Estamos asistiendo, desde hace poco más de una década, a una revolución solapada en el seno de la teoría de la evolución. Los planteamientos decimonónicos de Darwin ya no convencen a todos los investigadores evolucionistas porque cada uno de ellos ha descubierto, en su propio campo de estudio, detalles que no parecen encajar con lo que tradicionalmente ha venido defendiendo el neodarwinismo. De ahí que varios biólogos evolutivos propongan en sus trabajos y disertaciones la conveniencia de modificar las ideas o preconcepciones evolucionistas. No es que dejen de creer en el transformismo sino que discrepan de los mecanismos que se han venido proponiendo, desde el pasado siglo, para explicar el cambio biológico y creen que el asunto requiere una revisión urgente en profundidad. Por su parte, quienes continúan asumiendo y enseñando en las universidades el modelo neodarwinista clásico tienden a descalificar a estos nuevos biólogos discrepantes, a decir que están equivocados o a manifestar que sólo buscan un mayor protagonismo en el mundo académico. Sea como sea, la confrontación está servida y su desenlace puede determinar el futuro de la biología. 

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Se desconocen todavía cuestiones fundamentales

Aunque parezca difícil de creer, los científicos desconocen todavía cuestiones tan fundamentales como el origen de la vida, el mecanismo de la evolución, la aparición de los grandes grupos de clasificación biológicos o de qué manera exacta surgieron órganos tan comunes como los ojos de los animales, los pulmones o las extremidades. Generalmente todo esto se ha venido atribuyendo al gran poder de las mutaciones aleatorias y la selección natural. Se dicen cosas, como por ejemplo, que los rudimentarios ojos de las estrellas de mar “pudieron” mejorar poco a poco como consecuencia de mutaciones seleccionadas por el ambiente, pasar dichas mejoras a la descendencia y transformarse en ojos más eficaces como los de las caracolas, los pulpos y así sucesivamente hasta llegar a los complejos ojos de peces, reptiles, aves y mamíferos. 

Sin embargo, el problema principal de esta explicación darwinista lo definía ya en 1994 el biólogo canadiense, Brian Goodwin, quien fue catedrático de biología en la Milton Keynes Open University del Reino Unido: “Queda claro que falta algo. La teoría de Darwin parece ser válida para la evolución a pequeña escala: puede explicar las variaciones y adaptaciones intraespecíficas responsables del ajuste fino de las variedades a los diferentes hábitats. Pero las diferencias morfológicas a gran escala entre los tipos orgánicos, que son el fundamento de los sistemas de clasificación biológicos, parecen requerir otro principio distinto de la selección natural que opera sobre pequeñas variaciones, algún proceso que haga surgir formas orgánicas claramente diferenciadas. El problema es cómo surgen las estructuras orgánicas innovadoras, el orden evolutivo emergente, que ha sido siempre un foco de atención primario en biología”.¹

Según estos nuevos biólogos, las explicaciones darwinistas serían engañosas porque no empiezan desde el principio, no explican cómo se formaron las primeras células sensibles a la luz, ni cómo tan delicadas estructuras se agruparon adecuadamente para formar el primer órgano visual. Lamentablemente esto no solo ocurre con los ojos sino también con cada órgano fundamental de los seres vivos como el primer corazón, la primera placenta, la primera ala capaz de volar o la primera flor. Todo esto constituirían misterios que la biología evolutiva debería poder explicar convenientemente y, sin embargo, todavía no existe una buena respuesta. Tal como también reconoce el biólogo Armin Moczek de la Universidad de Indiana: “El origen de nuevos rasgos complejos constituye un desafío central pero en gran parte sin resolver en biología evolutiva”.²

[photo_footer]Flor de ave del paraíso (Strelitzia reginae) de origen sudafricano. / Antonio Cruz.[/photo_footer]

Un artículo incendiario

En octubre del año 2014, un grupo formado por quince científicos publicó un artículo en la revista Nature que recogía estas inquietudes, cuyo título era: “¿La teoría de la evolución necesita un replanteamiento?”.³ Sus autores procedían de diferentes ámbitos de la ciencia tales como la biología evolutiva, comportamiento animal, zoología, ecología, microbiología, genética molecular e historia y filosofía de la ciencia. Todos estaban de acuerdo en que la idea tradicional de evolución debía ampliarse para incluir los últimos descubrimientos de estas y otras disciplinas. El nombre que propusieron para esta nueva concepción de la evolución fue el de “Síntesis Evolutiva Extendida” (EES, en inglés) ya que, según ellos, tal concepto debía extenderse también a las implicaciones de la nueva disciplina de la epigenética y el comportamiento de las especies en la modificación del ambiente, entre otras cosas. Hoy se sabe, por ejemplo, que las modificaciones químicas que se añaden al ADN a lo largo de nuestra vida se pueden transmitir a la descendencia y que las distintas especies animales o vegetales pueden alterar su entorno reduciendo así la influencia de la selección natural, tal como hacen los castores cuando construyen una represa. No obstante, estas propuestas novedosas sentaron fatal a muchos colegas científicos que seguían defendiendo a capa y espada el modelo neodarwinista gradualista.

Un año después de la publicación de este provocativo artículo, en 2015, la Royal Society de Londres estuvo de acuerdo en organizar una conferencia de especialistas en biología evolutiva, bajo el lema “New Trends in Evolution” (Nuevas tendencias en evolución). El objetivo principal de la misma, como su título indica, era discutir nuevas interpretaciones o explicaciones del proceso evolutivo. Sin embargo, antes de la celebración de la conferencia, que se celebró en 2016, ya empezaron los problemas. Más de veinte miembros de la Royal Society escribieron una carta de protesta al entonces presidente de la misma, el premio Nobel Sir Paul Nurse, manifestando su desacuerdo con tal reunión porque transmitía a la sociedad la idea -según ellos, errónea- de que los mecanismos de la evolución estaban insuficientemente fundamentados.

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Algunos teóricos famosos del neodarwinismo clásico fueron invitados a participar en la conferencia, tales como Nick Barton (ganador de la medalla Darwin-Wallace en el 2008, considerada como el mayor honor en biología evolutiva); el matrimonio Brian y Deborah Charlesworth de la Universidad de Edimburgo y Jerry Coyne, profesor estadounidense de biología, gran defensor del ateísmo, conocido por su feroz crítica del creacionismo, el diseño inteligente y el evolucionismo teísta. Sin embargo, todos declinaron la invitación alegando diversas razones por las que no estaban de acuerdo en la celebración de la misma y descalificando a los científicos que la organizaron, por ser todos partidarios de la EES. Esta feroz reacción refleja bien la revolución ideológica que se está produciendo actualmente en el seno de la comunidad científica, en torno al destino de una de las grandes teorías que ha contribuido a conformar el pensamiento de la modernidad. Por supuesto, también se trata de una batalla por el reconocimiento profesional de muchos biólogos y por determinar quiénes serán los futuros padres de la nueva evolución.

[photo_footer]Tarro blanco (Tadorna tadorna) extendido por casi todo el Mediterráneo. / Antonio Cruz.[/photo_footer]

Problemas evolutivos sin explicación

Entre las diferentes ponencias presentadas en la conferencia “Nuevas tendencias en evolución”, en la Royal Society, destacó la del biólogo austriaco Gerd B. Müller, que es profesor emérito en la Universidad de Viena. Según Müller, los problemas evolutivos que siguen sin explicación son: la complejidad fenotípica, es decir el origen de órganos complejos como los ojos, oídos, etc. y, en general, todas las características anatómicas y estructurales de los seres vivos; la novedad fenotípica o el origen de nuevas formas a lo largo de la historia de la vida, como la explosión del Cámbrico en la que aparecieron, sin antecesores previos, la mayor parte de los diseños corporales de los animales o la radiación de los mamíferos hace unos 66 millones de años que dio lugar a cetáceos, murciélagos, carnívoros, etc.; las lagunas del registro fósil o discontinuidades abruptas entre los diferentes grupos de organismos; y por último el mecanismo de mutación y selección natural que es incapaz de explicar los nuevos rasgos anatómicos y la aparición de nuevas especies. Curiosamente todos estos problemas son los mismos que vienen denunciado los partidarios del Diseño inteligente desde hace años y que tanto se les ha criticado por ello.

En mi opinión, detrás de todo este debate se esconde una cuestión mucho más fundamental y profunda que algunos no quieren reconocer. ¿Será quizás que la teoría más trascendental de la biología es, después de todo, una especie de cuento de hadas que finalmente se tendrá que abandonar? ¿Estarán en lo cierto los partidarios del Diseño inteligente cuando afirman que la actual complejidad de todos los seres vivos no se ha podido producir por medio del azar sino que procede de la inteligencia? Este es el gran fantasma que campea por las distintas facultades de biología evolutiva y que asusta a tantos científicos defensores del sueño roto del materialismo metafísico. 

A principios del pasado siglo, los biólogos evolucionistas creían que finalmente se descubriría una teoría evolutiva unificadora que permitiría juntar la biología con la química y la física, para reducir todo el universo a unas reglas elementales básicas, austeras y mecanicistas. Se temía que si no se lograba definir dicha teoría, la biología podría convertirse en una colección de disciplinas en conflicto mutuo, desde la bioquímica hasta la ecología, pasando por la genética, la zoología o la botánica, y que cualquier pregunta podría requerir las explicaciones de docenas de especialistas enfrentados. Sin embargo, de la misma manera que los físicos siguen sin encontrar la teoría del todo, tan anhelada por el astrofísico Stephen Hawking y sus colegas, reconociendo que existe una física para las cosas grandes y otra distinta para el mundo cuántico, así también la biología parece abocada a la misma conclusión. 

Científicos disidentes

Unos de los primeros científicos en atacar abiertamente el gradualismo darwinista fueron los paleontólogos estadounidenses Stephen Jay Gould y Niles Eldredge, a principios de los 70. Su “teoría del equilibrio puntuado” indicaba que en el registro fósil apenas se registraban cambios lentos y graduales, como los propuestos por Darwin, sino bruscos y concentrados. En su libro “Desde Darwin”, Gould escribe: “No nos encontramos con una crónica de majestuosos progresos, sino con un mundo puntuado por períodos de extinciones masivas y rápidos orígenes entre largas etapas de relativa tranquilidad. Centro mi atención en las dos puntuaciones más grandes: la “explosión” del Cámbrico que puso en escena la mayor parte de la vida animal compleja hace alrededor de seiscientos millones de años, y la extinción del Pérmico que se llevó por delante a la mitad de las familias de invertebrados marinos hace doscientos veinticinco millones de años”.⁴

Otros científicos, como los genetistas, trabajaban en sus respectivas áreas sin ver que la teoría evolutiva de la síntesis moderna tuviera alguna relevancia en ellas. Frente a las ideas neodarwinistas del “gen egoísta”, tan difundidas por Richard Dawkins desde mediados de los 70, que aseguraban la absoluta dependencia de los genes que tienen todos los organismos, otro biólogo ya mencionado, Brian Goodwin, dirá: “A pesar del poder de la biología genocéntrica para explicar una impresionante cantidad de datos biológicos, hay áreas básicas en donde falla. La más importantes tienen que ver con la pretensión de que para explicar las propiedades de los organismos basta con comprender los genes y sus actividades. Yo afirmo que esto es simplemente falso. (…) Los organismos no pueden reducirse a las propiedades de sus genes, sino que deben entenderse como sistemas dinámicos con propiedades distintivas que caracterizan el estado vivo”.⁵

El profesor de biología evolutiva y del comportamiento de la Universidad de St. Andrews en Escocia, Kevin Laland, que fue quien organizó la revolucionaria conferencia de la Royal Society del 2016, cree que ha llegado el momento de unir todas las tendencias para ver qué combinación de enfoques puede ofrecer la mejor explicación a los problemas que hoy se le plantean a la teoría de la evolución. Esto es lo que pretenden con la ya mencionada Síntesis Evolutiva Extendida, recoger los últimos descubrimientos polémicos, como la plasticidad fenotípica, la construcción de nichos ecológicos, la epigenética y el sesgo de desarrollo, entre otras cosas.⁶ Veamos en qué consiste cada uno de tales conceptos biológicos.

[photo_footer]Estornino soberbio (Lamprotornis superbus) propio de la sabana africana. / Antonio Cruz.[/photo_footer]

¿Qué es la plasticidad fenotípica?

Se llama “plasticidad fenotípica” a la capacidad que tienen los organismos de cambiar su aspecto rápidamente como respuesta a la influencia del ambiente. Esto es algo que se ha observado en numerosas especies y que contradice el cambio aleatorio, lento y gradual propuesto por el darwinismo. Se ha comprobado que un mismo genotipo (o conjunto de genes de un individuo) puede producir distintos fenotipos (o aspectos físicos) cuando se encuentra en condiciones ambientales diferentes. Los ejemplos más simples son el broceado de la piel humana al ser expuesta unos días al sol o también la capacidad de árboles y arbustos para crecer en la dirección contraria a la que sopla el viento, inclinándose definitivamente para evitar que éste los desarraigue. Asimismo, los distintos colores de las conchas de los caracoles según sea la tonalidad del entorno; las diferentes castas de insectos sociales como las hormigas, termitas o abejas, que tienen obreros, soldados y reinas que no difieren por sus genes sino por la alimentación y temperatura que se les proporciona a las larvas; en fin, hasta la capacidad del cerebro humano para crecer y adaptar su aspecto a las deformaciones del cráneo, así como alterar sus patrones de secreción de neurotransmisores, algo que se conoce como neuroplasticidad.

Estas observaciones desafían la comprensión tradicional de la evolución porque implican que los genes de las especies no se están perfeccionando lentamente, generación tras generación, sino que ya en su desarrollo temprano poseen el potencial de crecer en una variedad de formas que les permite vivir en ambientes diferentes. La plasticidad fenotípica supone un reto al darwinismo porque no puede explicarse mediante mutaciones aleatorias. La capacidad para adaptarse a estímulos medioambientales, en formas que pueden cambiar, no depende de mutaciones que aporten nueva información genética sino que se trata de otra información que ya existía de antemano en el ADN de las especies. Nadie sabe por qué el estado ancestral de los diversos organismos es fenotípicamente plástico. ¿Por qué iba la selección natural a crear semejante información genética plástica que sólo se podría aprovechar en el futuro cuando fuera necesario? 

La evolución por definición no tiene capacidad previsora, no anticipa el futuro, no es capaz de pensar. Sin embargo, dicha plasticidad fenotípica que observamos en las especies tiene mucho sentido desde un diseño intencionado. Es, por ejemplo, como si alguien hubiera condicionado desde el principio a árboles como los arces de azúcar (Acer saccharum) para poder modificar el aspecto de sus tallos en función de las características del lugar donde nacerían. Tallos cortos y gruesos en entornos despejados y soleados o tallos altos y estilizados en bosques densos donde la competencia por la luz es intensa. Y lo mismo puede decirse de la plasticidad que cambia la forma y el color de los peces cíclidos de los Grandes Lagos de África Oriental, el grosor del pico de los pinzones de las Galápagos o el olfato químico de los salmones del Pacífico. Todo parece apuntar a una inteligencia planificadora ancestral. 

Construcción de nichos 

Según el neodarwinismo, el motor de la evolución son las mutaciones accidentales originadas en los genomas de las especies, que son seleccionadas por el medio ambiente y pasadas a la descendencia. Desde tal perspectiva, serían los distintos ambientes naturales quienes controlarían los genomas y determinarían el sentido de la evolución. Así funcionaría supuestamente la selección natural creadora de todo ser vivo. Sin embargo, desde hace casi 80 años, se sabe que la cosa puede también funcionar al revés. Los seres vivos son capaces de influir en el ambiente, modificándolo para beneficio propio y convirtiéndose ellos mismos en ingenieros de los ecosistemas, con lo cual las futuras transformaciones dependerían más de las propias especies que de sus entornos. Esto es lo que se denomina la “construcción de nichos ecológicos”, es decir, la actividad que realizan muchas especies biológicas al alterar el medio local para beneficiarse de él, protegerse, criar a la prole, sobrevivir en ambientes hostiles, etc. 

Ejemplos de ello son la elaboración por parte de algunas especies de termitas de enormes nidos que sobresalen del suelo y reducen la temperatura en su interior; las madrigueras de conejos y tejones con la misma finalidad; represas como las de los castores que modifican el curso de los ríos; la creación de regiones de sombra y confort; la capacidad que tienen las plantas de alternar sus nutrientes o el número de estomas de las hojas para transpirar más o menos; el cultivo de hongos por parte de ciertos insectos; la modificación química del suelo que realizan las lombrices de tierra; la eliminación de árboles y arbustos indeseables que hacen las hormigas limón (Myrmelachista schumanni) de la selva amazónica; etc., etc. La cantidad de tales adecuaciones del medio es interminable. Pues bien, todo esto supone también la existencia de una predisposición genética previa en las distintas especies que les permite realizar una conveniente modificación de las condiciones ambientales, o de los nichos ecológicos, para sobrevivir mejor. Esto es algo que sugería, ya en los años 40 del pasado siglo, el físico austríaco Erwin Schrödinger, premio Nobel de física en 1933, al escribir: “La asombrosa propiedad de un organismo de concentrar una “corriente de orden” sobre sí mismo, escapando de la descomposición en el caos atómico y “absorbiendo orden” de un ambiente apropiado parece estar conectada con la presencia de “sólidos aperiódicos”, las moléculas cromosómicas, las cuales representan, sin ninguna duda, el grado más elevado de asociación atómica que conocemos”.⁷ Es decir, en la misteriosa información del ADN parece residir el secreto de toda vida.

[photo_footer]Réplicas de ave elefante de Madagascar, expuestas en el Bioparc de Valencia. Especie extinguida. / Antonio Cruz.[/photo_footer]

La revolución de la epigenética

Ahora bien, si el verdadero “sustrato” de la vida es la información, cabría esperar que los seres vivos dispusieran de mecanismos sofisticados para preservar y proteger dicha información biológica que les viene dada. Desde el darwinismo, se venía considerando que la información era sólo el subproducto del azar y la selección natural. Sin embargo, ahora estamos asistiendo a la revolución de la “epigenética”, disciplina que estudia los mecanismos que regulan la expresión de los genes pero sin modificar su información. Hoy se sabe que el medio ambiente puede “encender o apagar” genes del ADN para que expresen o no su información y tal acción es capaz de influir en la descendencia. Esto pudo comprobarse, por ejemplo, en el poco peso que tenían los bebés que eran nietos de supervivientes de los campos nazis. Las situaciones traumáticas de estrés que padecieron sus abuelos seguían repercutiendo negativamente en tales neonatos. La epigenética es una especie de herencia extragenética que hace que ciertas influencias del ambiente como puede ser una enfermedad vírica o una lesión psicológica experimentada por un individuo, etc., añada pequeñas moléculas químicas a su ADN y tal recuerdo pase a los hijos.

Pues bien, la epigenética ha revelado que en las células existen códigos sobre códigos, información sobre información, sistemas de flujos de datos, control de calidad, procesado de la información, máquinas que se dedican a leer, escribir, borrar señales, regular los procesos de transcripción y traducción del ADN, comprobar y eliminar los errores de copia y lograr que la información cumpla su propósito final, es decir formar descendientes sanos. Existen distintos niveles de información y unos controlan o regulan a los otros. Aunque el evolucionismo sigue buscando explicaciones naturalistas a todo esto, lo cierto es que constituye un fuerte apoyo a la tesis del Diseño inteligente.

Una de las proponentes de la Síntesis Evolutiva Extendida, que participó también en la conferencia de la Royal Society del 2016, fue la genetista israelí Eva Jablonka quien se autoproclama neolamarckista, en honor al naturalista francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), quien formuló la primera teoría de la evolución biológica. Lamarck decía que la función crea el órgano, es decir que el uso prolongado de cualquier estructura biológica, como puede ser el largo cuello de las jirafas estirado por el esfuerzo de alcanzar las hojas más tiernas, cambia en función de su uso y dicho cambio pasa a los hijos. Siempre se ha dicho que Lamarck estaba equivocado porque lo que se transmite a la descendencia son los genes y si un cambio morfológico no está inscrito en ellos, no puede heredarse. Así tradicionalmente se le ha dado la razón a Darwin y se le ha venido quitando a Lamarck. Sin embargo, según Jablonka y otros colegas, la epigenética viene a cambiar las cosas porque el ambiente puede influir también en la expresión génica. Por su parte, el fisiólogo británico Denis Noble pidió una “revolución” contra la teoría evolutiva tradicional. Sin embargo, Kevin Laland, autor principal de muchos de los artículos del movimiento, es más moderado y afirma que sólo se trata de una reforma, no de una revolución. 

[photo_footer]Pato colorado (Netta rufina) residente en la P. Ibérica. / Antonio Cruz.[/photo_footer]

Sesgo de desarrollo

Finalmente, el llamado “sesgo de desarrollo” es un concepto creado para intentar explicar dificultades del darwinismo tales como la evolución paralela o la evolución convergente. La primera es cuando dos especies independientes desarrollan, a la vez y en un mismo ecosistema, características parecidas, como las ratas topo y los topos, ambas con garras excavadoras; mientras que en la convergente tales características morfológicas similares se darían entre especies de ecosistemas diferentes y alejadas en el tiempo, como la aparición de las alas en las aves y en los murciélagos. Pues bien, el sesgo de desarrollo afirma que en el genoma de las especies existiría como una jerarquía que priorizaría o facilitaría la aparición de determinados aspectos físicos (fenotipos) en detrimento o sesgo de otros. O sea, que no todos los fenotipos posibles tendrían las mismas oportunidades de aparecer por evolución. Por lo tanto, se vuelve a lo mismo de siempre, ¿cómo surgió esa información jerarquizada en los genes? La biología está llena de teorías similares, por eso los proponentes de la EES buscan una teoría de la evolución que unifique y recoja todas las sensibilidades.

Sin embargo, otros biólogos influyentes como Ford Doolittle, Arlin Stoltzfus, Michael Lynch o Eugene Koonin, creen que no se necesita ninguna nueva síntesis de la evolución sino todo lo contrario, la muerte total de las grandes teorías de los siglos XIX y XX. Lo que, según su opinión, se requiere actualmente es explicar bien cómo las formas de vida actuales pudieron surgir de las antiguas y esto no puede hacerse por medio de una única teoría de la evolución. Es lo mismo que ocurre en física, la mecánica cuántica se aplica a las partículas muy pequeñas, mientras que la teoría de la relatividad general de Einstein se aplica a las grandes. Pero estas dos teorías se muestran incompatibles entre sí. Tal es el dilema que tiene planteado actualmente la teoría de la evolución. La vida es mucho más compleja de lo que jamás se había pensado y parece diseñada por una mente extraordinariamente más inteligente que la nuestra, pero no por un azar ciego como algunos creen. En mi opinión, esta es la causa principal que subyace bajo la actual revolución en la evolución.

Notas