Darwin
Para ser un tipo que murió hace más de cien años, Charles Darwin (1809-1882) ha tenido buena culpa de los titulares de los periódicos en los albores del siglo XXI, y nadie estaría más enfadado por todo el jaleo que él. Darwin era un candidato bastante improbable para generar una idea que pondría patas arriba el mundo de la ciencia.
Tan revolucionaria como las ideas de Galileo, Newton y Einstein, la explicación de la evolución de Darwin por «selección natural» transformó nuestra comprensión del mundo vivo, y su teoría de selección natural establece las bases de la biología moderna.
Lo nuevo no fue el concepto de evolución…
«Hay grandeza en esta concepción de que la vida, … se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de un principio tan sencillo, infinidad de formas bellas y portentosas» (Párrafo final de El origen de las especies, 1859).
La evolución fue muy discutida entre científicos anteriores a Darwin. Sugerida por el zoólogo Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), la evolución también fue apoyada por Erasmus Darwin (1731-1802), abuelo de Darwin y doctor y botánico muy respetado. Sin embargo, la idea no resultaba convincente para la mayoría de la gente en el siglo XIX porque no explicaba cómo las especies podían evolucionar hacia algo que no fuese lo que ya eran. Además de falta de pruebas científicas, la teología de la época decía que un Dios benevolente vigilaba la creación de todo y que nada evolucionaba. Al principio de su vida, Darwin estaba de acuerdo con la idea de que una deidad había organizado la vida, pues esta era tan compleja que no podía «haber ocurrido» sin más.
Darwin es tan conocido porque cambió de idea y encontró y probó un mecanismo viable para la evolución, la selección natural.
Charles Darwin nació en una familia adinerada. Su educación comenzó con el estudio de la medicina, pero al no encontrarse cómodo con la práctica de la cirugía, Darwin cambió para licenciarse en teología. Su interés por el mundo natural fue una afición que persiguió activamente, y en la escuela participó en sociedades de estudiantes que estaban interesadas en la naturaleza.
Hemos de darle las gracias a la serendipia por el hecho de que Darwin no volviese a casa para hacerse vicario tras su graduación. Ocurrieron varios incidentes que le darían la oportunidad de desarrollar sus teorías por las que hoy es conocido.
Tras graduarse en 1831 a la edad de veintidós años, Darwin fue invitado a acompañar al capitán Robert FitzRoy, de veintitrés años, como «caballero acompañante» en un viaje de dos años en el barco asignado a FitzRoy, el Beagle. La misión de FitzRoy era cartografiar los océanos de Sudamérica y volver por Nueva Zelanda. Irónicamente, la pasión de FitzRoy era recolectar pruebas naturales que apoyaran la interpretación bíblica de la creación.
Las cualidades de Darwin para aquella posición eran estar disponible y haber nacido en la clase social adecuada. En aquellos días, las expediciones de exploración eran tan largas que los capitanes se sentían muy solitarios y se deprimían. Eran de una clase social distinta a la tripulación, de modo que era práctica común llevar a un amigo (o a alguien de buena cuna) como compañero. Para aquel viaje, la primera elección de FitzRoy se retiró de modo que Darwin fue su reemplazo.
Otro caso de serendipia ocurrió cuando Charles Lyell, considerado el padre de la geología, que ya habéis conocido en este libro, le pidió a FitzRoy que anotara las características geológicas que observara en sus viajes. Lyell le dio a FitzRoy una copia de su primer volumen de Principios de geología, que FitzRoy pasó a Darwin. El libro de Lyell se basa en la creencia de que la tierra fue creada gradualmente a través de extensos periodos temporales, mucho mayores que varios miles de años como la mayoría de los teólogos creían. Este concepto de la línea temporal de la tierra sería de ayuda para el concepto de Darwin de la selección natural.
Una vez que comenzó aquel viaje que duraría cinco años, Darwin consiguió sacar gran provecho de su situación. El papel del naturalista de la nave a menudo era llevado a cabo por el cirujano del barco, y así fue también en el caso del Beagle. Sin embargo, el cirujano del Beagle abandonó el barco en un puerto a mitad del viaje, de modo que Darwin quedó a cargo de recolectar especímenes, que disponía para ser enviados a Inglaterra.
Aunque el viaje no supuso ninguna iluminación para Darwin, hubo suficientes descubrimientos importantes que le ayudaron a dar forma a sus teorías, cuando los examinó de manera colectiva en retrospectiva. Estos son:
Darwin fue un regalo para los caricaturistas de su época. Esta ilustración, titulada «El hombre es sólo un gusano» y publicada poco antes de su muerte, muestra al gran naturalista sentado en el trono de Dios, supervisando la evolución de un caballero de Inglés.
Caricatura aparecida en la revista Hornetn donde Darwin es representado como un simio, como mofa a sus teorías evolutivas.
Junto con las especies que enviaba a Inglaterra, también envió informes de lo que veía. Estos primeros escritos fueron recopilados por el reverendo profesor John Stevens Henslow (1796-1861), que hizo que algunos naturalistas tuviesen acceso a los especímenes y a los informes de Darwin. Como resultado, cuando Darwin regresó, era toda una celebridad entre los científicos y era muy respetado por el trabajo que estaba realizando.
Una vez que volvió a Inglaterra en 1836, nunca volvió a abandonar su hogar, aunque había suficiente material como para mantenerlo ocupado. Poco después de su vuelta, el capitán FitzRoy comenzó a realizar un libro sobre el viaje y le pidió a Darwin que contribuyera con una sección sobre los especímenes recolectados de la naturaleza. Publicado originalmente como parte del relato de FitzRoy y conocido como el Diario de investigaciones sobre la historia natural y la geología de los países visitados durante el viaje alrededor del mundo del H.M.S. Beagle, fue finalmente publicado y llegó a conocerse como El viaje del Beagle. Darwin siguió revisando sus escritos y hacia 1845, comenzó a explorar la idea de la selección natural.
Carlos Justiniano Ribeiro das Chagas (1879-1934). Médico brasileño descubridor de la enfermedad de Chagas, también llamada tripanosomiasis americana. Hasta ahora ha sido el único investigador en describir completamente una nueva enfermedad infecciosa: su patógeno, su vector, su huésped, sus manifestaciones clínicas y su epidemiología. Bajo estas líneas se representa un diagrama con el complejo ciclo vital del protozoo flagelado Trypanosoma cruzi (del mismo género que el agente infeccioso causante de la enfermedad del sueño africana). Se observan dos partes, una en el huesped definitivo (hombre y otros mamíferos); y en el huesped intermediario, un triatomino redúvido (chinche).
Durante gran parte de la segunda mitad de su vida, Darwin tuvo que luchar contra la enfermedad. Tuvo fiebres en Argentina en 1833 y de nuevo estuvo muy enfermo en 1834. Sufría de extrema diarrea, dolores intestinales, nauseas, vómitos, insomnio y, por último, una enfermedad cardíaca letal. Ahora sabemos que todos estos síntomas pudieron estar causados por un parásito de Sudamérica. Aunque la causa de la enfermedad era desconocida en la época, hoy los científicos creen que quizá sufría de Chagas a causa de la mordedura de un insecto o probablemente la enfermedad de Méniére. (El Chagas es una enfermedad tropical de Sudamérica que es transmitida por insectos redúvidos; algunos síntomas son fiebre e hinchazones, y en su forma crónica, puede tener severas complicaciones cardíacas y gastrointestinales. La enfermedad de Méniére es una enfermedad del oído interno que se caracteriza por episodios de mareo y una progresiva pérdida de la audición).
A Darwin no se le ocurrió la idea de la selección natural durante el viaje sino que le llegó tras su vuelta a Inglaterra cuando tuvo tiempo suficiente para estudiar los especímenes que había recolectado y para considerar cómo cuadraban. A partir de sus estudios nacieron varias teorías relacionadas. Con el tiempo, Darwin concluyó que la evolución existía pero que el cambio evolutivo era gradual, requiriendo el paso de miles de millones de años. Darwin también identificó el mecanismo primario de la evolución: la selección natural, una idea muy controvertida en su momento (aún lo es en algunas partes del mundo occidental).
Mientras trabaja en sus ideas, comenzó a explicárselas a sus amigos en 1838, pero no las publicó porque sabía que serían controvertidas. En 1844, Darwin había escrito un ensayo de 244 páginas explicando sus primeras ideas, pero aún lo pasó de manera privada. Mientras tanto, continuó trabajando en su teoría de las especies. Experimentó para ver si las semillas podían resistir el agua salada al transportarlas a islas aisladas. Crio palomas para comprobar si sus ideas sobre la selección natural eran comparables a las de la «selección artificial» de los criadores de palomas. La gente podía verse reflejada en estos aspectos de su trabajo pues entendían los fundamentos (cuando no el mecanismo) de criar a una paloma más rápida, una remolacha mejor o un ternero más gordo.
Mientras tanto, la reputación de Darwin fue creciendo. Se había interesado en los percebes y escribió mucho sobre ellos, un trabajo que le hizo merecedor de la Medalla de la Royal Society en 1853, apuntalando aún más su reputación como biólogo.
Entonces a mitad de la década de 1850, otro naturalista, Alfred Russel Wallace, comenzó a escribir sobre la selección natural. Charles Lyell había trabado amistad con Darwin tras el viaje, de modo que cuando Wallace llevó su trabajo a Lyell, este contactó directamente con Darwin para advertirle de que Wallace estaba trabajando en una línea similar de pensamiento. Al no ser alguien a quien le gustasen las batallas, Darwin sugirió que se enviase el ensayo de Wallace a una publicación, punto en el que Lyell, que sabía todo lo que Darwin había conseguido, sugirió que ambos ensayos fuesen enviados conjuntamente a la Sociedad Lineana en 1858. Así ocurrió, pero Darwin no pudo asistir debido a que su hijo había muerto y estaba en el funeral.
¿Por qué no se reconoce a Wallace junto a Darwin? Aunque Wallace comenzó en la senda correcta, finalmente fue ignorado por la comunidad científica porque volvió a la creencia de que había un componente espiritual en el proceso. (En una nota a pie de la historia, la selección natural también fue promocionada por un tipo llamado Patrick Matthew, que vivió entre 1790 y 1874 y que escribió un libro titulado On Naval Timber and Arboriculture [Sobre la madera naval y la arboricultura]. Extrapoló lo que hoy en día conocemos como selección natural de sus observaciones de cómo la gente al cultivar árboles de las cualidades óptimas para el uso naval, influenciaba en el cambio a través de la selección artificial. Su teoría carecía de razonamiento científico, pero Matthew siempre se sintió agraviado por la falta de reconocimiento de su trabajo).
Darwin vigiló cuidadosamente las reacciones a la publicación de su ensayo y el de Wallace, y vio que no hubo revuelo alguno. En 1859, Darwin publicó finalmente Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida, en el que establecía la evolución por descendientes comunes como la explicación científica principal de la diversificación natural. En el momento, la evolución implicaba la creación sin intervención divina, y hasta donde pudo, Darwin evitó el uso de las palabras evolución y evolucionar. La primera edición del libro se centró más en la selección natural en la naturaleza, solo de manera indirecta aludía a ello para explicar la creación de los humanos. Las 1250 copias se vendieron de inmediato.
Cómo funciona la selección natural
En cualquier población, hay variaciones entre individuos. Por ejemplo, un pez nacido con ciertas características —aletas fuertes y la habilidad para moverse con rapidez— disfruta de una ventaja sobre otros peces de la misma especie que carecen de estas características. Si pasan estos rasgos a sus vástagos, algunos de estos disfrutaran de las mismas ventajas. Ya que lo organismos con aletas fuertes tienen más posibilidades de conseguir comida, tienen más posibilidades de reproducirse y pasar el rasgo de aletas fuertes a sus vástagos. Los otros rasgos aún existirán pero puede que cada vez sean menos comunes. La naturaleza selecciona aquellos rasgos que ayudan a los organismos a sobrevivir en el entorno. El cambio a veces ocurre por una alteración en el ambiente, como un cambio en el clima o un cambio en los recursos disponibles en el área. Algunos tipos de cambios pueden favorecer otras cualidades o rasgos en los peces. Mientras cambia el entorno, los peces mejor adaptados para vivir en el nuevo entorno viven mejor, más tiempo y producen más vástagos, hasta que la población comienza a tener un aspecto muy diferente del que tenía originalmente. Se dice entonces que el pez está mejor adaptado a vivir en el nuevo entorno. Finalmente esta adaptación al cambio puede ser lo suficientemente grande como para catalogar a este pez como una nueva especie. (Una especie es un grupo de organismos capaces de tener descendencia entre sí en la naturaleza y de producir vástagos fértiles).
Para Darwin, la vida sobre la tierra es el resultado de miles de millones de años de adaptaciones a entornos cambiantes. Aunque sus primeras obras evitaron mencionar a los humanos dentro del proceso evolutivo, ya no dudó más cuando publicó El origen del hombre (1871), en el que señaló que los humanos, como cualquier otro organismo sobre la tierra, son el resultado de la evolución.
En la época de Darwin, tuvo que depender de observaciones de diferencias y similitudes. Hoy tenemos cinco fuentes de pruebas sobre la evolución:
En 1861 —dos años tras la publicación de El origen de las especies— se envió al Museo Británico de Historia Natural en Londres un importante hallazgo. (El espécimen fue vendido al museo por un coleccionista particular, un doctor, que recibió el esqueleto como pago de uno de sus pacientes). En una cantera de Bavaria, se descubrió un espécimen bien preservado de un extraño fósil con plumas de la era Jurásica y fue llamado Archaeopteryx. Era una confusa mezcla de ave y reptil con cabeza de pájaro pero con dientes. Aunque Darwin había supuesto que las aves habían evolucionado a partir de los reptiles, aquí había una prueba que pasó desapercibida. El espécimen fue examinado por Richard Owen, un anatomista respetado. Thomas Henry Huxley (1825-1895), un zoólogo y paleontólogo de fama y gran defensor de Darwin, también lo vio en 1868. Pero ninguno de estos hombres —ni nadie de la época— fue capaz de convencer a otros científicos de que aquella era una pieza clave para la teoría de Darwin.
William Jennings Bryan (1860-1925). Político estadounidense y miembro del Partido Demócrata que fue candidato a la presidencia de los Estados Unidos de América en tres ocasiones: en 1896, 1900 y 1908. Fue el fiscal y testigo principal en el juicio a Scopes, también conocido como «juicio del Mono», en el que se acusó al maestro de escuela John Thomas Scopes de infringir la Ley Butler (que prohibía en ese estado la enseñanza de la teoría de la evolución a los alumnos de las escuelas públicas).
En Dayton, Tennessee, en los años 20, causó gran conmoción un juicio para examinar la aplicación de un estatuto de Tennessee que prohibía la enseñanza de la evolución en las escuelas públicas. John T. Scopes, un profesor de biología de instituto de veinticuatro años, fue el vehículo elegido para desafiar la ley estatal de Tennessee que marcaba como fuera de la ley «cualquier teoría que niegue la historia de la creación divina tal y como aparece en la Biblia». El Scopes Monkey Trial (el Juicio a Scopes), como llegó a conocerse, fue visto por toda la nación, no solo por lo interesante del tema, sino porque incluía un cara a cara de dos mentes legales privilegiadas: Clarence Darrow en la defensa y el tres veces candidato a la presidencia William Jennings Bryan como fiscal. El juicio fue celebrado en mitad de un circo de medios de comunicación. Cuando por fin fue el turno del jurado, hallaron a Scopes culpable tras una deliberación de ocho minutos.
Un año más tarde, la corte suprema anuló el veredicto debido a un defecto de forma. Aunque no resolvió la disputa, este último paso fue un duro golpe para los anti-evolucionistas. De los quince estados con legislación anti-evolucionista en 1925, solo dos estados (Arkansas y Mississippi) aprobaron leyes restringiendo la enseñanza de la teoría de Darwin.
La historia la conocen todos gracias a la obra de teatro y a la película La herencia del viento.
En 1965 Scopes escribió que, como resultado del juicio, «las legislaciones restrictivas sobre la libertad académica son para siempre una cosa del pasado» (John Thomas Scopes, «Reflections Forty Years After», www.law.umkc.edu/faculty/projects/ftrials/scopes/scopesreflections.html).
Finalmente Tennessee abolió la ley en 1967, pero la historia continúa.
Cualquiera que escuche las noticias sabe que Darwin, la selección natural y la evolución son a menudo el centro de un debate ideológico. Aquellos que se oponen al concepto de evolución defienden que está en contra de la interpretación literal del origen de la vida que se presenta en el Génesis. Los anti-darwinistas más recientes son una nueva camada. Ningún biólogo o geólogo serio duda de que la evolución ocurriera, y la mayoría de los más inteligentes defensores del diseño inteligente están de acuerdo. Simplemente afirman que algunos procesos naturales son tan complejos e ingeniosos que han de haber sido creados por un ser inteligente y sobrenatural. Al exponer así su caso, sin embargo, ignoran pruebas científicas de selección natural que siguen acumulándose gracias a nuevas herramientas y habilidades de análisis.
Retrato poco conocido de Charles Darwin en su juventud realizado por George Richmond (1840).
Hoy en día los debates surgen con mayor frecuencia en aquellos sistemas escolares que se preguntan: «¿Qué debemos enseñarles a nuestros hijos?» Algunos pedagogos parece ser que han comentado que la selección natural es «solo una teoría». Sin embargo, al despreciarla, ignoran el hecho de que en la ciencia una teoría tiene el mayor rango entre las ideas científicas y está bien apoyada por datos y observaciones. Afirman que no existen fósiles de transición que muestren cómo una especie evolucionó hacia otra, pero ignoran lo que se ha encontrado —o quizá los científicos no han encontrado las suficientes para satisfacerlos. Desde la década de 1860 y el hallazgo del Archaeopteryx (el eslabón entre las aves y los reptiles), los paleontólogos han seguido encontrando pistas. Recientemente han encontrado fósiles que marcan transiciones entre las ballenas y sus ancestros terrestres, y entre criaturas con aletas y otras con extremidades.
En abril de 2005, un equipo francés de paleontólogos informó del hallazgo en África central de un cráneo y otros huesos de un probable ancestro humano que vivió hace 7 millones de años. Los científicos que estudiaron los nuevos fósiles creyeron que se trataba de una especie que estaba «cercana al último ancestro común entre chimpancés y humanos» (John Noble Wilford, «Fossils of Apelike Creature Still Stir Lineage Debate», New York Times, 12 de abril de 2005). Otros científicos requirieron más pruebas.
La evolución biológica es la única teoría científica que ha llegado al Tribunal Supremo. En 1987 el Tribunal Supremo sentenció que el creacionismo es una creencia religiosa que no puede ser enseñada en las escuelas públicas. Sin embargo, la discusión continúa.
En 1999, el Consejo Educativo del Estado de Kansas cambió sus estándares de ciencias para eliminar la evolución como explicación del desarrollo de la humanidad; también eliminaron la teoría del «big bang». Al año siguiente dieron marcha atrás cuando los votantes optaron por desbancar a aquellos que habían propiciado el anterior cambio. De nuevo han dado marcha atrás, habiendo aprobado (en 2005) otro conjunto de estándares de ciencias que defienden exponer a los estudiantes a críticas a la evolución como el diseño inteligente (ID).
En Dover, Pennsylvania, el derecho a enseñar diseño inteligente fue llevado a juicio a finales del verano de 2005. Solo unas semanas después, los votantes echaron del gobierno a ocho de los miembros del consejo escolar que apoyaban el diseño inteligente. Unas semanas más tarde, el juez finalizó sus consideraciones y dictó en contra de la enseñanza del ID en Dover.
Los defensores del diseño inteligente señalan el ojo humano y la asombrosa habilidad de la sangre para coagularse como pruebas de lo difícil que es imaginar que estas cosas «evolucionaron». Aún así, los científicos están investigando cómo funcionan los genes y han rastreado la vista hasta unas bacterias sin visión de las que evolucionaron animales pluricelulares hace más de 500 millones años. Finalmente las zonas fotosensibles de estos organismos gradualmente cambiaron a cráteres sensibles a la luz que podían detectar la dirección de la que esta provenía. Poco a poco los cráteres desarrollaron lentes, mientras mejoró la capacidad de recoger información de estos órganos. (Recordad que la línea temporal tiene miles de millones de años).
En cuanto a la coagulación de la sangre, hoy en día los científicos están realizando estudios a nivel molecular y comienzan a entender el orden en el que las diferentes proteínas se involucraron para conseguir que la sangre se coagulara, y cómo finalmente se desarrollaron los sofisticados mecanismos de coagulación de los humanos y de otros animales superiores. El mapeado del genoma ha ayudado en este caso. Los científicos habían predicho que animales más primitivos como los peces carecían de ciertas proteínas de coagulación, y de hecho, la secuencia del genoma de los peces acaba de demostrarlo.
Los descubrimientos moleculares también suministran pruebas de ancestros comunes. Ahora sabemos que cada célula viva usa ácidos nucleicos como material genético y usa los mismos veinte aminoácidos como bloques de construcción de las proteínas. El desarrollo de la genética ha permitido a los biólogos estudiar la historia genética de la evolución, y aunque no podemos obtener las secuencias de ADN de la mayoría de las especies extinguidas, los grados de similitud y diferencias entre las especies modernas permiten a los científicos reconstruir linajes con mayor precisión. Por ejemplo, cuando se comparan el ADN de los humanos y de los chimpancés, se demuestra que las dos especies comparten un 98-99 por ciento de material genético.
Ni siquiera los evolucionistas están convencidos de que Darwin estuviese totalmente en lo cierto. En 1972 Niles Eldredge y Stephen Jay Gould expusieron la teoría del equilibrio puntuado: la idea de que la evolución, particularmente la diferenciación entre las especies, ocurre relativamente rápido con largos periodos de pocos cambios o ninguno. Esto se está aún debatiendo.
Seguid atentos a las noticias. Esta historia no está ni mucho menos acabada.
Representación de la estructura en doble cadena del ADN. Se puede obsevar el Acido fosfórico (P); la Desoxirribosa: un monosacárido de 5 átomos de carbono (pentosa) que forma parte de la estructura de nucleótidos del ADN; y las Bases nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (1). Esta organización de las hebras de ADN se denomina antiparalela; son cadenas paralelas, pero con direcciones opuestas. De la misma manera, los extremos asimétricos de las hebras de ADN se denominan extremo 5’ («cinco prima») y extremo 3’ («tres prima»), respectivamente.