Introducción a la ciencia II. Ciencias Biológicas (59 page)

La idea de Lamarck sobre la «herencia de los caracteres adquiridos» tropezó rápidamente con dificultades.

¿Cómo se había desarrollado en la jirafa, por ejemplo, su piel manchada? Seguramente ninguna acción por su parte, deliberada o involuntaria, podría haber producido este cambio. Además, un experimentador escéptico, el biólogo alemán August Friedrich Leopold Weismann, cortó las colas de un grupo de ratones durante varias generaciones e informó que la última generación mostraba unas colas no inferiores en tamaño a las de la primera. (Pudo haberse ahorrado este esfuerzo considerando el ejemplo representado por la circuncisión de los varones judíos, los cuales, después de un millar de generaciones, no han conseguido producir ninguna disminución de tamaño en el prepucio.)

En 1883, Weismann había observado que las células germen, que eventualmente habrían de originar el espermatozoide o el huevo, se separaban del resto del embrión en un estadio precoz y permanecían relativamente no especializadas. A partir de esto, y de sus experimentos con las colas de las ratas. Weismann dedujo la teoría de la «continuidad del plasma germinal». En su opinión, el plasma germinal (es decir, el protoplasma que forma las células germinales) poseía una existencia continua a través de las generaciones, independientemente del resto del organismo, aunque tenía en éste un habitáculo temporal, por así decirlo, que se construía y destruía en cada generación.

El plasma germinal gobernaba las características del cuerpo, pero no era afectado por éste. En su exposición, aparecía como el extremo opuesto de Lamarck, y se equivocaba también, aunque, considerada en conjunto, la situación real se asemeja más estrechamente al punto de vista de Welsmann que al de Lamarck.

A pesar de ser rechazado por la mayor parte de los biólogos, el lamarckismo subsistió hasta el siglo XX, e incluso tuvo una poderosa, aunque en apariencia temporal, resurrección en la forma del lysenkoísmo (modificación hereditaria de las plantas mediante ciertos tratamientos) en la Unión Soviética. (Trofim Denisovich Lysenko, el autor de esta teoría, fue poderoso en la época de Stalin, retuvo parte de su influencia durante el gobierno de Kruschev y al fin cayó en desgracia cuando Kruschev fue apartado del poder en 1964.) Los geneticistas modernos no excluyen la posibilidad de que la acción del medio ambiente pueda dar lugar a ciertos cambios transmisibles en los organismos simples, pero la idea de Lamarck, como tal, fue destruida por el descubrimiento de los genes y de las leyes de la herencia.

En 1831, un joven inglés llamado Charles Darwin, un diletante y deportista que había vivido una juventud un tanto desocupada y que buscaba con insistencia alguna cosa que le permitiera vencer su aburrimiento, fue persuadido por un capitán de barco y un profesor de Cambridge para que embarcara como naturalista en un buque, dispuesto para un viaje alrededor del mundo con una duración de cinco años. La expedición tenía como objetivo estudiar los litorales continentales y realizar observaciones sobre la flora y la fauna durante el trayecto. Darwin, que contaba entonces 22 años de edad, realizó a bordo del
Beagle
el más importante viaje por mar de la historia de la ciencia.

Mientras el barco navegaba lentamente a lo largo de la costa este de Sudamérica y luego remontándola por la costa oeste. Darwin fue recopilando cuidadosamente toda clase de información sobre las diversas formas de vida vegetal y animal. Su descubrimiento más sorprendente tuvo lugar en un grupo de islas del Pacífico, aproximadamente unas 650 millas al este del Ecuador, llamada islas Galápagos, debido a las tortugas gigantes que vivían en ellas (galápagos procede de la palabra española tortuga). Lo que más atrajo la atención del joven Darwin durante sus cinco semanas de estancia en las islas fue la diversidad de pinzones que había en ellas; éstos se conocen en la actualidad como «los pinzones de Darwin». Halló que los pájaros se dividían en al menos unas catorce especies diferentes, distinguiéndose unas de otras principalmente por las diferencias en la forma y tamaño de sus picos. Estas especies particulares no existían en ningún otro lugar del mundo, pero se parecían a un pariente evidentemente cercano del continente sudamericano. ¿Qué era lo que motivaba el carácter de los pinzones en estas islas? ¿Por qué se diferenciaban de los pinzones ordinarios, y por qué se dividían en no menos de catorce especies? Darwin decidió que la teoría más razonable al respecto era que todas ellas descendían de un tipo principal de pinzón y que se habrían ido diferenciando durante el largo período de aislamiento soportado en el archipiélago. La diferenciación se habría producido como resultado de la variación de los métodos de obtención de los alimentos. Tres de las especies de pinzones comían todavía semillas, al igual que la especie continental, pero cada una comía una clase distinta de semillas y variaba, por tanto, en su tamaño, existiendo una especie más grande, otra mediana y una tercera más pequeña. Otras dos especies se alimentaban de cactos; la mayor parte de las restantes comían insectos.

El problema de los cambios ocurridos en las costumbres alimentarias y las características físicas de los pinzones preocupó la mente de Darwin durante varios años. En 1838 empezó a vislumbrar un atisbo de respuesta al leer un libro que había sido publicado cuarenta años antes por un clérigo inglés llamado Thomas Roben Malthus. Se titulaba
Un ensayo sobre el principio de la Población;
en él, Malthus sostenía que la población crece siempre en una proporción mayor que su provisión de alimentos, de forma que finalmente el hombre, una epidemia o la guerra la diezmaban. Fue en este libro donde Darwin tropezó con la frase «la lucha por la existencia», que sus teorías convirtieron en famosa más tarde. Recordando los pinzones, Darwin comprendió de pronto que la lucha por los alimentos podía actuar como un mecanismo que favorecía a los individuos más eficientes. Cuando los pinzones que habían colonizado las Galápagos se hubieran multiplicado hasta el punto de sobrepasar la provisión de semillas, únicamente los pájaros más fuertes, o aquellos particularmente adaptados para conseguir semillas, o también los que habían sido capaces de obtener nuevas formas de alimentos, pudieron sobrevivir. Un pájaro que casualmente estuviera dotado de pequeñas variaciones de las características del pinzón, variaciones que le permitieran comer semillas más grandes o más duras, o, mejor aún, insectos, dispondría de un medio de subsistencia ilimitado. Un pájaro con un pico ligeramente más delgado o más largo podría conseguir alimentos que no estaban al alcance de los demás, o uno que tuviera un pico anormalmente grande podría disponer de alimentos insólitos. Tales pájaros, y sus descendientes, se multiplicarían a expensas de la variedad original de pinzones. Cada uno de los tipos adaptados hallaría y ocupada un nuevo hábitat, no ocupado, en el medio ambiente. En las islas Galápagos, virtualmente libres de vida ornitológica al comienzo, estaban disponibles toda clase de habitáculos y no existían competidores que estorbaran el camino. En el continente sudamericano, con todos los lugares ocupados, el pinzón antepasado sólo habría podido dedicarse a mantener su estatus. No daría lugar a nuevas especies.

Darwin sugirió que cada generación de animales estaba constituida por una serie de individuos que variaban, en ocasiones, del promedio. Algunos podrían ser ligeramente mayores; otros poseerían órganos de un tamaño ligeramente alterado; algunas de estas modificaciones representarían sólo una proporción sin importancia por encima o por debajo de la normalidad. Las diferencias podían ser efectivamente mínimas, pero aquellos cuyas estructuras estaban ligeramente mejor adaptadas al medio ambiente tenderían a vivir un poco más de tiempo y a tener una mayor descendencia. Eventualmente, a una acumulación de características favorables podría añadirse una incapacidad para aparearse con el tipo original, o con otras variedades de éste, y así nacería una nueva especie.

Darwin denominó a este proceso «selección natural». Según su teoría, la jirafa había conseguido su largo cuello, no por un proceso de alargamiento, sino debido a que algunas jirafas habían nacido con cuellos más largos que sus compañeras, y, cuanto más largo fuera el cuello, mayor era la posibilidad del animal para conseguir alimento. Por selección natural, las especies con cuello largo habrían triunfado. La selección natural explicaba también la piel manchada de la jirafa de un modo bastante sencillo: un animal con manchas en su piel podría disimular se mejor contra la vegetación multicolor, y de este modo tendría más posibilidades de escapar a la atención del león al acecho.

La teoría de Darwin acerca del modo como las especies se habían formado explicó también por qué a menudo resultaba tan difícil establecer unas distinciones claras entre las especies o entre los géneros. La evolución de las especies es un proceso continuo y, por supuesto, necesita un período de tiempo muy prolongado. Por fuerza, deben existir algunas especies en las que algunos miembros están, incluso en la actualidad, derivando lentamente en especies separadas.

Darwin empleó muchos años en recoger las pruebas y elaborar su teoría. Se percató de que ésta haría temblar las bases de la biología y del pensamiento humano acerca del lugar que el hombre ocupaba en el esquema de los seres, y esperó a estar seguro de su fundamento en todos los aspectos posibles. Darwin empezó a recoger notas sobre el tema y a meditar sobre él en 1834, incluso antes de leer a Malthus, y, en 1858, estaba todavía trabajando en un libro que trataba sobre el tema. Sus amigos (incluyendo a Lyell, el geólogo) conocían lo que estaba elaborando; varios habían leído ya sus notas preliminares. Le urgían a apresurase, por temor a que alguien se le anticipara. Pero Darwin no se apresuró (o no pudo), y sucedió lo que temían.

El hombre que se le anticipó fue Alfred Russel Wallace, catorce años más joven que Darwin. La vida de Wallace discurrió de modo muy parecido a la de Darwin. En su juventud formó parte también de una expedición científica alrededor del mundo. En las Indias Orientales, observó que las plantas y los animales de las islas situados más al Este eran completamente distintos de los de las islas occidentales. Podía establecerse una línea divisoria entre los dos tipos de formas vivientes; esta línea discurría entre Borneo y las Célebes, por ejemplo, y entre las pequeñas islas de Bali y Lombok, más allá, hacia el Sur. La línea se conoce todavía con el nombre de «línea de Wallace». (Posteriormente, Wallace llegó a dividir la Tierra en seis grandes regiones, caracterizadas por distintas variedades de animales, una división que, con pequeñas modificaciones, es todavía considerada válida.)

Ahora bien, los mamíferos de las islas más orientales y de Australia eran claramente más primitivos que los de las islas occidentales y Asia, y, en realidad, que los del resto del mundo. Parecía como si Australia y las islas orientales se hubieran separado de Asia en alguna época remota de la Historia, cuando sólo existían mamíferos primitivos, y que los mamíferos placentarios únicamente se hubieran desarrollado más tarde en Asia. Nueva Zelanda debía de haber quedado aislada incluso durante más tiempo, ya que carecía en absoluto de mamíferos y estaba habitada por pájaros primitivos sin alas, de los cuales el superviviente más conocido hoy día es el kiwi.

Pero, ¿cómo habían surgido en Asia los mamíferos más evolucionados? Wallace comenzó a intentar descifrarlo en 1855, y en 1858, también él, leyó el libro de Malthus, y a partir de él dedujo, asimismo, idénticas conclusiones a que había llegado Darwin. Pero Wallace no empleó veinticuatro años en escribir sus conclusiones. Una vez la idea estuvo clara en su mente, se sentó y escribió un artículo sobre el tema en un par de días. Wallace decidió enviar sus manuscritos a algún competente biólogo reconocido, para su crítica y revisión, y eligió a Charles Darwin.

Cuando Darwin recibió el manuscrito, quedó atónito. Expresaba sus propias ideas casi en sus mismos términos. Inmediatamente remitió el artículo de Wallace a otros científicos importantes y se ofreció a colaborar con Wallace en los posibles informes, reuniendo sus conclusiones. Las comunicaciones de ambos aparecieron en el
Diario de la Sociedad Lineana
, en 1858.

Al año siguiente, el libro de Darwin se publicó finalmente. Su título completo es
Sobre el Origen de las Especies por Medio de la Selección Natural
, o
la Supervivencia de las Razas Favorecidas en la Lucha por la Vida.
Nosotros lo conocemos simplemente como
El Origen de las Especies
.

La teoría de la evolución ha sido modificada y perfeccionada desde la época de Darwin, gracias al conocimiento del mecanismo de la herencia, de los genes y de las mutaciones (véase capítulo 13). No fue hasta 1930, realmente, cuando el estadístico y geneticista inglés Ronald Aylmer Fisher tuvo éxito en la demostración de que los genes mendelianos proporcionaban el mecanismo necesario para la evolución basada en la selección natural. Solamente entonces consiguió la teoría de la evolución su forma moderna.

Naturalmente, los adelantos en otras ramas de la ciencia continuaron aguzando y enfocando el concepto darviniano. La comprensión de las placas tectónicas (véase capítulo 4) explicó muchas cosas acerca de las fuerzas que han llevado adelante la evolución y la manera en que especies similares aparecen en partes de la Tierra ampliamente separadas entre sí. La habilidad para analizar proteínas y ácidos nucleicos en detalle han hecho posible rastrear la evolución molecular y juzgar, p9or el grado de diferencias entre las moléculas (como describiré más adelante en este capítulo), el grado de relación entre organismos.

Naturalmente, en algo tan complejo como el desarrollo de la evolución de los organismos vivientes durante miles de millones de años de tiempo, continúa la controversia acerca de los detalles del mecanismo. Así, en los años 1970, algunos biólogos, como Stephen Jay Gould, han adelantado la noción de
evolución puntuada
. No describen el desarrollo evolutivo como un lento, más o menos al azar y continuado proceso en movimiento. Más bien, les parece que existen largos períodos de relativa carencia de cambios, entremezclados por situaciones en que tienen lugar unos cambios comparativamente repentinos y pronunciados (no de la noche a la mañana, pero tal vez durante unos centerares de miles de años, que es algo muy rápido en la escala evolutiva).