Darwinismo V
El azar es la melodía de la evolución. De qué manera una mutación altera el ADN es una cuestión fortuita. Qué características de un par de progenitores aparecerán en sus descendientes como consecuencia de la mezcla sexual de su ADN es una cuestión aleatoria. El encuentro de los individuos que se aparean es cuestión de azar, del mismo modo que queda en manos del azar qué ambiente seleccionará los organismos cambiados. Por tanto, las raíces de la vida están profundamente enterradas en el azar.
Mariposas
Hace algunos años, ciertas polillas o mariposas nocturnas prosperaban en los alrededores de Birmingham, Inglaterra.
Medraban en los troncos de los abedules sobre cuya corteza eran casi invisibles, en especial para las aves que se alimentan de ellas.
Con el paso del tiempo, creció en gran manera la industria de Birmingham, y el hollín suspendido en la atmósfera fue oscureciendo los árboles y haciendo patentes, en consecuencia, a las mariposas. Sobre las ahora oscuras cortezas, resultaban muy visibles para las aves. En vista de ello, la población de polillas, con el transcurso de las generaciones, disminuyó hasta casi la extinción.
Durante este periodo se observó una ocasional polilla oscura, variedad que pasaba inadvertida sobre la oscura corteza de los árboles.
Su número creció rápidamente y, al fin, estas nuevas polillas llegaron a ser abundantes en la región.
Esta verídica historia pone de manifiesto la relación existente entre los organismos y el ambiente. Las cortezas oscuras y los pájaros predadores constituyen un ambiente que ha actuado en contra de las polillas claras causando la disminución de sus poblaciones. Una mutación fortuita ocurrida en este lapso de tiempo produjo una polilla oscura. Al principio, cuando los árboles eran claros, esta mutación debió ser desfavorable, pero ahora resultaba beneficiosa para dichas polillas oscuras, que podían aparearse y tener descendencia, de modo que tanto ellas como sus descendientes prosperaron. El efecto conjunto de un ambiente cambiante y unas mutaciones fortuitas produjeron el cambio completo del carácter de una población.
Las bacterias también
Las bacterias son excelentes modelos experimentales para estudiar los cambios que jalonan la evolución, es decir, de la selección natural. Constituyen líneas puras, o sea, todos los individuos de una población son idénticos porque proceden de una célula única y, por otro lado, cada quince minutos se origina una nueva generación, de modo que es posible observar poblaciones durante muchas generaciones en un tiempo razonable.
Se coloca una población pura de bacterias en un matraz, en unas condiciones de laboratorio semejantes a las que Birmingham deparó a sus polillas, o sea, créandoles un ambiente desfavorable. Para ello se añade una gota del antibiótico estreptomicina al caldo de cultivo.
Ello supone una catástrofe para las bacterias, ya que dicho medicamento las mata. El crecimiento se detiene en seguida y las células comienzan a morir. Al cabo de pocas horas parece que todas las células han muerto.
Cabría realizar determinada prueba para averiguar si alguna célula continúa viva y en tal caso se encontrarían unas pocas células con vida (cerca de 10, por ejemplo) entre los millones de células muertas. Se podría demostrar, además, que cada una de dichas raras células vivas es capaz de multiplicarse bastante bien en presencia de la estreptomicina.
El medicamento ya no causa daño alguno y este carácter de resistente a la estreptomicina se hereda: todas las generaciones descendientes de aquellos pocos supervivientes heredan la resistencia al fármaco.
¿A qué se debe este fenómeno? En estas poblaciones tan grandes de bacterias (muchos millones de células) existe una considerable posibilidad -quizá de una entre diez millones- de que las células sufran una mutación que las haga resistentes a la estreptomicina. Lógicamente, tal mutación ocurrirá tanto si la estreptomicina está presente como si no la hay. Si no hubiera estreptomicina, no se sabría que ha ocurrido dicha mutación. Pero en presencia de estreptomicina, prevalecen los organismos resistentes porque tienen una ventaja selectiva y, por tanto, dichas células resistentes a la estreptomicina pueden dividirse hasta llegar a ser dominantes en la población; en cambio, las bacterias originales mueren porque no están preparadas para sobrevivir en aquel ambiente particular. Esta historia es en esencia idéntica a la de las polillas.
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La evolución de la naturaleza
Los ejemplos considerados pueden catalogarse de evolución domesticada. Hay una clara relación entre un simple cambio en una población y la selección a favor o en contra de dicho cambio. Las criaturas que se utilizan en el laboratorio son, esencialmente, cepas puras, al menos hasta la introducción de una mutación.
En el mundo natural, aunque son aplicables los mismos principios, la situación es más complicada. Raramente se encuentras líneas puras en la naturaleza. De hecho, lo que ya sorprendió a Darwin, y lo que debería sorprender a toda persona cuando contempla la naturaleza, es la gran variedad de formas vivientes. Pero no solo la variedad de los distintos tipos, especies o criaturas sino también la variedad dentro de las especies. Casi todos los caracteres que son susceptibles de medirse en una especie muestran gran variación. Incuslo en la especie humana ocurre esto: aunque todos los hombres son humanos, varían muchísimo de unos a otros; y en otros animales sucede lo mismo: el espesor del pelo, la velocidad de la carrera o el salto, la forma y el tamaño de la dentadura, la altura y el peso, la fuerza, el sentido de la vista y el olfato, la atracción por el sexo opuesto, todo varía dentro de un amplio margen.
Si se midiera uno de estos caractres en una cepa pura de ratones de laboratorio, no se encontraría diferencia, todos los animales resultarían idénticos.
La variedad permite trabajar a la evolución. Aunque Darwin y Wallace desconocían la causa de la variación -la mutación y la mezcla sexual del ADN- valoraron su importancia y desarrollaron, a partir de ella, su teoría.
Ahora es posible fundamentar la idea de que determinada población en un momento de la historia de su desarrollo lleva en su ADN gran número de cambios acumulados.
La población es el receptáculo de todos los cambios pasados y de todas las selecciones efectuadas por el ambiente, lo cual explica la gran variedad de los individuos dentro de una población y sobre esta variación actúa la selección en el posterior desarrollo de aquella.
Considérese, por ejemplo, únicamente una variable: la capacidad para la carrera. Entre los grandes rebaños que pastan en una pradera habrá gran variedad de velocidades extremas. Con gran número de leones acechando desde los márgenes, los corredores más veloces tendrán mayor probabilidad de sobrevivir y de reproducir su clase, de modo que, a lo largo de muchas generaciones, y suponiendo el ambiente estable, el rebaño se habrá enriquecido relativamente en animales más veloces, con lo cual aumentará, además, la velocidad media del rebaño.
Cabe asimismo, examinar las fuerzas subyacente a la aparición de otros caracteres:
Cambio ambiental La selección favorece
De selva a pradera abierta Patas aptas para correr
De pradera a pradera con predadores Patas más aptas para correr
De suelo de la selva a copa de los árboles Extremidades más ágiles para colgarse de las ramas
De tierra al aire Huesos más ligeros; extremidades más largas y plumas
Del calor al frío Pelaje más robusto
De comer carne a comer hierba Dientes más cortos y planos
¿Tiene un propósito la evolución?
Uno de los problemas que se presenta al intentar comprender la evolución proviene de que parece que los cambios observados obedecen a un propósito o son intencionados cuando, en realidad, los únicos mecanismos desencadenantes son los acontecimientos fortuitos. Por ejemplo, si los animales de un medio, donde además abundan otros animales más pequeños, desarrollan gradualmente dientes para comer carne, el cambio tiene un sentido: sus descendientes podrán devorar a los otros animales porque se lo permitirá una dentición carnívora. Esto parece tener un propósito, como si el medio dirigiera a los animales a aprovecharse del cambio. En realidad, esta manera equivocada de pensar llevó a T.D. Lysenko, Stalin, Kruschov y a toda la Unión Soviética a interpretar un sainete científico que duró casi treinta años. Puesto que no se concibe como un ambiente puede incitar al cambio a determinada población animal es razonable esperar que así ocurra. Más bien hay que pensar que una población posee gran variedad de formas y tamaños de dientes en virtud de la acumulación de cambios fortuitos. A cada vuelta de la rueda generacional, los animales con más adecuada estructura dental para matar animales y devorar su carne tendrán mayor oportunidad de sobrevivir y dejar descendencia. De forma gradual, con el transcurso de la selección durante muchas y muchas generaciones, aparecerá una especie animal carnívora. Este proceso carece por completo de propósito.
La palabra "selección" resulta quizá engañosa ya que connota precisamente propósito. El ambiente es totalmente pasivo, pues no causa la aparición de los cambios favorables o desfavorables. Los cambios ocurren de forma espontánea (mutación y mezcla sexual), y una vez producidos pueden contribuir a que el animal utilice mejor su ambiente.
Volviendo, por un momento, a las polillas, entre una gran población de polillas blancas la aparición ocasional de una polilla oscura fue un suceso puramente fortuito, no relacionado con "necesidad" alguna. Dicho acontecimiento pudo ocurrir con la misma probabilidad durante el periodo de árboles blancos que en el subsiguientes periodo de árboles oscuros. Los árboles no dirigieron la aparición de la mutación oscura, pero, si por azar, la polilla variante apareción durante el periodo de árboles oscuros, tuvo muchas más probabilidades de sobrevivir y de producir descendencia oscura.
Hoagland, M. (1985). Las raíces de la vida. Barcelona: Salvat.
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