Antonio Vélez - Homo sapiens

El término “evolución” está asociado con progreso y perfeccionamiento, con aumento de complejidad organizativa y también con adaptación, porque, al evolucionar, por lo regular van apareciendo naturalmente algunas características, como mayor eficiencia en la ejecución de las tareas que le son propias al individuo, mejor ajuste con el medio externo, mayor demanda de energía, más autonomía y control sobre el entorno, y mayor economía y perfección en el diseño.

Figura 2.1 Alfred Russel Wallace, coautor, con Charles Darwin, de la teoría de la evolución

La esencia de la teoría de la evolución de las especies planteada por Charles Darwin, y de forma independiente y casi simultánea por Alfred Russel Wallace (figura 2.1), sigue aún vigente. El proceso evolutivo resulta de la contraposición de dos mecanismos: uno creador de variaciones hereditarias, aportadas por la misma naturaleza, y el otro proporcionado por el medio o nicho ecológico, encargado de efectuar la selección. En principio, el modelo es muy sencillo, tanto que resulta paradójico para más de uno, pues en unas pocas líneas es capaz de explicar la complejidad de la vida, la complejidad de más alto rango conocida en este planeta. Más aun, es el único mecanismo conocido por el hombre capaz de generar complejidad de manera espontánea, hasta el punto de crearnos la ilusión de que detrás de todo hay un diseñador inteligente.

Modelo darwiniano

Una manera fácil de comprender la esencia de la evolución es observar lo que ocurre en una granja —como lo hizo Darwin para inspirarse— y presenciar en carne viva el proceso por medio del cual el hombre ha conseguido, en apenas ciento cuarenta siglos, modificar sensiblemente y para su beneficio un amplio conjunto de especies animales y vegetales. Los éxitos de este procedimiento, conocido como “selección artificial”, han sido numerosos y trascendentales en la evolución de la cultura humana. A partir del lobo, en solo catorce mil años de domesticación, el hombre ha obtenido la amplia variedad de razas de perros que ahora conocemos. Una vaca holstein es una máquina de producir leche, a tal punto que muchas de ellas superan la asombrosa marca de ochenta litros por día.

La evolución se lleva a cabo por medio de la máquina evolutiva darwiniana, compuesta por los dos mismos mecanismos que utiliza el granjero para mejorar sus especies: variación y selección; el primero suma, el segundo resta. Permanentemente están apareciendo individuos portadores de novedades hereditarias, que pueden ser anatómicas, fisiológicas o sicológicas, y cuyo principal agente causal son las variaciones en el material genético. Aquellos conjuntos genéticos que mejoren la eficacia reproductiva de los individuos en el nicho ocupado por la especie, en caso de mantenerse estable, tenderán a propagarse en la población, en detrimento de las otras alternativas, competencia llamada “selección natural”. Perdurar en el mundo es una lotería: la mayor eficacia reproductiva equivale a jugar con más boletas. El material genético de los ganadores y las características que determina se difunden por la población y terminan formando parte de los rasgos de la especie. Según el bioquímico Steve Jones (1998), “[l]a evolución es un examen con dos temas; debemos pasar ambos para tener éxito. El primero es estar vivos hasta tener una oportunidad de reproducirnos. En el segundo, la calificación depende del número de descendientes”. Aquel que no llegue a la adultez o no deje descendencia pierde el año evolutivo.

Darwin conjeturaba que si en una población aparecía por azar un individuo mejor adaptado que sus compañeros al medio ocupado en ese momento, tendía a dejar más descendientes que ellos. Por eso, en el modelo clásico se hablaba de “coeficiente de adaptación” (fitness, en inglés), como una manera de medir la capacidad de supervivencia del progenitor y sus herederos, lo que debía traducirse a la larga en una mayor descendencia.

Más de uno de quienes estudian por primera vez el modelo darwiniano se ven confundidos por el concepto de “adaptación”, pues casi con seguridad han observado en los seres vivos una profusión de características no adaptativas. El mismo Darwin, después de publicar El origen de las especies, se dio cuenta de la deficiencia del modelo, y eso lo obligó a modificarlo introduciendo lo que llamó “selección sexual”, complemento indispensable a su coeficiente de adaptación. Darwin pensaba que si un animal, gracias a su plumaje atractivo o a su mayor tamaño y fortaleza, podía vencer a los competidores sexuales, la desventaja de una mayor vulnerabilidad, si la hubiere, se vería recompensada por una mayor tasa reproductiva.

Dimorfismo sexual

Cuando se privilegia la capacidad reproductiva, la selección natural se convierte en selección sexual; que haya sido de común ocurrencia en la evolución de los mamíferos lo atestiguan el mayor tamaño y la profusión de adornos en los machos de varias especies: el mayor tamaño, aunque en ciertas condiciones represente una desadaptación, sirve para tener acceso a más parejas sexuales; los adornos, para resultar más atractivo. Esta asimetría morfológica se conoce con el nombre de “dimorfismo sexual”. Los leones son más robustos y fuertes que las leonas y, además, están adornados con melenas imponentes; los papiones machos pueden llegar a pesar el doble de las hembras, e igual ocurre con los gorilas y orangutanes; y el león marino es desproporcionadamente más voluminoso que las hembras (en la figura 2.2, un macho vigila la posesión más apreciada por su genoma: el harén). En la especie humana y entre los chimpancés también hay dimorfismo, aunque moderado: las hembras tienen aproximadamente el 80% del peso y estatura de los machos.

Figura 2.2 Dimorfismo sexual de los leones marinos

Los adornos brillantes, coloridos y aparatosos son un recurso visual con el cual los machos atraen a las hembras, pero también a los depredadores, pues el ornato los hace más visibles y destacados. Asimismo, el plumaje sobrecargado aumenta su vulnerabilidad frente a estos y va asociado, dicen los endocrinólogos, a niveles altos de testosterona, de lo cual se derivan indeseables efectos inmunosupresores; sin embargo, dado su éxito biológico comprobado, debe ser más lo que se gana por el mayor atractivo frente al sexo opuesto, que lo que se pierde en las fauces de los carnívoros o acosado por las infecciones. El lujoso plumaje sería una clara desadaptación, pero que les reporta a las especies un mayor número de apareamientos, con un balance a favor: mayor número de herederos. De aquí inferimos que no siempre sobreviven los más aptos.

Fuentes de variabilidad

La variabilidad biológica resulta de alteraciones en cualquiera de los componentes del sistema que soporta la vida e incluye factores genéticos y ambientales. Aclaremos que la célula lleva a cabo sus funciones bajo el comando de las instrucciones genéticas, pero las leyes de la física y la química producen ciertos efectos que no dependen de tales instrucciones. En todos los casos, los genes utilizan las leyes de la física para llevar a cabo y potenciar sus funciones.

El desarrollo de un organismo es un proceso complejo que incluye de manera inseparable los genes y el ambiente. El genoma es como la partitura de una sinfonía: modela el resultado, pero el director de orquesta, los músicos, los instrumentos y el recinto son fundamentales en el resultado final. El matemático Ian Stewart (1999) lo resume así: “Los genes no son un plano detallado. Se parecen a una receta. La célula lleva a cabo sus instrucciones genéticas; las leyes de la física y la química producen ciertas consecuencias, y cuando usted las combina, obtiene un organismo. Los genes completan las leyes de la física, no las remplazan ni superan”. Por eso se habla ahora de “epigénesis”, un concepto originalmente biológico, para referirse al desarrollo de un organismo bajo la influencia conjunta de la herencia y el ambiente.