¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO?

EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO

Cuando comenzaste a estudiar biología, es muy probable que no hayas encontrado la conexión entre tus muelas del juicio y las alas del avestruz. Pero la conexión existe y se puso al descubierto gracias al concepto que unifica toda la biología: la evolución, que es el cambio que ocurre a lo largo del tiempo en las características de las poblaciones.

La biología moderna se basa en la comprensión de que la vida ha evolucionado, pero los primeros científicos no reconocieron este principio fundamental. Las principales ideas de la biología evolutiva se aceptaron de manera generalizada sólo después de la publicación del trabajo de Charles Darwin a finales del siglo XIX. No obstante, el fundamento intelectual sobre el que se basan estas ideas se desarrolló gradualmente a lo largo de los siglos anteriores a la época en que vivió Darwin.

Los primeros estudios de biología no incluían el concepto de evolución

La ciencia antes de Darwin, fuertemente influida por la teología, sostenía que todos los organismos fueron creados simultáneamente por Dios, y que toda forma de vida permanecía inalterable desde el momento de su creación. Esta explicación del origen de la diversidad de la vida fue expresada de forma elegante por los antiguos filósofos griegos, en especial por Platón y Aristóteles. Platón (427-347 a.C.) propuso que todo objeto existente en la Tierra era simplemente un reflejo temporal de su “forma ideal” inspirada por la divinidad. Aristóteles (384-322 a.C.), discípulo de Platón, clasificó todos los organismos en una jerarquía lineal a la que llamó la “escala de la Naturaleza”.

Estas ideas constituyeron el fundamento de la idea de que la forma de cada tipo de organismo permanecía inalterable. Dicha opinión prevaleció sin cuestionarse durante casi 2,000 años. Sin embargo, en el siglo XVIII varias líneas de evidencia comenzaron a erosionar el dominio de esta visión estática de la creación.

La exploración de nuevos territorios reveló una sorprendente diversidad de la vida

Los europeos que exploraron y colonizaron África, Asia y América con frecuencia se hacían acompañar de naturalistas, quienes observaban y recolectaban las plantas y los animales de estas tierras antes desconocidas (para los europeos). En el siglo XVIII, las observaciones y colecciones acumuladas por los naturalistas comenzaron a revelar la verdadera magnitud de la diversidad de la vida. El número de especies, o diferentes tipos de organismos, era mucho mayor de lo que se pensaba.

Estimulados por la nueva evidencia de la increíble diversidad de la vida, algunos naturalistas del siglo XVIII comenzaron a tomar nota de algunos patrones fascinantes. Por ejemplo, observaron que cada área tenía su propio conjunto de especies. Además, los naturalistas notaron que algunas de las especies en un determinado lugar se parecían mucho entre ellas, aunque diferían en otras características. Para algunos científicos de la época, las diferencias entre las especies de distintas áreas geográficas y la existencia de grupos de especies similares dentro de una misma área parecían incongruentes con la idea de que las especies eran inalterables.

Algunos científicos plantearon que la vida había evolucionado

Algunos científicos del siglo XVIII se atrevieron a especular que las especies habían cambiado a través del tiempo. Por ejemplo, el naturalista francés Georges Louis LeClerc (1707-1788), conocido con el título de conde de Buffon, sugirió que quizá la creación original suministró un número relativamente reducido de especies fundadoras y que algunas de las especies modernas fueron “concebidas por la Naturaleza y producidas por el Tiempo”; es decir, que cambiaron con el tiempo mediante procesos naturales.

Los descubrimientos de fósiles demostraron que la vida había cambiado a través del tiempo

Conforme Buffon y sus contemporáneos ponderaban las repercusiones de los nuevos descubrimientos biológicos, los avances en geología despertaron más dudas acerca de la idea de que las especies permanecían inalterables. Fueron especialmente importantes los descubrimientos —durante las excavaciones para construir caminos, minas y canales— de fragmentos de roca que parecían ser parte de organismos vivos. La gente tenía conocimiento de tales objetos desde el siglo XV, pero la mayoría pensaba que se trataba de rocas comunes que el viento, el agua o las personas labraron hasta darles forma de seres vivos.

Sin embargo, a medida que se descubrían más y más rocas con formas de organismos, se hizo evidente que se trataba de fósiles: restos o rastros conservados de organismos que murieron hace mucho tiempo. Muchos fósiles son huesos, madera, conchas o sus huellas en fango que se petrificó, o convirtió en piedra. Los fósiles también comprenden otros tipos de rastros conservados, como pisadas, madrigueras, granos de polen, huevos y heces fecales.

A principios del siglo XIX, algunos investigadores pioneros se dieron cuenta de que también era significativa la manera en que los fósiles estaban distribuidos en la roca. Muchas rocas aparecen en capas, las capas más recientes se ubican sobre las capas más antiguas. El topógrafo británico William Smith (1769-1839), quien estudió capas de rocas y los fósiles incrustados en ellas, reconoció que algunos fósiles siempre se encontraban en las mismas capas de roca. Más aún, la organización de los fósiles y de las capas de roca eran consistentes: el fósil de tipo A siempre se encontraba en una capa de roca asentada debajo de una capa más reciente que contenía el fósil de tipo B, que a su vez se ubicaba debajo de una capa aún más reciente donde se encontraba el fósil de tipo C, y así sucesivamente.

Los científicos de esa época también descubrieron que los restos fósiles mostraban una notable variación gradual en su forma. La mayoría de los fósiles encontrados en las capas de roca más antiguas eran muy diferentes de los organismos modernos, y la semejanza con los organismos modernos aumentaba de manera gradual a medida que las rocas eran cada vez más recientes. Muchos fósiles eran de especies vegetales o animales que se habían extinguido; es decir: ningún ejemplar de las especies vivía aún en la Tierra.

Al considerar en conjunto estos hechos, algunos científicos llegaron a una conclusión inevitable: distintos tipos de organismos vivieron en diferentes épocas del pasado.

Algunos científicos idearon explicaciones no evolutivas para los fósiles

A pesar de contar cada vez con más evidencia fósil, muchos científicos de la época no aceptaban la teoría de que las especies cambiaban y de que algunas surgieron con el transcurrir del tiempo. Con el fin de explicar la extinción de especies y al mismo tiempo dejar intacta la idea de la creación por parte de Dios, Georges Cuvier (1769-1832) propuso la teoría del catastrofismo. Cuvier, un paleontólogo francés, formuló la hipótesis de que en un principio se creó una cantidad inmensa de especies. Catástrofes sucesivas (como el diluvio universal descrito en la Biblia) produjeron las capas de roca y destruyeron muchas especies, y algunos de sus restos se fosilizaron en el proceso. Según esta teoría, los organismos del mundo moderno son las especies que sobrevivieron a las catástrofes.

La geología ofreció pruebas de que la Tierra es sumamente antigua

La hipótesis de Cuvier de un mundo moldeado por catástrofes sucesivas fue cuestionada por el trabajo del geólogo Charles Lyell (1797-1875). Con base en el pensamiento de James Hutton (1726-1797), Lyell consideró las fuerzas del viento, el agua y los volcanes, y llegó a la conclusión de que no había necesidad de recurrir a las catástrofes para explicar los descubrimientos de la geología.

¿Acaso los ríos desbordados no depositan capas de sedimentos? ¿Los flujos de lava no producen capas de basalto? ¿No debe concluirse, entonces, que las capas de roca son una prueba de procesos naturales ordinarios, que ocurren de manera repetida en el transcurso de periodos prolongados? Este concepto acerca de que el paisaje actual de la Tierra se produjo por la acción de los mismos procesos geológicos graduales que se observan en la actualidad, se llama uniformitarismo. La aceptación del uniformitarismo por parte de la comunidad científica de la época tuvo un profundo impacto, pues supone la idea de que la Tierra es sumamente antigua.

Antes de la publicación en 1830 de las pruebas de Lyell que sustentaban el uniformitarismo, algunos científicos pensaban que la Tierra podría tener tan sólo unos cuantos miles de años de antigüedad. Por ejemplo, si se cuentan las generaciones en el Antiguo Testamento se obtiene una edad máxima de 4,000 a 6,000 años. Una Tierra así de joven plantea problemas ante la idea de que la vida evolucionó. Por ejemplo, escritores tan antiguos como Aristóteles describieron lobos, ciervos, leones y otros organismos que eran idénticos a los que existieron en Europa más de 2,000 años después. Si los organismos cambiaron tan poco durante ese periodo, ¿cómo era posible que especies completamente nuevas hubieran surgido, si la Tierra fue creada tan sólo un par de miles de años antes de la época de Aristóteles?

Pero si, como pensaba Lyell, las capas de roca con un grosor de cientos de metros se formaron mediante lentos procesos naturales, entonces la Tierra debía ser realmente antigua, con una edad de varios millones de años. De hecho, Lyell concluyó que la Tierra era eterna. Los geólogos modernos estiman que la Tierra tiene una edad aproximada de 4,500 millones de años.

Lyell (y Hutton, su predecesor intelectual) demostraron que había suficiente tiempo para que hubiese ocurrido la evolución. Pero, ¿cuál era el mecanismo? ¿Qué proceso pudo desencadenarla?

Algunos biólogos anteriores a Darwin propusieron mecanismos de evolución

Uno de los primeros científicos en proponer un mecanismo de evolución fue el biólogo francés Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). A Lamarck le impresionó la secuencia de organismos en las capas de roca. Observó que los fósiles más antiguos tienden a ser más simples, en tanto que los fósiles más recientes tienden a ser más complejos y más parecidos a los organismos actuales. En 1801 Lamarck planteó la hipótesis de que los organismos evolucionan mediante la herencia de características adquiridas, un proceso por el que los organismos vivos sufren modificaciones en función del uso o desuso de algunas de sus partes, y heredan estas modificaciones a sus descendientes.

¿Por qué tendría que modificarse el cuerpo de los organismos? Lamarck propuso que todos los organismos poseen un impulso innato hacia la perfección. Por ejemplo, si los antepasados de las jirafas intentaban aumentar su ración alimenticia al estirarse para comer las hojas que crecían a gran altura en los árboles, sus cuellos se alargaban un poco en consecuencia. Sus descendientes heredarían este cuello más largo y luego se estirarían aún más para alcanzar hojas todavía más altas. Con el tiempo, este proceso produciría las jirafas modernas, con cuellos en verdad muy largos.

En la actualidad se sabe cómo funciona la herencia y puedes ver que el proceso evolutivo propuesto por Lamarck no podría funcionar tal como él lo describió. Las características adquiridas no se heredan. El hecho de que un futuro padre levante pesas no significa que su hijo parecerá un campeón de culturismo. Sin embargo, recuerda que en tiempos de Lamarck todavía no se descubrían los principios de la herencia. (Gregorio Mendel nació algunos años antes de la muerte de Lamarck, y su trabajo con la herencia en plantas de chícharo no se reconoció de manera universal sino hasta 1900; consulta las páginas 181-182.)

De cualquier forma, la idea de Lamarck de que la herencia desempeña una función importante en la evolución, tuvo una influencia notable en los biólogos posteriores, quienes descubrieron el mecanismo clave de la evolución.

Darwin y Wallace plantearon un mecanismo de evolución

A mediados del siglo XIX, cada vez más biólogos concluyeron que las especies existentes habían evolucionado de otras que les precedieron. Pero, ¿cómo lo hicieron? En 1858, Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Russel Wallace (1823-1913), cada uno por su lado, aportaron pruebas convincentes de que la evolución era impulsada por un proceso simple, pero poderoso.

Aunque sus antecedentes sociales y su educación eran muy distintos, Darwin y Wallace eran muy semejantes en algunos aspectos. Ambos viajaron mucho por los trópicos y estudiaron las plantas y animales que habitaban esas regiones. También descubrieron que algunas especies diferían sólo en algunos aspectos. Darwin y Wallace estaban familiarizados con los fósiles que se habían descubierto, los cuales mostraban una tendencia a aumentar su complejidad con el paso del tiempo. Por último, ambos conocían los estudios de Hutton y Lyell, quienes proponían que la Tierra era sumamente antigua. Estos hechos sugirieron a Darwin y a Wallace que las especies cambian con el tiempo. Los dos buscaban el mecanismo capaz de provocar tal cambio evolutivo.

De estos dos hombres, Darwin fue el primero en plantear un mecanismo para la evolución, que describió en un ensayo escrito en 1842. Sin embargo, no lo publicó quizá porque sentía temor de la controversia que generaría la publicación. Algunos historiadores se preguntan si Darwin habría publicado su trabajo alguna vez de no haber recibido —16 años después— el borrador de un documento de Wallace que contenía ideas notablemente similares a las suyas. Darwin comprendió que no podía esperar más.

En artículos independientes pero similares que presentaron a la Linnaean Society de Londres en 1858, Darwin y Wallace describieron el mismo mecanismo de la evolución. En un principio, sus artículos tuvieron poca repercusión. De hecho, el secretario de la Sociedad escribió en su informe anual que nada interesante había ocurrido ese año. Por fortuna, al año siguiente, Darwin publicó su monumental obra, El origen de las especies por medio de la selección natural, que atrajo gran atención hacia las nuevas ideas acerca de la forma en que evolucionan las especies.