácido desoxirribonucleico o dna. Esta molécula es la encargada de transmitir la información de padres a hijos, generación tras generación, a la vez que codifica todas las instrucciones necesarias para el perfecto funcionamiento de las células. En los organismos pluricelulares, también contiene las reglas que permiten construir un organismo tan complejo como una persona a partir de una única célula, resultado de la fusión de dos gametos. Esta unidad del material genético se extiende a otras moléculas y a los procesos que dependen de ellas: las proteínas de todos los seres vivos se basan en el mismo subconjunto de veinte aminoácidos, las enzimas encargadas de replicar y reparar el material hereditario son, en su mayor parte, comunes a todos los organismos, y lo mismo sucede con el sistema encargado de traducir el mensaje codificado en el dna a proteínas.

Si todos los seres vivos compartimos un ancestro común, más fácil es demostrar que las especies surgen a partir de otras preexistentes. Las evidencias son diversas. Por ejemplo, en el registro fósil encontramos muchas series ininterrumpidas de cambio gradual que permiten establecer con precisión el proceso de transformación de unas especies en otras. Sin embargo, estos casos, contabilizados sobre la totalidad de especies, son las excepciones y no la regla, por lo que hay que recurrir a pruebas menos directas, pero no por ello menos potentes. Si dos especies provienen de un ancestro común reciente, por las mismas razones que los hijos se parecen a sus progenitores, esas especies compartirán una serie de características en mayor número y grado que especies evolutivamente más alejadas. Estos caracteres compartidos por ancestralidad común, las homologías, se van perdiendo a medida que nos alejamos en la escala en la que midamos el parentesco. Es fácil reconocer el parecido entre los lobos y los perros, en especial en algunas razas como los pastores alemanes, pero ya no es tan fácil si lo que comparamos son los perros con los ratones y, menos aún, si son los perros con las ranas o las truchas. El número de homologías compartidas nos informa directamente del parentesco entre especies a la vez que nos prueba que unas tienen su origen en otras previas. 1

La existencia de homologías compartidas proporciona otro tipo de pruebas muy potentes a favor de la evolución por selección natural. Si la existencia de una presión selectiva da como resultado la aparición o el desarrollo de adaptaciones, la relajación de la selección también tiene consecuencias importantes. Entre las más destacadas está la atrofia o degeneración de estructuras que eran funcionales en ciertas circunstancias durante la evolución de un linaje pero que, en la actualidad, han perdido esa condición. Por ejemplo, todos los vertebrados terrestres (anfibios, reptiles, aves y mamíferos) son animales tetrápodos, pues poseen dos extremidades anteriores y dos posteriores. Una de las funciones principales de las extremidades es la locomoción, ya sea en tierra (patas), en el agua (aletas) o en el aire (alas). Sin embargo, hay varios organismos que han desarrollado sistemas alternativos de desplazamiento, como las serpientes, que reptan, o las ballenas, que usan su poderosa cola para proporcionarse el impulso necesario para desplazarse en el mar. ¿Qué sucede con las extremidades de estos organismos cuando ya no son necesarias para la locomoción? Si la selección fuese todopoderosa, el resultado óptimo sería la eliminación completa de esas extremidades, para ahorrar el coste que supone su formación. Pero la selección no lo puede todo. Podría permitir que desapareciese un carácter si ese proceso dependiese de la eliminación o inactivación de uno o unos pocos genes que no afectasen a otras funciones esenciales. Sin embargo, en organismos complejos, como los vertebrados, el desarrollo de estructuras como las extremidades no depende de unos pocos genes, sino de una multitud que, además, es compartida con el desarrollo de otras estructuras y órganos. Por lo tanto, la selección natural no puede eliminar esos genes para evitar que se desarrollen esas estructuras superfluas. Lo que sí que puede es minimizar el coste que conlleva su construcción, y esas extremidades quedan reducidas a su mínima expresión (figura 5.1), de modo que conforman estructuras atrofiadas o rudimentarias. ¿Cómo se puede explicar la frecuente presencia de estas estructuras si no es por el cese de la acción de la selección?