28 julio, 2020
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¡Diversidad animal. Imagen: Wikimedia
Commons.
La evolución biológica abarca un inmenso campo de investigación que va
desde las moléculas a los fósiles. Su objetivo es comprender de dónde venimos y
cómo la vida en la Tierra ha ido cambiando y generando una deslumbrante
diversidad. Es conocido que la primera teoría científica meticulosamente
elaborada para explicar la biodiversidad fue
propuesta en 1859 por el naturalista inglés Charles Darwin.
Desde entonces ha constituido un pilar básico del pensamiento biológico.
Con el transcurso del tiempo, sin embargo, una gran cantidad de nuevos
hallazgos, sumados a notables avances técnicos y a los esfuerzos de una
comunidad de especialistas en constante crecimiento, han llevado a expandir y
enriquecer la teoría inicial.
La primera gran ampliación se produjo a lo largo de las décadas de 1930
y 1940, dando nacimiento a la llamada síntesis evolutiva moderna o teoría
sintética estándar, SET (por sus siglas en inglés Standard Evolutionary Theory),
también conocida con el al popular nombre de «neodarwinismo».
Esta teoría se ha mantenido prácticamente estable hasta nuestros días,
constituyendo el marco de trabajo de la mayor parte de las y los
evolucionistas.
Sin embargo, los espectaculares avances de la biología durante la
segunda mitad del siglo XX inevitablemente han puesto de manifiesto ciertos
fallos y huecos en aquel exitoso modelo de la década de los cuarenta. Según el
criterio de gran parte de la comunidad especializada, la teoría sintética
estándar se encuentra hoy desbordada e inmersa en un agitado debate que indica
a todas luces la urgente necesidad de un cambio de paradigma. La nueva teoría
que se propone lleva el nombre de síntesis evolutiva extendida, EES (por sus
siglas en inglés Extended Evolutionary Synthesis).
Tras este breve resumen, queremos apuntar que en la vanguardia de esa
revolución analítica que se está gestando destacan dos grandes biólogas: Eva
Jablonka y Marion Lamb, cuyos esfuerzos por ampliar el pensamiento evolutivo a
otras esferas ha despertado el interés de la comunidad especializada.
Eva Jablonka y Marion Lamb, creativas biólogas evolucionistas
Eva Jablonka y Marion J. Lamb.
Eva Jablonka nació
en Polonia en 1952, aunque muy pronto, en 1957, su familia emigró a Israel,
donde vive actualmente. En el año 1976, Jablonka se graduó en Biología por la
Universidad Ben Gurion (Ben-Gurion
Univerisity), y unos años más tarde leería su Máster en Ciencias. En
1988 obtuvo, con un trabajo calificado de excelente, el título de Doctora en
Genética por la Universidad Hebrea de Jerusalén (Hebrew University).
En la actualidad, es profesora en el Instituto Cohn (Cohn Institute for the History
of Philosophy of Science and Ideas) de la Universidad de Tel Aviv.
Su principal interés está centrado en los procesos evolutivos resultantes de la
diversidad biológica generada por herencia no genética, como detallaremos más
adelante.
Marion J. Lamb nació
el 29 de julio de 1939 en Aldeburgh, Inglaterra. Estudió medicina en Londres,
en el Birkbeck
College, Universidad de Londres, donde se graduó en 1961 con el primer
premio de su promoción. A partir de 1966, tras la lectura de una muy valorada
tesis doctoral, trabajó como profesora e investigadora de esta universidad.
Desde finales de la década de 1980, Marion Lamb y Eva Jablonka han colaborado
investigando y escribiendo intensamente sobre biología evolutiva.
En el año 1994 Lamb se jubiló, aunque continuó participando activamente
en la vida universitaria como docente (Senior
Lecturer). A lo largo de su vida profesional, ha contribuido en
diversos artículos de su especialidad y revisiones en revistas científicas. Al
respecto, durante unas declaraciones publicadas en la página web encyclopedia.com, la científica ha comentado
que «decidí retirarme pronto de la vida académica para poder pasar más tiempo
pensando y escribiendo».
El fruto más
destacado de Marion Lamb como escritora ha sido el celebrado libro Evolución
en cuatro dimensiones (Evolution
in Four Dimensions), escrito junto a Eva Jablonka. Publicado en
2005 y considerado por muchos la vanguardia de la biología evolutiva,
ha sido traducido a varios idiomas y reeditado en 13
ocasiones, la última en mayo de 2014 revisada y actualizada por las
autoras.
La doctora Lamb ha explicado con notable claridad que esta obra «trata
de convencer al público, especialmente a los jóvenes biólogos y biólogas, de
que la biología evolutiva no puede reducirse únicamente a los “genes
egoístas”». La científica se está refiriendo a una hipótesis propuesta en 1976
que plantea como el gen es la pieza clave, el ente más significativo en la
evolución. Se trata de una hipótesis que pretendía romper con la idea de que es
el individuo el centro de la evolución, como había defendido el darwinismo.
Para apreciar la magnitud de las interesantes y valiosas aportaciones
realizadas al pensamiento evolucionista por Eva Jablonka y Marion Lamb, nos
parece de interés recordar someramente, primero, cuáles son los principales
argumentos de la teoría sintética estándar, y a continuación señalar algunas de
las propuestas sugeridas, entre las que destacan las de estas investigadoras
con el fin de ampliarla y modernizarla dentro de la síntesis evolutiva
extendida.
Teoría sintética estándar
El neurobiólogo británico y profesor de la Universidad Abierta del Reino
Unido (The Open
University, OU), Steven R. Rose, ha
sintetizado con brillante claridad que «la gran aportación de Charles Darwin
está basada en un simple silogismo: todas las criaturas producen más
descendencia de la que puede sobrevivir; las mejor adaptadas al ambiente tienen
más probabilidades de subsistir, y por lo tanto las variaciones favorables se
preservarán y la especie evolucionará (cambiará con el tiempo). Esta es la
selección natural, cuya lógica es irrefutable. El darwinismo no es, por lo
tanto, una mera “teoría” que deba confrontarse, sino que, como la gravedad, es
un hecho inevitable del universo en que habitamos».
Recordemos brevemente que la teoría sintética de la evolución, también
llamada síntesis moderna o teoría sintética estándar, vio la luz en la década
de 1940 como resultado de la fusión entre la teoría evolutiva darwiniana
publicada en 1859, y los principios de la herencia mendelianos conocidos en
1900. Asimismo, mediada la década de 1920 se había logrado demostrar que las
mutaciones génicas originaban diversidad biológica. La selección natural se
identificó entonces como el mecanismo capaz de elegir entre las formas
variantes aquellas que mejor se adaptasen a un determinado ambiente.
De lo expuesto se desprende que el proceso de la selección natural, si
se cumple con intensidad suficiente y durante un tiempo adecuadamente
prolongado, acarrea cambios muy perceptibles en una población, por lo que
culmina con el surgimiento de una nueva especie. Así pues, la selección natural
sería el principal mecanismo evolutivo.
En este contexto, la comunidad de especialistas de las décadas de 1930 y
1940 diseñó una alianza entre la teoría darwiniana, la herencia mendeliana y
cálculos estadísticos para explicar los cambios
de las frecuencias génicas en las poblaciones. Por esta senda
lograron elaborar el principal soporte de la teoría evolutiva más influyente de
la segunda mitad del siglo XX.
En la actualidad, la evolución como propiedad inherente a los seres
vivos no es materia de discusión, ya que, como expresa el citado Rose,
unánimemente la ciencia admite la evolución biológica como un hecho de la
naturaleza. No obstante, entre la comunidad científica sí ha existido una
controversia notable sobre qué procesos deben considerarse esenciales para
explicarla.
Síntesis moderna. Imagen: Wikimedia
Commons.
Según un creciente número de especialistas, enfocar la corriente
principal de la teoría evolutiva casi exclusivamente en la herencia genética y
en la descripción matemática de los procesos que cambian las frecuencias de los
genes a lo largo del tiempo, resulta demasiado limitado (Laland et al. 2014). A
la teoría sintética estándar se le acusa de un exagerado «genocentrismo»,
porque defiende que las nuevas variaciones surgen solo debido a mutaciones
genéticas al azar; además, porque sostiene que la herencia ocurre solo a través
de modificaciones en el ADN, y porque afirma que la selección natural es la
única causa de adaptación. Estos postulados muestran un inmovilismo exagerado,
demasiado mecanicista, al sostener casi las mismas asunciones que el modelo
original de la síntesis moderna, propuesto hace más de 70 años.
En las últimas décadas, sin embargo, se ha producido un paulatino
aumento del número de especialistas que defienden la necesidad de extender o
ampliar la teoría evolutiva estándar. La mayoría argumenta que, en vez de
seguir trabajando dentro del marco de la síntesis moderna, elaborada a mitad
del siglo pasado, ahora es necesaria y hasta urgente una nueva teoría.
Ciertamente, el pensamiento evolutivo está experimentado un profundo
movimiento de renovación, tal como ha quedado reflejado, por ejemplo, en un
artículo publicado por la revista Nature en octubre de
2014. El título decía así: «¿Necesita
la teoría de la evolución un replanteamiento?». El quid de esta
cuestión radica, insistimos, en que la comunidad de especialistas está dividida
al definir qué procesos deben ser considerados esenciales para explicar la
evolución. Veamos.
Síntesis evolutiva extendida
Recapitulando lo dicho, sabemos que el pensamiento evolutivo es
claramente multidisciplinar, y su carácter sintético es producto de
aportaciones procedentes de ámbitos de investigación tan alejados entre sí como
el estudio del material genético a nivel molecular o la interpretación de
restos fósiles con millones de años de antigüedad. Teniendo presente tal
pluralidad y los múltiples nuevos hallazgos, los y las evolucionistas subrayan
con insistencia que es urgente ampliar la teoría evolutiva. Si no, se corre el
riesgo de que muchos procesos biológicos clave se pasen por alto.
Desde hace ya varios años, un equipo interdisciplinar e internacional de
especialistas, coordinados por el etólogo británico Kevin Laland, de la
Universidad de St. Andrews, Escocia, está trabajando intensamente con la
finalidad de desarrollar una teoría sintética extendida. Su meta es elaborar un
modelo más amplio que el tradicionalmente admitido, lo que permite expandir su
estructura, asunciones y predicciones.
Básicamente, Laland y sus colegas se concentran en el cúmulo de
descubrimientos insoslayables que muestran que no todo el juego evolutivo es de
tipo genético y selectivo. Hacen hincapié, y esto es muy importante, en la
evidente existencia de variaciones hereditarias que son el resultado de efectos
no-genéticos. En otras palabras, hay casos en los que no se requiere la
mutación de un gen para llegar a un cambio ventajoso que pueda transmitirse de
una generación a la siguiente.
Imagen: Nature.
A esas variaciones no genéticas, tradicionalmente se les ha dado una
importancia secundaria o incluso menor. Según la teoría estándar, para que un
proceso sea evolutivo debe afectar a los genes y a su transmisión; de no ser
así es marginal. Sin embargo, esta visión podría resultar demasiado estrecha ya
que, insisten quienes defienden la expansión de la teoría sintética, «los genes
no lo son todo».
Cobra fuerza entonces una pregunta clave: ¿qué procesos deben
considerarse esenciales para explicar la evolución? Es precisamente en los esfuerzos por responder a esta cuestión
donde radica el trabajo de investigación más significativo de Eva Jablonka y
Marion Lamb.
Las innovadoras contribuciones de Eva Jablonka y Marion Lamb
Una población biológica no solo hereda de la generación anterior un
paquete de genes compuestos por ADN, que la genética clásica y la molecular han
estudiado con incuestionable éxito. Otras disciplinas próximas, como la epigenética,
la biología
del desarrollo, la ecología o las ciencias sociales con sus diversos
aportes, han evidenciado que la herencia debe considerarse inclusiva y múltiple.
Eva Jablonka y Marion Lamb están consideradas entre las pioneras en
defender con determinación que hay más herencia que los genes. Desde finales de
la década de 1980, estas investigadoras han estado estudiando la existencia de
otros sistemas biológicos capaces de proporcionar variaciones sobre las que la
selección natural puede actuar (línea de trabajo que puede seguirse, por
ejemplo, en la revista Journal of Theoretical Biology, J.Theor.
Biol 1988; 1989; 2006).
Todos los organismos pluricelulares, recuerdan las científicas,
comienzan a partir de una única célula resultante de la fusión entre un óvulo y
un espermatozoide. Esa célula será la fuente que generará cientos de tipos
diferentes de células en los animales y las plantas. Tal diversidad celular no
depende de cambios en la información genética (mutaciones), sino de qué genes,
en qué combinación y en qué orden se usan. Este proceso se llama expresión
génica diferencial.
El control de la expresión de los genes (o sea, cuándo y dónde deben
activarse) se consigue gracias a la existencia de unos marcadores celulares
situados a un nivel superior, esto es, por encima de la información contenida
en el ADN. Por ello se llama epigenética. Los
mecanismos epigenéticos son heredables y provocan variaciones sin que la
información contenida en el ADN sufra modificación alguna. En suma, las células
de un organismo son distintas no porque posean genes diferentes, sino porque
expresan genes diferentes.
Jablonka y Lamb han sido de las primeras investigadoras en estudiar
intensamente la epigenética, afirmando que el medio ambiente puede inducir
cambios sobre el nivel que afecta a la expresión de los genes; circunstancias
que luego serán estabilizadas por la selección natural y transmitidas a lo
largo de varias generaciones. Este ámbito de estudio ha experimentado en las
últimas décadas una explosión de nuevas investigaciones y sorprendentes
resultados. De hecho, los mecanismos epigenéticos han añadido una pieza más al
intrincado puzle entre genes y medioambiente, logrando explicar algunas de las
características finales de un organismo vivo (esto es, su fenotipo).
En el proceso evolutivo, tal como sostienen Jablonka y Lamb, junto a
cada vez más colegas, existen motores importantes que no pueden reducirse solo
a información contenida en el ADN, sino que, por el contrario, apuntan a una
visión mucho más rica y profunda. Lo que importa, insisten las científicas, no
son solo los genes en sí mismos, sino cómo se genera y transmite la variación
hereditaria desde una generación a la siguiente.
Marion J. Lamb y
Eva Jablonka (2015). Imagen: PEC.
En el año 2005, las citadas investigadoras Jablonka y Lamb publicaron el
espléndido libro más arriba mencionado, Evolución en cuatro dimensiones, donde presentaron, tal como ha
especificado Steven Rose en su interesante reseña, una visión de la evolución más
plural y compleja de la teoría evolutiva que la ofrecida por la síntesis
moderna.
Jablonka y Lamb centraron su atención en las causas capaces de generar
variación biológica, esa característica de los organismos vivos que, como hemos
apuntado, resulta fundamental para que el proceso evolutivo tenga lugar. Tras
lúcidos razonamientos producto de años de investigación, las científicas
concluyeron que existen cuatro niveles de los que depende la biodiversidad. El
primer nivel sería la conocida combinación de genes de ambos padres que ocurre
durante la reproducción sexual, a la que se suman cambios al azar en la
secuencia del ADN (mutaciones). La segunda fuerza importante no es genética,
sino epigenética (el mencionado conjunto de marcadores celulares que deciden
qué genes funcionan en cada momento y en cada entorno).
A lo expuesto, Eva Jablonka y Marion Lamb añadieron un tercer nivel y
cuarto nivel, ambos relacionados con la transmisión de las tradiciones de
comportamiento y cultura socializada, y de particular interés para ellas. Según
ha especificado Rose, en la tercera dimensión las científicas hacen referencia
a numerosos casos documentados sobre las preferencias alimenticias en varias
especies animales; por ejemplo, las madres conejas que se alimentan con bayas
de Juniperus transmiten a
su descendencia la preferencia por tal alimento. Si dichas preferencias se
transmiten de generación en generación por aprendizaje social, las
observaciones de Jablonka y Lamb indican que se convierten en herencia estable,
mientras las condiciones ambientales lo permitan. Las autoras sostienen que
tales hechos prueban que la evolución cultural puede jugar un papel importante
en la evolución de los animales.
La última dimensión señalada por estas autoras es únicamente humana; se
trata de la herencia simbólica, las tradiciones y referentes que aprendemos y
transmitimos sutilmente a través de claves basadas por ejemplo en el olor, lo
estético o por imitación directa de nuestros mayores o pares, a través de
nuestra capacidad del lenguaje, lo cultural, o de cómo comportarnos mediante el
habla, el ocio, lo relacional o la escritura.
Entre las numerosas opiniones que sobre este libro se han vertido, nos
parece de interés incluir la de Evelyn
Fox Keller, doctora en física y profesora emérita
de Historia y Filosofía de la Ciencia del Instituto
Tecnológico de Massachusetts. Esta prestigiosa investigadora ha
comentado que «Eva Jablonka y Marion Lamb, con coraje y gran energía, y con un
estilo accesible a los lectores interesados, han expuesto algunas de las sendas
más excitantes de la evolución darwiniana descubiertas gracias a las
investigaciones contemporáneas».
Por su parte, el doctor en biología y profesor de biología evolutiva en
la Universidad de Cambridge, Adam
Wilkins, ha opinado con relación a este libro que «no se trata
solo de una lectura para disfrutar, repleta de ideas y de hechos de interés,
sino que logra lo más valioso que un libro puede conseguir, ya que te hace
pensar y reexaminar premisas y conclusiones mantenidas durante largo tiempo».
Para terminar, anotemos que en la nueva visión que está cristalizando se
apuntan fenómenos muy interesantes que deben reconocerse como causas de la
evolución. O lo que es lo mismo, deben entretejerse en la elaboración de una
nueva teoría evolutiva. La trascendencia del acalorado debate en que se
encuentra inmerso el pensamiento evolucionista ha quedado reflejada en el
citado artículo de Nature, 2014, que
subraya: «No se trata de una tormenta en una sala de la academia; es una lucha
por la verdadera alma de la disciplina». Y no podemos dejar de añadir que en
esa lucha están participando importantes científicas, aunque los ecos del
debate no las reflejen en su verdadera dimensión.
Referencias
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