LA ESPECIE ELEGIDA
La
larga marcha de la evolución humana
Juan Luis Arsuaga/
Ignacio Martínez
(del Proyecto
Atapuerca)
El
origen de la humanidad moderna:
la evidencia genética
El valor y la utilidad de un
experimento dependen de lo apropiado que sea el material para el objeto con que
se emplea.
GREGOR
MENDEL, Experimentos de hibridación en plantas.
Una Idea Luminosa
Uno de
los aspectos más controvertidos en el campo de la paleontología humana ha sido
desde siempre el del origen de la humanidad actual. Para un buen número de
paleoantropólogos, como Gunter Briiuer y Christopher Stringer, los humanos
modernos se originaron en África hace entre 300.000 y 100.000 años. A
partir de esta Cuna Africana, nuestra especie se expandió por el resto
del Viejo Mundo y reemplazó a las distintas humanidades (neandertales y Homo
erectus) que habían aparecido como resultado de evoluciones locales, en
condiciones de aislamiento reproductor, en Europa y Asia. Esta hipótesis ha
sido bautizada con el nombre de Out of África en referencia al hermoso libro de
Isak Dinesen (traducido al castellano como Memorias de África) en que se basó
la película del mismo nombre.
Por otra parte, la idea de que
neandertales y humanos modernos no forman una secuencia de tipo antecesor
descendiente, sino que pertenecen a dos líneas evolutivas independientes
separadas desde muy antiguo, también ha sido defendida por distintos
paleoantropólogos, desde que fuera expuesta en 1912. por Pierre Marcelline
Boule (1861-1942). Aquí hemos seguido estos planteamientos en cuanto al origen
de la humanidad moderna y de sus relaciones evolutivas con los neandertales ya
que, en nuestra opinión, la evidencia fósil los confirma plenamente.
Sin embargo, también es cierto que otros
paleoantropólogos aprecian, en los mismos fósiles, evidencias de un origen
múltiple y muy antiguo de la humanidad moderna. Para estos investigadores, cada
una de las distintas poblaciones humanas que ocuparon el Viejo Mundo desde la
primera salida de África, hace más de 1 m.a., evolucionaron en cada región
geográfica para dar lugar a las poblaciones humanas (las diferentes
"razas" en una terminología más clásica) que hoy día pueblan el
globo.
En su formulación original, esta
hipótesis, defendida por Franz Weidenreich y Carleton Coon (1904-1981) entre
otros, contemplaba que cada línea humana había evolucionado independientemente
y en paralelo con las otras. Esta visión no es darwinista ya que postula que
poblaciones distintas que evolucionan por separado en medios dispares acaban
confluyendo en la misma especie. Para salvar este problema, la versión moderna,
cuyos principales paladines son Milford Wolpoff y Alan Thorne, propone la
existencia de un flujo génico entre todas las poblaciones pleistocenas
distribuidas a lo largo de África, Asia y Europa. Este flujo génico habría sido
de una magnitud suficiente como para mantener la homogeneidad de la especie
humana dispersa por tres continentes, pero no tan intenso como para disipar
ciertos rasgos que caracterizan a los humanos de cada región. Esta hipótesis se
conoce en la actualidad como hipótesis del origen multirregional.
La causa principal de que puedan
mantenerse hipótesis contradictorias referidas al origen de los humanos
modernos no es otra que la naturaleza del registro fósil. Los paleontólogos intentan
desentrañar un proceso que tuvo lugar a lo largo de centenares de miles de años
en tres continentes y que implicó a millares de individuos. Para acometer
tamaña tarea no cuentan más que con un puñado de fósiles, a menudo
fragmentarios, aislados y dispersos en el tiempo y el espacio. Sin duda, son
más vastas las lagunas del registro que los aspectos conocidos.
El descubrimiento de nuevos fósiles, la
datación precisa de éstos y el conocimiento cada vez más profundo de la
biología de las especies son las herramientas de las que se valen los
paleontólogos para ir contrastando sus hipótesis. Pero este procedimiento es
lento y tortuoso y depende en buena medida del azar propio de los hallazgos
paleontológicos. Lo ideal sería poder recurrir a datos procedentes de un campo
independiente de la paleontología para poner a prueba las hipótesis surgidas
del estudio de los fósiles; pero adónde acudir en busca de dichos datos?
El conocimiento que hemos alcanzado a lo
largo de este siglo sobre los mecanismos de la herencia genética nos ha
permitido plantearnos una manera nueva de enfocar el problema de la historia
evolutiva de las especies. La idea es tan simple como luminosa: no importa que
haya pocos fósiles de las especies del pasado, puesto que el material genético
de las especies vivas contiene las claves de su propia historia evolutiva; sólo
es preciso saber dónde mirar.
Ya vimos un ejemplo de este planteamiento
en el capítulo dedicado al origen de los homínidos y sus relaciones con gorilas
y chimpancés. Pero el
problema del origen de la humanidad moderna es diferente porque sólo sobrevive
una de las especies involucradas en el proceso y, por tanto, únicamente de ella
disponemos de material genético (con una sola excepción). Los estudios
genéticos dedicados a esclarecer el origen de la humanidad moderna buscan
determinar la estructura genética de la humanidad actual, a partir de la cual
es posible realizar inferencias sobre el cómo, el cuándo y el dónde de nuestro
origen.
Las
moléculas de la herencia
La
molécula responsable de la herencia biológica es el ácido desoxirribonucleico
(ADN), que lleva codificada en su estructura química la información necesaria
para asegurar la continuidad de las especies. El ADN de las células está
organizado en unidades discretas llamadas cromosomas, que en el caso de las
células de los animales están albergados en el interior del núcleo celular.
Cada
especie tiene un número determinado de cromosomas; los humanos tenemos 23 pares
distintos de cromosomas homólogos, o sea, 46 cromosomas en total.
Cuando
se producen los gametos (óvulos y espermatozoides) tiene lugar un tipo de
división celular muy especial conocido como meiosis, como resultado del cual
cada gameto sólo recibe una copia de cada cromosoma; es decir, que a diferencia
de las demás células del cuerpo, nuestros gametos sólo tienen 23 cromosomas,
uno de cada tipo. Este proceso tiene un significado evidente: si los gametos
portaran el mismo número de cromosomas que el resto de las clulas del
organismo, la clula huevo, resultante de la fusión de dos gametos, tendría el
doble de cromosomas que las clulas de sus progenitores, con lo que el número de
cromosomas de una especie no sería constante a lo largo del tiempo sino que se
doblaría en cada generación.
Durante
la meiosis tiene lugar un fenómeno muy importante llamado recombinación, que
consiste en el intercambio de fragmentos de ADN entre los cromosomas homólogos
de cada par.
Como
resultado se obtienen dos cromosomas recombinantes cuya información genética es
una mezcla de la de los cromosomas paterno y materno. El
fenómeno de la recombinación es muy valioso en términos evolutivos ya que al
mezclar la información procedente de cada progenitor aparecen combinaciones gen
ticas nuevas. La recombinación es junto a la mutación el principal factor de
producción de variabilidad en los organismos, que es la base sobre la que actúa
la selección natural.
El par cromosómico 23 es diferente de los
demás pares porque está formado por dos cromosomas distintos en el caso de los
varones. En este par de
cromosomas es donde reside la información genética que determinar el sexo de
las personas. Los cromosomas del par 23 pueden ser de dos tipos: un cromosoma
con forma de 'x', (que recibe ese nombre, cromosoma X) y otro, más pequeño, con
forma de "y" (que se denomina cromosoma Y). Las mujeres siempre
presentan dos cromosomas X en el par 23, mientras que los varones tienen un
cromosoma X y un cromosoma y en dicho par; así, las mujeres son xx y los
varones xY.
La
Eva Negra
Nuestras
células obtienen su energía a través de una serie de reacciones químicas muy
complejas, la mayor parte de las cuales, en especial aquellas en las que
interviene el oxígeno, tienen lugar en el interior de una serie de pequeños
orgánulos llamados mitocondrias. Además de por este importante papel en la vida
celular, las mitocondrias son extraordinarias por otra característica: son los
únicos orgánulos de la célula animal que poseen su propio material genético.
El ADN
de una mitocondria está contenido en un cromosoma circular más pequeño que los
cromosomas del núcleo de la clula, y muy parecido al de las bacterias. El ADN
mitocondrial es ideal para los estudios evolutivos por dos razones: en primer
lugar porque toda su variabilidad se debe en exclusiva a las mutaciones, ya que
no sufre el proceso de recombinación; y en segundo término porque los orgánulos
de la clula huevo proceden únicamente del óvulo materno y se transmiten de
manera matrilineal (en el proceso de fecundación el espermatozoide sólo aporta
sus cromosomas nucleares, por lo que la clula huevo es el propio óvulo más los
cromosomas nucleares del espermatozoide).
De este
modo, podemos seguir la ascendencia de un cromosoma mitocondrial, de mujer en
mujer, a través de las generaciones.
El ADN
de las mitocondrias (ADNmt, en lo sucesivo) de cualquiera de nuestras clulas
puede identificarse con un único antecesor en cada generación: nuestra madre,
nuestra abuela materna, sólo una de nuestras cuatro bisabuelas (la madre de
nuestra abuela) y así sucesivamente.
De
manera ingenua, se podría suponer que los genéticos analizan la totalidad del
ADNmt de cada individuo a la búsqueda de sus peculiaridades para compararlas
con las de otras personas, pero lo cierto es que esta tarea requeriría una gran
cantidad de tiempo, medios y esfuerzo. En realidad, los estudios sobre la
variabilidad del ADNmt se circunscriben a regiones concretas. Las regiones
elegidas deben presentar variabilidad, que se manifiesta por la existencia de
una serie de tipos diferentes de ADNmt (polimorfismo); las diferentes poblaciones
humanas modernas pueden ser caracterizadas por la frecuencia en que se
presentan, en cada una de ellas, los correspondientes tipos.
Aunque
no fue el primer trabajo publicado sobre la variación del ADNmt en humanos, el
artículo aparecido el primer día del año 1987 en la revista Nature y firmado
por Rebecca Cann, Mark Stoneking y Allan Wilson supuso una auténtica conmoción
en los estudios sobre el origen de la humanidad moderna. En
dicho trabajo se presentaban los resultados de un extenso estudio realizado a
partir del ADNmt de ciento cuarenta y siete personas procedentes de cinco
grandes grupos humanos diferentes (caucásicos, asiáticos, Africanos, aborígenes
australianos y aborígenes de Nueva Guinea). La amplitud de la muestra, unida ala gran
extensión de la porción del ADNmt estudiada (que representaba alrededor del 9%
del total del cromosoma mitocondrial), contribuyeron al gran impacto del
artículo.
Los
resultados de este trabajo pueden resumirse en dos puntos principales (en los
que también coincidían las investigaciones, más limitadas, sobre el ADNmt
realizadas por otros autores en años anteriores).
En
primer lugar, se apreciaba la existencia de dos grandes grupos en cuanto al
parecido de los ADNmt. En uno de ellos se encontraba solamente ADNmt de origen
Africano, mientras que en el otro aparecían los ADNmt del resto de las
procedencias junto con algunos ADNmt de origen Africano.
El
segundo resultado fundamental del estudio se refería a la variabilidad dentro
de cada grupo. Los ADNmt del grupo Africano mostraban más diversidad entre sí
que la existente dentro del grupo que incluía al resto de ADNmt. Esta
situación fue interpretada como evidencia de que el grupo Africano era el más
antiguo de todos. El que la diversidad encontrada entre los ADNmt de un grupo
pueda usarse como medida de su antigüedad se basa en la presunción de que
cuanto más antiguo sea dicho grupo más tiempo habrá tenido para acumular
mutaciones, dando lugar a más tipos diferentes de ADNmt.
Finalmente, los autores del artículo
calcularon el tiempo transcurrido desde que se produjo la separación de todas
las líneas de ADNmt en alrededor de 200.000 años, momento en el que vivió en
África la mujer hasta la que podían remontarse dichas líneas.
Las conclusiones del trabajo de Cann,
Stoneking y Wilson saltaron a los medios de comunicación y fueron
inmediatamente bautizadas como la hipótesis de la Eva Negra (en alusión al
origen Africano de nuestra especie), pero también fueron puestas enseguida en
tela de juicio.
Las principales objeciones a la hipótesis
de Cann y sus colaboradores se refieren sobre todo a la interpretación que
estos autores hicieron de sus resultados y al modo en que estimaron el tiempo.
Respecto de las críticas dirigidas a la
interpretación de los resultados, destacan dos argumentos. El primero incide en
el hecho de que, por la naturaleza de su transmisión matrilineal, es esperable
que se vayan perdiendo líneas de ADNmt lo largo del tiempo debido
exclusivamente al azar (por ejemplo, el ADNmt de aquellas mujeres que sólo alumbren
varones dejar de estar representando en la población), lo que explicaría, sin
más, la poca variabilidad de las poblaciones extra-Africanas.
Otra crítica hace referencia a que los
estudios de ADNmt pueden ofrecer una visión sesgada de la historia evolutiva de
la humanidad, ya que sólo contemplan la historia de las mujeres, que podría no
ser la misma que la del conjunto de la población.
Estas objeciones han tenido sus
correspondientes replicas y contrareplicas, involucrando aun elevado número de
científicos.
Puesto que todos los argumentos expuestos
son razonables, la única manera de resolver el problema es la de buscar nuevas
evidencias estudiando el ADN nuclear.
Respecto del cálculo del tiempo
transcurrido desde el origen de la humanidad moderna, volveremos sobre este
punto más adelante en este mismo capítulo.
Un Adán para Eva
La mejor manera de contrastar los
resultados e interpretaciones realizadas a partir del estudio del ADNmt,
consiste en estudiar la variabilidad de una parte del ADN nuclear que se transmita
por vía paterna y que, como en el caso del cromosoma de la mitocondria, no
experimente recombinación. El único cromosoma nuclear que cumple estas
características es el cromosoma Y.
Algunos de los polimorfismos detectados en
el cromosoma y tienen la característica de que su variabilidad puede resumirse
en unos pocos tipos (o haplotipos) entre los que es posible determinar cu l es
el primitivo (por comparación con la condición presente en los antropomorfos).
Esta situación supone una valiosa novedad respecto de los trabajos anteriores
realizados con el cromosoma mitocondrial, en los que se deducía cu l era el
tipo primitivo a partir de la distribución de los distintos tipos de ADNmt
entre las poblaciones estudiadas.
Los resultados de distintos análisis sobre
diferentes polimorfismos del cromosoma y apuntan todos en la misma dirección:
la humanidad moderna tuvo un antepasado varón que vivió en África hace entre
100.000 y 200.000 años. Los dos estudios más recientes, realizados por los
equipos encabezados por Michael Hammer y Peter Underhill, llegan aún más lejos
y señalan a los khoisánidos (los bosquimanos) como la población humana con las
frecuencias más altas de haplotipos primitivos.
Pero además de estos resultados referidos
al origen de nuestra propia especie, los estudios sobre el cromosoma y nos han
aportado información muy valiosa sobre otros aspectos de nuestra historia
evolutiva. En primer
lugar, que la salida de África no fue en una única "oleada" sino que
se produjeron al menos dos en distintas épocas. La primera de ellas tuvo lugar
hace más de 50.000 años y colonizó Asia y Australia, mientras que a Europa
llegó otra "oleada" posterior. Estos resultados coinciden con los
datos de la arqueología que, como ya hemos visto, apuntan a que el poblamiento
de Australia por la humanidad moderna fue anterior al de Europa.
Pero el
aspecto que quizá resulte más llamativo al comparar los estudios sobre el ADNmt
y el cromosoma y sea que, mientras que las distintas variantes del ADNmt está n
muy extendidas por todo el mundo, los diferentes tipos del cromosoma y
presentan distribuciones geográficas más limitadas y muchos de ellos aparecen
restringidos a grupos locales. Según Luigi Cavalli-Sforza, estos datos admiten
una interpretación atrevida: que han sido las mujeres las que han llevado sus
genes por todo el mundo, mientras que los varones han permanecido
preferentemente en su grupo natal; o sea, sociedades de tipo patrilocal. Cabe
recordar la hipótesis de Rob Foley, que ya comentamos en el capítulo dedicado a
la biología social, de que los primeros homínidos formaban, al igual que los
chimpancés, sociedades patrilocales de machos emparentados.
Los otros cromosomas
Aunque los análisis realizados sobre el
cromosoma mitocondrial y el cromo soma y llegan a conclusiones similares, es
posible argumentar que estos resultados está n basados en estudios limitados a
una pequeña parte del ADN de una persona y, además, circunscritos a cromosomas
muy especiales, dada su especial vinculación a uno u otro sexo. Legítimamente, cabe
preguntarse si la "historia evolutiva" del resto de los cromosomas
también apoyar el origen Africano o, si por el contrario, mostrar un panorama
más diverso.
El investigador James Wainscoat fue uno de
los pioneros en el estudio del origen de la humanidad moderna a partir del ADN
nuclear. Trabajando sobre la distribución de cinco polimorfismos en la región
del gen de la hemoglobina para ocho grupos humanos, Wainscoat y su equipo
publicaron en 1986 que todas las poblaciones humanas modernas derivaban de una
población ancestral Africana de hace unos 100.OOO años, y cuyos efectivos
habrían estado en torno a los seiscientos individuos. En esta misma línea se
encontraban también las conclusiones que Luigi Cavalli-Sforza y sus
colaboradores dieron a conocer en 1988 a partir del análisis de la distribución
de 120 marcadores genéticos (proteínas codificadas por el ADN nuclear tales
como los grupos sanguíneos) en cuarenta y dos poblaciones humanas. El origen
Africano, hace alrededor de 100.000 años, de la humanidad moderna fue
corroborado de nuevo en 1991 por un amplio estudio en polimorfismos del ADN
nuclear realizado por dos equipos encabezados por Luigi Cavalli-Sforza, y
Judith y Kenneth Kidd.
Parque Pleistoceno
El famoso libro de Michael Crichton Parque
jurásico, que dio pie a la saga de películas del mismo nombre dirigidas por
Steven Spielberg, está basado en la posibilidad de recuperar ADN intacto a
partir de restos fósiles. Cuando Crichton escribió su libro se acababan de
publicar una serie de artículos científicos que daban cuenta del hallazgo de
ADN de dinosaurios a partir de insectos fosilizados en ámbar hace cerca de 100
m.a. Sin embargo, hoy día estos trabajos están completamente desprestigiados y
se ha comprobado que el ADN encontrado procedía de contaminación moderna. Más
aún, se ha demostrado que no es posible encontrar ADN fósil tan antiguo por la
sencilla razón de que esta molécula no se conserva inalterable tanto tiempo; ni
siquiera el ámbar puede evitar la oxidación del ADN y su consiguiente deterioro.
El ADN
más antiguo que se ha recuperado en fósiles tiene una antigüedad mucho más
modesta que la de los dinosaurios de Parque jurásico; se trata de ADNmt de
mamuts conservados en los hielos de Siberia entre hace 50.000 y 100.000 años.
Las bajas temperaturas parecen haber favorecido la conservación del ADNmt de
los mamuts y no se espera hallar nada semejante fuera de ambientes tan
especiales como el helado suelo siberiano.
Uno de
los principales problemas para los "paleontólogos del ADN" (aparte de
la propia existencia de ADN fósil) consiste en evitar la contaminación de ADN
moderno debida a la manipulación inherente a la excavación, restauración,
estudio y otras labores que se llevan a cabo sobre los fósiles. Un buen ejemplo
de esta situación han sido los esfuerzos para aislar ADNmt del popular Hombre
del Hielo del Tirol (de hace 5.000 años). Los primeros intentos toparon con la
presencia de ADN moderno contaminante, y se hizo preciso refinar las técnicas
para encontrar ADNmt que no ofreciera dudas sobre su autenticidad.
Aunque
los resultados alcanzados con el estudio sobre el ADNmt del Hombre del Hielo
fueron de alcance modesto (se demostró que su ADNmt pertenecía aun tipo
característico de las poblaciones centroeuropeas), sí se obtuvieron lecciones
muy valiosas sobre las técnicas y controles necesarios para soslayar el
problema de la contaminación con ADN humano moderno.
Contando
con estos nuevos procedimientos, un equipo internacional (formado por Matthias
Krings, Anne Stone, Ralph Schmitz, Heike Krainitzki, Mark Stoneking y Svante
Pääbo) decidió abordar la búsqueda de ADNmt en fósiles neandertales. Para ello
tomaron muestras en el ejemplar tipo de esta especie: el esqueleto de
Neandertal. Su estudio se planeó con mucho cuidado y estuvo
precedido de todas las precauciones, tanto para evitar en lo posible la
contaminación como para no destruir inútilmente un fragmento de tan valioso
fósil. La muestra (de
3,5 g) se tomó de un lugar en teoría inaccesible a la contaminación: la parte
interna de uno de los huesos, concretamente del húmero derecho del fósil.
El
siguiente paso en el estudio consistió en analizar la estructura de los
fragmentos de ADNmt presuntamente neandertales.
La
molécula de ADN está formada por la unión de miles de unidades menores
conocidas como nucleótidos, de las que en el ADN hay sólo cuatro tipos
distintos. La estructura de un fragmento de ADN no es otra cosa que la
secuencia de nucleótidos que lo constituyen; de modo que el trabajo en este
punto consistió en determinar dicha secuencia en los distintos fragmentos de
ADNmt encontrados en la muestra tomada en el fósil.
Muchos de dichos fragmentos presentaban
secuencias iguales en una parte de su longitud, es decir que se solapaban, lo
que permitía restablecer la secuencia del segmento original del que procedían.
Así, tras tres meses de intenso trabajo, fue posible reconstruir la secuencia
de un segmento de 379 nucleótidos a partir de I 23 fragmentos diferentes. Esta
secuencia correspondía a la región I del segmento de control del ADNmt.
Pues bien, los autores de la investigación
compararon la secuencia del ADNmt procedente del fósil con 16 tipos de ADNmt de
chimpancé y 986 tipos pertenecientes a distintas poblaciones humanas modernas,
obteniendo unos resultados de extraordinario valor. En primer lugar,
determinaron que los chimpancés y los humanos difieren, en promedio, en 55
posiciones de la secuencia de bases, mientras que el ADNmt objeto del estudio
muestra una diferencia promedio de 27 posiciones con los humanos modernos.
Además, establecieron que en la muestra de
humanos modernos la diferencia promedio es sólo de 8 posiciones. Es decir, que
el ADNmt del fósil es lo suficientemente parecido a nosotros como para admitir
que procede de un ser humano pero tan distinto como para rechazar que pertenezca
aun ser humano actual, lo que descarta la posibilidad de la contaminación y
confirma su procedencia: un auténtico fragmento de ADNmt de un neandertal.
El hecho de que la diferencia promedio
entre el ADNmt neandertal y el de los humanos modernos sea más de tres veces
mayor que la diferencia promedio existente en estos últimos (27 posiciones
frente a 8), ha llevado a los autores de la investigación ala conclusión de que
la separación entre ambos linajes se produjo en un momento muy alejado en el
tiempo. Para determinar la antigüedad de dicho suceso, los autores del estudio
emplearon una tasa de mutación determinada a partir del promedio de cambios
existente entre los humanos modernos y los chimpancés ( 55 ), y el tiempo que
se supone que ha pasado desde la separación de las dos líneas. Sus cálculos resultaron en una antigüedad
de entre 55ø.000 y 690.000 años para la divergencia neandertales / humanos
modernos y de entre 120.000 al 50.000 años para el origen de la diversidad
humana actual.
Los
resultados sobre la antigüedad de la humanidad reciente concuerdan con aquellos
procedentes de los estudios sobre el ADNmt, el cromosoma y y otros cromosomas
nucleares. Como aspecto colateral del análisis, también los ADNmt de humanos
actuales de origen Africano aparecen como ancestrales de los del resto de las
poblaciones humanas modernas.
Aparte del refuerzo que este estudio
supone para el origen único y Africano de la humanidad actual, hay otro aspecto
de especial relevancia que merece ser destacado. La divergencia de los
neandertales y de los humanos modernos es llevada mucho más atrás de lo que la
mayoría de los autores dedicados al estudio de los fósiles proponían hasta ese
momento. Sin embargo,
tal antigüedad sí es compatible con los resultados de nuestras investigaciones
sobre los fósiles humanos de Atapuerca, tanto de la Sima de los Huesos como del
nivel 6 de Gran Dolina. Como ya hemos comentado con anterioridad, los fósiles
de Gran Dolina, de una edad próxima a los 800.000 años, representan a la
especie antecesora de los linajes de los neandertales y humanos modernos: Horno
antecessor.
Quizás
el descubrimiento del ADNmt fósil de los neandertales d‚ lugar a una nueva
novela dedicada a la clonación de individuos neandertales. Sin embargo, una de
las consecuencias que se pueden extraer de nuestro mejor conocimiento sobre el
ADN fósil es que no hay posibilidades de encontrar la suficiente cantidad de
ADN nuclear que nos permita soñar con la versión pleistocena del libro de
Crichton.
Fósiles
y moléculas
Con
frecuencia, se ha presentado a la opinión pública la idea de que los estudios
genéticos han permitido, por sí mismos, descubrir el cómo, cuándo y dónde de
nuestro origen. Sin embargo, tal como planteábamos al
comienzo de este capítulo, las principales hipótesis referidas al cuándo y al
dónde han sido propuestas a partir del estudio de los fósiles y fueron
planteadas con anterioridad al comienzo de los estudios genéticos.
En este contexto, los estudios genéticos
han reforzado la hipótesis que sostiene el origen Africano de la humanidad
moderna (hipótesis "Out of África" ). Además, los análisis genéticos
también han corroborado la opinión de muchos paleontólogos de que los
neandertales no estuvieron, directa o indirectamente, en nuestra ascendencia
evolutiva, sino que ambas humanidades compartimos un antepasado común
ciertamente lejano en el tiempo.
Un aspecto notable en el que los estudios
genéticos sí han arrojado luz por sí mismos se refiere al cómo de nuestro
origen. La escasa diversidad genética que se aprecia en las poblaciones humanas
extra Africanas nos informa de la existencia de un fenómeno evolutivo conocido
como "cuello de botella" en el momento de la salida de África de
nuestra especie. Los "cuellos de botella" se producen cuando una población
biológica está originada a partir de un número relativamente reducido de
individuos que sólo portan una fracción de la diversidad genética de la
población matriz. Como consecuencia de ello, la población derivada sólo recibe
una parte de dicha diversidad.
Un buen ejemplo de este fenómeno lo
podemos encontrar en la población bóer de Sudáfrica, originada en su mayor
parte por un puñado de pioneros holandeses llegados durante el siglo XVII. Hay
constancia histórica de que uno de aquellos colonos, llegado en 1688, padecía
de una rara enfermedad gen ética conocida como porfiria; pues bien, hoy día la
frecuencia de dicha enfermedad en la población sudafricana de origen bóer es
varios cientos de veces superior ala de cualquier otra población humana.
Del mismo modo, la gran homogeneidad gen
‚tica de las poblaciones no Africanas delata que los grupos humanos modernos
que colonizaron Asia y Europa estuvieron formados por una pequeña fracción de
la población Africana original.
El número de pioneros también puede
establecerse con cierta fiabilidad. Un equipo de genéticos, entre los que se
encuentra el investigador de origen español Francisco Ayala, ha analizado la
variabilidad existente en la humanidad moderna en los genes responsables del
complejo principal de histocompatibilidad o sistema HLA, que participa en la
defensa ante las invasiones microbianas gracias a su capacidad para reconocer
proteínas extrañas al organismo.
Estos genes se sitúan en el cromosoma G y
presentan una extraordinaria variabilidad, que permite que el sistema HLA reconozca
como extrañas a un gran número de moléculas. La variación existente en la
humanidad actual nos informa que el "cuello de botella" por el que
pasaron nuestros antepasados no fue demasiado severo, porque de lo contrario la
variabilidad en el sistema HLA sería mucho menor. Según estos investigadores,
el número de colonizadores que salieron de África hubo de ser mayor de 500
individuos y muy probablemente en torno a 10.000 personas.
Si bien los estudios genéticos han servido
para contrastar las hipótesis paleontológicas referidas al dónde del origen de
los humanos modernos y han resultado de especial valía como fuente de
información nueva sobre el cómo de dicho origen, no han sido tan elocuentes en
la cuestión del cuándo de nuestra aparición.
Respecto de las medidas del tiempo que se
efectúan en los estudios genéticos, los llamados "relojes
moleculares", sus resultados son siempre problemáticos porque se basan en
una serie de asunciones muy discutibles, que ya comentamos en el capítulo
dedicado al origen de los homínidos (la presunción de que la tasa de mutación
es constante o de que las regiones del ADN estudiadas son neutras respecto de
la acción selección natural).
Quizá las críticas más consistentes al
establecimiento de los "relojes moleculares" sean las que ponen en
duda las tasas de mutación empleadas para realizar los cálculos del momento en
que se originó la humanidad moderna. En el propio artículo de Cann, Stoneking y
Wilson se reconoce que no es posible establecer de manera fiable el tiempo transcurrido
a partir, exclusivamente, de la variabilidad del propio ADNmt. Estos autores,
como todos los demás, ajustan sus "relojes moleculares" empleando el
propio registro fósil, por lo que no pueden invocarse sus resultados para
contrastar las hipótesis elaboradas a partir de los fósiles. En este aspecto,
paleontología y genética no son fuentes independientes. A finales del siglo xx, nuestra visión
sobre el origen de la humanidad moderna es mucho más completa de lo que cabía
suponer hace apenas veinte años. Nuestra certidumbre sobre el lugar y el
momento en que se produjo la génesis de nuestra especie ha aumentado
considerablemente y hemos progresado mucho en cuanto al esclarecimiento del
modo en que tuvo lugar el proceso.
Contra lo que pensaban algunos, las
moléculas no han venido a sustituir a los fósiles en los estudios sobre la
evolución de la humanidad. Los distintos enfoques de la paleontología y la
genética nos han permitido contemplar los problemas desde diferentes
perspectivas, enriqueciendo nuestro conocimiento de la historia evolutiva de la
especie Homo sapiens.
Patrones de belleza
Hasta aquí hemos hablado del pasado de
nuestra especie, pero cual es su futuro? Muchas personas opinan que al
depender, gracias a las máquinas, cada vez menos de la fuerza física para
ganamos el sustento y cada vez más de nuestra inteligencia, los órganos
correspondientes se verán afectados en el futuro. Así, con frecuencia se
representa al humano del mañana con una cabeza muy grande y un cuerpo
atrofiado; o mejor sería decir con un cerebro superdesarrollado, porque la cara
y los dientes también se pintan reducidos. En resumidas cuentas, un ser muy
poco atractivo de acuerdo con los cánones de belleza griegos. No se suele
precisar cuándo llegaremos a convertimos en criaturas tan poco atléticas,
aunque, eso sí, muy inteligentes, pero parece que al ritmo que vamos los
patrones de belleza tendrán que cambiar con mucha rapidez.
Pero ¿es posible que la selección natural
actúe todavía sobre nosotros y pueda determinar el curso futuro de la evolución
humana? Que nuestra especie está sometida a selección natural, como todas las
demás, es algo fuera de toda duda. Los individuos con graves taras genéticas no
llegan a adultos y no se reproducen, y muchos mueren en el útero sin llegar a nacer.
Pero tal selección normalizadora, que elimina individuos extremos, no modifica
la especie. Para que ésta evolucione en una dirección concreta hace falta mucho
tiempo y que los individuos con determinadas características se reproduzcan más
que los demás, cosa que en apariencia no se está produciendo, al menos a gran
escala. Además, la tecnología nos permite adaptarnos rápidamente a vivir en
toda clase de ambientes, incluyendo la Luna, sin cambiar nuestra morfología. La
adaptación por medio de la selección natural es mucho más lenta (y más
limitada). Sin ir más lejos, gracias a la escritura primero y la informática
ahora, nuestro cerebro ya no tiene que crecer para acumular más información y
procesarla. Por otro lado, nuestra especie es ya muy numerosa, con lo que
presenta una gran inercia genética o resistencia a los cambios, que se diluyen
como gotas de agua en el océano. Se producir , eso sí, un fenómeno interesante
que contradice la trayectoria de la humanidad en los últimos miles de años; las
poblaciones humanas, que se han ido aislando unas de otras y diferenciando en
razas, está n empezando a mezclarse entre sí e intercambiar genes, con lo que
es seguro que tendrán lugar nuevas combinaciones genéticas, sin que eso quiera
decir que la especie vaya a cambiar sustancialmente en el futuro más próximo.
Queda por último por mencionar un factor
inquietante. Desde que descubrimos la selección artificial hace 10.000 años con
la agricultura y la ganadería, siempre hemos podido modificamos a nosotros
mismos igual que hemos hecho con las razas de animales. No parece que esto haya
ocurrido a una escala importante.
Ahora, sin embargo, con nuestro
conocimiento de la genética empezamos a tener la posibilidad real de modificar
nuestros propios genes de forma mucho más rápida y radical que con la selección
artificial (y mucho más aún de como \0 hace la selección natural).
La manipulación genética, que puede
liberamos de taras y enfermedades, puede también dirigirse hacia otros
objetivos. Pero, en todo caso, éste es un instrumento, como todos los que la
ciencia pone a nuestra disposición, que es nuestra responsabilidad controlar.
Los renglones torcidos de la selección
natural
Hasta
esta noche, pensabas que la vida era absurda.
En
lo sucesivo sabrás ques e misteriosa.
Eric-Emmanuel
Schimitt, El visitante
La
relación que mantuvieron entre sí los dos descubridores de la selección natural
fue ejemplar. Sin embargo, y a pesar de su buena amistad y consideración mutua,
Darwin y Wallace mantuvieron puntos de vista contrapuestos acerca del origen de
algunas de las características más relevantes de nuestra especie, tales como la
inteligencia y el habla. Mientras Darwin contemplaba dichos rasgos como un
resultado más del proceso evolutivo regido por la selección natural, Wallace
atribuía su origen a causas sobrenaturales, colocando así el origen del ser
humano más allá de la acción de la selección natural.
Uno de
los argumentos más profundos empleados por Darwin para probar la existencia del
hecho evolutivo fue el de la existencia de "chapuzas" en los seres
vivos. Si los organismos fueran el resultado de un acto directo de creación
divina, sus distintas partes deberían mostrarse "como recién salidas de
fábrica"; es decir, que deben ser diseños específicos para cumplir de
manera eficaz una función determinada. Lo que no
esperaríamos encontrar desde luego, son órganos que aparezcan como una
modificación, más o menos afortunada, de otros que cumplen una función distinta
en organismos diferentes. Dicho de otro modo, lo esperable es que cada ser vivo
tenga sus propias piezas, perfectamente ajustadas al desempeño de las funciones
que tiene encomendadas.
La selección natural no planifica el
cambio evolutivo, simplemente elige entre lo que hay. Es decir, que preserva
aquellas variaciones de los órganos existentes que confieren alguna ventaja a
los individuos. De este modo, un órgano puede verse modificado y acabar
desempeñando una función distinta de la que tenía. En este proceso, puede
ocurrir que el órgano en cuestión pierda eficacia en el desempeño de la misión
original, siempre y cuando esta pérdida se vea compensada por la ventaja
conferida por la nueva función.
Pero
volvamos al tema de la voz humana. Cuando Wallace y Darwin disputaban sobre la
naturaleza de la selección natural y su papel en el origen de los seres
humanos, no se conocía la base anatómica ni los mecanismos fisiológicos del
habla. Hoy comprendemos que esta cualidad humana está basada en la posición
baja de nuestra laringe, que a su vez es debida a una modificación del modelo
de vías respiratorias superiores que es común en el resto de los mamíferos.
También sabemos que esta peculiar posición de la laringe restringe nuestra
capacidad de tragar líquidos y respirar al mismo tiempo, y que es la
responsable de un fenómeno tan desagradable, y peligroso, como es el
atragantamiento. Sin embargo, estos inconvenientes los consideramos como
minucias al lado de la gran ventaja que supone el disponer de un mecanismo que
nos permite modular los sonidos que está n en la base de nuestro lenguaje; sin
duda, el saldo es muy ventajoso. De este modo, en la anatomía de nuestro
aparato fonador puede reconocerse la huella de la selección natural y el rastro
de la historia evolutiva de nuestra especie.
Darwin puede descansar tranquilo al lado
de Newton; una vez más, tenía razón.
El
sentido de la evolución. La moviola de la vida
Para
explicar que no somos el resultado necesario de la evolución sino una mera
circunstancia, Stephen Jay Gould afirma en su libro Vida maravillosa
que si la cinta de la vida se rebobinara y se volviera a empezar otra vez desde
el principio, el planeta Tierra estaría ahora poblado por una variedad
completamente diferente de formas de vida, entre las que no nos encontraríamos
nosotros.
Por supuesto que es imposible realizar tal
experimento volviendo al principio de la vida. Aunque, en cierto modo, se ha llevado ya a
cabo de manera natural. Los monos platirrinos, por ejemplo, no han evolucionado
en América hacia formas de inteligencia comparable a la nuestra. Se ve que
ellos no experimentaban ningún "impulso" que los empujara hacia el
"progreso" o la "perfección" (lo mismo se podría decir de
los marsupiales en Australia y otros casos similares de evolución en
condiciones de aislamiento geográfico).
De
todos modos podemos jugar al juego que propone Gould de otra manera. Si
suponemos que la evolución se dirige o tiende de forma espontánea hacia formas
de vida cada vez más "elevadas" o más complejas, esperaremos que el
registro fósil refleje una Historia de la Vida en la que, en razón de su
manifiesta superioridad, formas progresivamente más complejas se van imponiendo
a las demás hasta la llegada del hombre.
Pero a
la hora de realizar semejante análisis surge el problema de cómo medir la
complejidad, para establecer así una escala que se pueda aplicar a las especies
vivientes o a las fósiles, y poder decir: ‚ésta es una especie de grado 3 o de
grado 7 de complejidad (tal vez el lector piense que la nuestra ser la única de
grado 10). Reconozcamos que se trata de un problema de difícil solución.
George
Gaylord Simpson, uno de los más grandes paleontólogos del siglo xx, publicó un
libro muy influyente en 1949 titulado Meaning of Evolution (El significado de
la evolución), en el que concluía que la evolución no tenía propósito. Entre
otros temas, Simpson analizaba en un capítulo titulado "El progreso en la
evolución" la cuestión de si se había producido en la Historia de la Vida
un aumento de la complejidad. Para este sabio estaba claro que, respecto de las
primeras formas de vida unicelulares (organismos de una sola célula), se
produjo un aumento de la complejidad cuando aparecieron los organismos
pluricelulares (constituidos por muchas c‚lulas). Según Simpson, un segundo
paso hacia una mayor complejidad se dio cuando surgieron loS diferentes grandes
tipos de seres pluricelulares (Conocidos técnicamente como filum en singular y
fila en plural); ahora bien, este progreso se habría producido en múltiples
direcciones, y no en una sola línea privilegiada. A partir de este punto,
resulta imposible Comparar complejidades dentro de cada una de las líneas.
Simpson,
que era especialista en paleontólogía de vertebrados, escribía que hacía falta
mucho valor para tratar de probar que un ser humano es más complejo que un
ostracodermo (un tipo de vertebrados acuáticos con forma de pez que aparecieron
hace más de 400 m.a.).
A todo esto todavía no hemos definido qué
es la complejidad, tarea nada fácil (el lector también puede probar). Una
manera moderna de hacerlo sería la de utilizar el concepto de complejidad que
se aplica a loS sistemas. Un sistema es un conjunto de elementos que
interaccionan entre sí dando lugar a las propiedades del sistema, y cuantos más
elementos distintos tenga más posibilidades diferentes de interacción existir
n, con lo que el sistema ser más rico en funciones, o más complejo en el
sentido de menos previsible, menos rígido, más variable y más adaptable
también.
Los organismos pluricelulares son sistemas
autorregulados compuestos de células diferenciadas que forman tejidos y
órganos; éstos a su vez se organizan en sistemas: respiratorio, digestivo,
reproductor, excretor, circulatorio o nervioso. Esta idea de la complejidad de
los sistemas puede aplicarse para comparar organismos de grupos muy diferentes,
como los mamíferos con las esponjas o las medusas; estas últimas son claramente
formas de organización mucho más simple que los mamíferos, con menos elementos
diferenciados; podemos considerarlas sistemas biológicos relativamente poco
complejos. Sin embargo, ¿quién se atrevería a comparar la complejidad de un
murciélago con la de un león?
Incluso si se comparan los organismos por
el número de genes que se expresan (es decir, que se traducen en proteínas),
nos encontramos con que los protozoos tienen más que las bacterias, los
invertebrados más que los protozoos, y los vertebrados más que los
invertebrados; sin embargo, dentro de los vertebrados es imposible establecer
categorías.
Este de la complejidad es, pues, un
auténtico nudo gordiano, y sólo hay una forma de deshacerlo: de un tajo. Podemos
partir de la base de que la nuestra es, por definición, la especie más compleja
de todas. Ahora bien, si se nos compara con el resto de los primates, o de los
mamíferos, ¿dónde reside nuestra superior complejidad? Los humanos sólo podemos
considerarnos más complejos en uno de nuestros sistemas, el sistema nervioso
central, y tendrá que ser éste quien nos otorgue finalmente la victoria en la
competición por el primer puesto en la escala de la complejidad.
Según este razonamiento, que pone al
hombre como medida de todas las cosas, queda claro que cuanto más próxima en la
evolución está‚ una especie al Homo sapiens, cuanto más grande sea su parecido
y su parentesco, mayor ser su grado de complejidad. De este modo, los mamíferos
serían los animales más complejos de la Historia de la Vida, y dentro de los
mamíferos, los primates, y entre ellos, los gorilas y chimpancés, de los que
sólo nos separa aproximadamente el 1% de nuestros genes.
No vamos a poner aquí en entredicho este
sospechoso sistema de medir el grado de complejidad de los seres vivientes
utilizando a nuestra especie como patrón. Sea, si así lo quiere el lector. Lo
que se puede discutir es si esa supuesta mayor complejidad constituye una
ventaja evolutiva que conduce hacia el triunfo (progresivo, lineal e
inexorable) de los más complejos, que se impondrán siempre en la lucha por la
existencia sobre los organismos más sencillos hasta el advenimiento del ser más
complejo de todos, el ser humano. Veamos qué dice el registro fósil al
respecto.
Los mamíferos son el grupo de vertebrados
al que pertenecemos, y en consecuencia es considerado por unanimidad como el
más "avanzado" de todos, muy por encima de anfibios, reptiles o aves.
Por ello cabría pensar que desde que aparecimos los mamíferos nos impusimos a
los demás vertebrados terrestres. Muchas personas tienen la vaga idea de que
los mamíferos surgieron en un mundo dominado por los dinosaurios a los que
finalmente consiguieron derrotar gracias a su superioridad.
Sin embargo, el registro fósil nos indica
todo lo contrario. Los antepasados directos de los mamíferos, unos reptiles
llamados terápsidos (tan parecidos ya a los verdaderos mamíferos posteriores
que han sido llamados "reptiles mamiferoides" ), eran los que
dominaban los ecosistemas terrestres a comienzos del Mesozoico (la Era
Secundaria). Normal, podría pensarse, eran superiores a los demás reptiles. Sin
embargo, en un momento determinado, hace 200 m.a. en números redondos, los
terápsidos empezaron a declinar y los ecosistemas terrestres vieron su gradual
sustitución por los dinosaurios (más tarde, de un grupo de dinosaurios
surgirían las aves, verdaderos "dinosaurios vivientes" ).
Si el término "superior" puede
ser aplicado en biología evolutiva a algún grupo, en este caso tendría que ser
a los dinosaurios.
Los terápsidos se extinguieron finalmente;
y aunque algunos dieron lugar a los primeros mamíferos, éstos no sólo no se
impusieron sobre los reptiles, sino que llevaron una existencia muy discreta
durante el resto del Mesozoico (sin excepción, todos los mamíferos eran de
pequeño tamaño). Hasta que el impacto de un meteorito, no la superioridad de
los mamíferos, acabó con los dinosaurios hace 65 m.a. De no haber sido por ese
meteorito "providencial", la evolución de los vertebrados terrestres
habría sido sin duda muy diferente (algunos autores opinan que la extinción de
los dinosaurios tal vez se debiera a los efectos en la atmósfera de una serie
de grandes erupciones volcánicas; para el razonamiento que seguimos aquí lo
importante es que los dinosaurios desaparecieron por una causa no biológica, y
es irrelevante que ésta sea un meteorito, un fenómeno de volcanismo o cualquier
otra catástrofe geológica).
Veamos ahora otro caso sacado de las
páginas del registro fósil, esta vez todavía más próximo a nosotros. Como se ha
comentado en este libro, dentro de los primates pertenecemos a un grupo, el de
los hominoideos, que incluye una serie de especies, los antropomorfos, con los
que compartimos muchos rasgos y, a decir verdad, muchos genes. De hecho, también
son los primates que tienen un cerebro más desarrollado. Siendo éstos los
mamíferos más parecidos a nosotros cabría esperar que su superioridad los
hubiera llevado a imponerse al menos sobre los demás monos desde el mismo
momento de su aparición. Recordemos que los hominoideos se originaron en África
hace al menos 23 m.a. y, a partir del momento en que estos primates pudieron
salir de África (hace unos 17 m.a.) para poblar también Europa y Asia, se
convirtieron en el grupo de primates con más éxito evolutivo, diversificándose
en un gran número de especies que habitaban el ancho cinturón de selvas que se
extendía por gran parte del Viejo Mundo. Parece lógico, se trataba de los
primates más inteligentes y su éxito anunciaba el glorioso futuro que le esperaba
al ser humano.
Una vez más, el registro fósil nos dice
todo lo contrario de lo que parece "lógico". Hace entre unos 8 y 7 m.a., los
hominoideos dejaron de ser los "reyes de la creación". Un gran cambio
ecológico hizo desaparecer su paraíso. Factores astronómicos, movimientos de
masas continentales y levantamientos de cadenas montañosas modificaron el clima
y la composición de la atmósfera, haciendo que su hábitat se deteriorara en
gran parte de su otrora enorme extensión. El bosque dio paso a los ecosistemas
más abiertos.
Pero no
sólo el cambio en la vegetación redujo su espacio vital, sino que otros
primates, los cercopitecoideos, se hicieron más numerosos y variados que ellos.
En términos militares, los antropomorfos se baten en retirada. En la actualidad
han quedado reducidos a dos especies de chimpancés y al gorila en África, al
orangután en Sumatra y Borneo, y los gibones en el sudeste del Asia continental
e insular. No deja de ser significativo que sea el pequeño gibón, el hominoideo
más alejado de los humanos, el más afortunado en diversidad y abundancia. Pese
a la presión humana, aún sobreviven varios millones de gibones repartidos en
nueve especies.
Pero
hace unos 5 o 6 m.a., en algún lugar de África, posiblemente en su parte más
oriental, empezó a diferenciarse un tipo particular de hominoideo: el primer
homínido, nuestro más antiguo antepasado. Al principio no
era apenas distinto de los antepasados de los actuales chimpancés y gorilas.
Podría ser considerado como la versión Africana oriental del mismo grupo. Más
tarde, hace al menos 4 m.a., este tipo de hominoideo presentaba una
característica singular, nunca antes vista. No, no era un hominoideo más
inteligente que los demás. Era un hominoideo bípedo.
Andando el tiempo, los hominoideos bípedos
se fueron adaptando a los ecosistemas cada vez más secos de gran parte de
África. Para ello desarrollaron especializaciones en la dentición. Ya vimos en
su momento que es difícil medir la inteligencia de las especies fósiles (e
incluso de las vivientes), pero utilizando el índice de encefalización es
probable que los organismos más encefalizados hace 3 m.a. fueran los delfines,
no los homínidos.
Hace
unos 2,5 m.a. los homínidos se habían diversificado en dos líneas evolutivas
diferentes. Una de ellas, la de los parántropos, se especializó en un aparato
masticador hipertrofiado. En la otra estaban los primeros
representantes del género Horno, los primeros humanos, con un cerebro algo
mayor. Sólo a partir de este momento, los homínidos son únicos entre los seres
vivientes por su mayor complejidad cerebral. Estos humanos fabricaron los
primeros instrumentos de piedra. Los parántropos se extinguieron después, y los
humanos posteriores modificaron su estructura corporal, aumentaron su cerebro y
perfeccionaron su tecnología.
Pero ni siquiera desde que apareció la
inteligencia en la biosfera la evolución humana ha seguido un camino único, una
línea recta que conduce hasta nosotros. Por el contrario, hasta hace pocos miles de años han
existido varias especies humanas inteligentes sobre la faz de la Tierra. El que
ahora sólo exista la nuestra nos da una falsa perspectiva de que siempre ha
sido así, de que nuestros antepasados se han sucedido unos a otros en una
secuencia ordenada, en una escalera por la que hemos ido ascendiendo peldaño a
peldaño.
En
resumen, ni la historia evolutiva de los mamíferos, ni la de los hominoideos,
refleja un patrón de aparición y progresivo dominio sobre las demás criaturas
gracias a sus superiores características, especialmente su inteligencia. Por el
contrario, el registro fósil nos muestra en ambos casos una historia de
aparición y posterior diversificación, seguida de la casi completa extinción y
resurgimiento final; en el caso de los mamíferos gracias aun acontecimiento
favorable de origen extraplanetario (o a alguna catástrofe geológica), y en el
caso de los hominoideos, resurgimiento sólo parcial y debido ala adaptación de
una de sus formas, los homínidos, aun modo de vida completamente nuevo para los
primates, la vida en los medios abiertos, sin que la complejidad cerebral tenga
nada que ver en esta adaptación.
¿Qué quiere decir todo esto?
Sencillamente, que si no hubiera sido por una serie de acontecimientos ajenos a
la biología, como la llegada a la Tierra de un meteorito, el levantamiento de
cadenas montañosas, grandes movimientos de continentes y otros de menor escala,
no estaríamos ahora aquí haciendo filosofía.
Dicho de otro modo, un biólogo
extraterrestre habría predicho al comienzo del Mesozoico un gran éxito
evolutivo para los "reptiles mamiferoides" y sus descendientes, y se
habría equivocado (por cierto que en esta oportunidad la derrota de los
reptiles mamiferoides se produjo sin necesidad de catástrofe alguna; los
dinosaurios "jugaron limpio" y batieron a nuestros antepasados en pura
competencia ecológica).
Otro biólogo alienígena que presenciara la
vida en la Tierra algunos millones de años después habría pronosticado un gran
futuro a los dinosaurios, y se habría equivocado también. Un tercer visitante
habría dicho hace diez millones de años que los hominoideos reinarían para
siempre en los bosques del Viejo Mundo, errando por completo.
Si la
visita se hubiera producido hace seis millones de años el viajero del espacio
estaría convencido de que la ruina de todo el grupo de los hominoideos era
inminente. ¿Cómo habría podido saber el biólogo extraterrestre, que el cambio
ecológico que tanto perjudicaba a los hominoideos iba a propiciar la aparición
de un tipo de hominoideo bípedo que más adelante daría lugar a una especie, la
nuestra, que poblaría el mundo y terminaría produciendo, también ella,
biólogos? Incluso hace tan sólo 60.000 años, cuando los neandertales se
extendían por toda Europa, Asia central y Oriente Próximo, ¿quién podría haber
pronosticado que los humanos modernos, nuestros antepasados, saldrían del
continente Africano y serían la causa de la extinción de los neandertales
algunos miles de años después? y ahora que empezamos a saber cómo han ocurrido
las cosas en e] pasado, ¿quién se atrever a vaticinar el futuro de la biosfera?
Pero lo realmente trascendente no es la
posibilidad de anticiparnos al futuro. Esto sólo es una curiosidad, una
anécdota. Lo importante es que nuestra capacidad de predicción es la medida de
nuestro conocimiento del funcionamiento del proceso evolutivo. ¿Pero en verdad
este conocimiento depende sólo de nosotros?
Si la evolución siguiera unas tendencias o
trayectorias a lo largo del tiempo podríamos, prolongándolas hacia el futuro,
predecirlo.
Como la única tendencia que parece seguir
la evolución es la de adaptarse de muchas maneras diferentes a las cambiantes
circunstancias del medio, la pregunta de hacia dónde van las especies quedar
necesariamente sin respuesta.
Esta imprevisibilidad de la evolución
indica que nada está escrito de antemano, que todo es posible. Muestra que el
grupo biológico más floreciente puede extinguirse a causa de cambios en el
medio físico o por culpa de la competencia con otros grupos de organismos.
Ninguna forma de vida puede considerarse superior a las demás, porque ninguna
está a salvo de la hecatombe.
Ahora bien, que la evolución sea
imprevisible, ¿quiere decir que está gobernada por el ciego azar, que no hay
leyes, que todo es caos, que nada se puede explicar? ¿Es razonable admitir que
el desorden (el no-orden) haya producido tanta maravilla biológica? ¿Puede el
ruido dar lugar por casualidad a una sinfonía?
En el núcleo mismo de la evolución hay
caos puro. La selección natural opera sobre las variantes gen ‚ticas que surgen
sin relación alguna con las actividades de los organismos o sus necesidades. La
mutación, generadora de variación, es un proceso estocástico (regido por el
azar). Sin embargo, una vez que una variante se ha producido, que se conserve y
difunda o que sea eliminada y desaparezca no depende de la casualidad; en la
compleja interrelación que un organismo mantiene con los demás y con el medio
físico, determinadas variantes confieren a sus portadores una capacidad mayor
para sobrevivir y reproducirse, mientras que otras la reducen, y ser n
únicamente las primeras las llamadas a perpetuarse. La selección natural es un
proceso determinístico.
Pero a más largo plazo, no a la escala
individual de los organismos sino ala de las especies y los grupos de especies,
¿hay azar o hay leyes? Para la física tradicional, incluida la de Newton y las
más modernas física cuántica y relativista, el conocimiento completo garantiza
la certidumbre, y la imprevisibilidad es consecuencia únicamente de nuestra
ignorancia. Sin embargo, la moderna teoría del caos predica que puede haber
orden, es decir, leyes que podemos conocer, en el interior de un sistema
dinámico, y que, sin embargo, su comportamiento futuro puede ser impredecible.
Veamos cómo puede entenderse esta aparente paradoja.
Organización y caos
Hoy en día tememos que las actividades
agrícolas, ganaderas o industriales de la humanidad puedan destruir el
equilibrio ecológico, generalmente haciendo que desaparezcan especies, por muy
bien adaptadas que estén. La introducción de animales, plantas u otros
organismos de una región en otra (como los conejos en Australia) también puede
tener efectos catastróficos para el equilibrio ecológico. Asimismo, nos
preocupan los efectos en la biosfera del cambio climático inducido por la
emisión de gases de efecto invernadero como el di óxido de carbono, y por la
destrucción de la capa de ozono. Todos somos cada vez más conscientes de que
los ecosistemas, siempre en frágil equilibrio, se componen de numerosas
especies con una larga historia detrás.
Pero, de una manera natural, todas estas
cosas que nos preocupan (con razón) han ocurrido muchas veces en el pasado. Los
continentes y mares no han tenido siempre la distribución que tienen ahora, y
las diferentes regiones donde se desarrolla la vida se han separado y puesto en
contacto de muchas formas distintas, dando lugar a numerosos intercambios de
especies en los que algunas han resultado favorecidas y otras perjudicadas. Los
cambios climáticos han sido frecuentes en la Historia de la Vida y su impacto
en los ecosistemas muy fuerte (no hay más que recordar la alternancia entre
glaciaciones y períodos interglaciales como el que ahora vivimos, que no durar
siempre); también la composición de la atmósfera ha variado.
Finalmente, aunque el medio físico
permaneciera inmutable, la aparición por evolución de especies nuevas introduce
un factor fundamental de inestabilidad en los ecosistemas, y hace que ‚éstos
siempre está‚n cambiando. Los organismos presentan adaptaciones, conseguidas a
lo largo de su evolución, que tienen sentido sólo en relación con los nichos
ecológicos que las especies ocupan.
En una comunidad todas las poblaciones
está n relacionadas entre sí por intrincadas redes a través de las cuales fluye
la energía y la materia. En el caso de un primate, por ejemplo, cualquier
cambio en los vegetales de los que se alimenta o en los animales que consume,
en los depredadores de los que es presa, en los competidores, o en sus par
sitos, tendrá consecuencias imprevisibles para la supervivencia de la especie,
que se ver obligada a evolucionar a su vez, adaptándose a las nuevas
circunstancias.
En otras palabras, la biosfera es un
macrosistema enormemente complejo, constituido por muchos elementos diferentes
que se auto organizan según una jerarquía de niveles (célula, tejido, órgano,
sistema, individuo, grupo familiar, grupo social, población, comunidad,
ecosistema), e interaccionan de muchas formas diferentes a todos los niveles.
Este tipo de sistemas presenta grandes dificultades para identificar sus leyes
básicas de funcionamiento, incluso cuando los elementos constituyentes son
siempre los mismos. Sin embargo, y para complicar más las cosas, la evolución
de las especies hace que la biosfera sea un macrosistema inestable, muy alejado
del equilibrio, que no ha permanecido está tico jamás, y cuya composición (las
especies y por ende sus diversas interacciones) ha cambiado a lo largo del
tiempo.
De todo esto se desprende que la evolución
de las especies está sometida a la influencia de tal cantidad de factores que
en la práctica su futuro es imprevisible. Esto no quiere decir que la evolución
dependa del puro azar (en el sentido vulgar de caos incomprensible). Por el
contrario, se puede entender, aunque eso sí a posteriori, como el tiempo
meteorológico. En cierto modo se puede aplicar aquí el conocido ejemplo de la
teoría del caos denominado "efecto mariposa": el batir de las alas de
una mariposa en Pekín puede hacer que llueva en Nueva York (y no digamos si el
delicado movimiento de las alas del insecto se sustituye por un meteorito de
varios kilómetros de di metro viajando hacia la Tierra a toda velocidad).
¿Pero
se trata sólo de una cuestión técnica? ¿Nuestra incertidumbre se debe sólo a la
complejidad del problema? La teoría del caos llegaría más lejos, hasta afirmar
que aunque conociéramos todos esos factores e interacciones al detalle, el
futuro no se puede conocer, simplemente porque no está dado. Es el
fin de las certidumbres, que son sustituidas por probabilidades.
Cuenta Konrad Lorenz en su libro Sobre la
agresión: el pretendido mal, que Alfred Kuhn terminó una conferencia citando
estas palabras de Goethe: "La mayor dicha del hombre que piensa es haber
explorado lo explorable y haber reverenciado tranquilamente lo
inexplorable". Al momento estallaron los aplausos del público, y Kuhn alzó
su voz para exclamar: "No, señores. Tranquilamente no. Nunca
tranquilamente". ¿Debemos nosotros dar por concluidas en este punto las
investigaciones sobre la naturaleza de la evolución? ¿Está ya todo dicho?
Nosotros pensamos, por el contrario, que
queda mucho trabajo por hacer. La física de Newton nos habla de trayectorias que pueden ser
expresadas por medio de ecuaciones. Conocidas las
condiciones iniciales, tales trayectorias son predecibles y reversibles, como
un péndulo, ahora aquí y luego allí. En esas ecuaciones el tiempo no existe, es
sólo una ilusión donde el futuro y el pasado se dan la mano. La física cuántica
sólo sustituye las trayectorias por las funciones de onda, pero la simetría con
respecto al tiempo no cambia. La evolución biológica por el contrario es un
proceso irreversible, que se despliega en el tiempo, que nos sorprende a cada
instante, que no sigue trayectorias (tendencias).
¿Cómo hacer conciliables a la física y la
biología? Si la teoría del caos está en lo cierto, hay, como dice Ilya
Prigogine (premio Nobel de Química de 1977) en su libro El fin de las
certidumbres, una estrecha senda entre dos concepciones del mundo igualmente
alienantes: la de un mundo determinista regido por leyes inmutables que no
dejan ningún resquicio para la novedad (y donde la mayor de todas, la
evolución, no sería posible), y la de "un mundo absurdo, sin causas, donde
nada puede ser previsto ni descrito en términos generales", sometido al
puro azar. Corresponde a los Darwin del presente o del futuro recorrer esa
estrecha senda.
La Historia Interminable
Los organismos vivientes has
existido sobre la Tierra, sin saber nunca porqué, durante más de tres mil
millones de años, Antes de que la verdad, al fin, fuese comprendida por uno de
ellos. Por un hombre llamado Charles Darwin.
Richard Dawkins, el gen egoísta
Cuenta Fernando Trueba en su Diccionario
de cine que el famoso director francés François Truffaut afirmaba que
"cuando iba al cine y veía a unos personajes construyendo un túnel durante
una hora y media y al final de la película el túnel no servía para nada, creía
que debían devolverle el precio de la entrada". Ya que no podemos
devolverle lo que ha pagado por el libro, nosotros tampoco queremos dejar al
lector con la desagradable impresión de que más de 3.000 millones de años de
evolución no han servido para nada, y de que sólo somos una especie cualquiera.
Porque además no es cierto.
En su famoso libro, ya comentado, El
significado de la evolución, George Gaylord Simpson, después de explicar que la
evolución no tiene propósito, se rebela contra la afirmación de que por esa
razón el hombre es "sólo un animal". De entrada, para él ninguna
especie animal es "sólo un animal", porque todas tienen sus propias
singularidades que no comparten con ninguna otra especie. Pero la nuestra es
excepcional en muchos aspectos muy importantes. Somos la especie más
inteligente, que gracias a su inteligencia (se defina como se defina) ha sido
capaz de ocupar todas las tierras del globo y desarrollar una tecnología, para
lo bueno y para lo malo, para curar y para matar, pero que en todo caso puede
modificar drásticamente su entorno y hasta la biosfera entera.
Eors
Szathmáry y John Maynard Smith establecen en la Historia de la Vida una serie
de grandes transiciones. Vale la pena echar una ojeada a esos momentos
estelares de la evolución para valorar la auténtica dimensión de nuestra
aparición en la Biosfera. La primera transición
consistió en el paso de moléculas libres o "replicantes", capaces de
autorreplicarse, a poblaciones de "replicantes" encerrados en un
mismo contenedor.
La segunda gran transición
consistiría en la asociación de los "replicantes" en cromosomas.
La tercera transición es el
cambio en la composición de la molécula de la herencia, que pasa de ser ARN
(ácido ribonucleico) a ser ADN (ácido desoxirribonucleico). El ADN contiene la
información gen ‚tica y el ARN funciona como intermediario en la síntesis de
proteínas. Con el ADN aparece el código gen ético que comparten todos los seres
vivientes (por lo que estos tres pasos son hipotéticos y en realidad pertenecen
más bien a la Prehistoria de la Vida tal y como la conocemos hoy).
La cuarta transición
llevaría desde los organismos llamados procariontes o procariotas (las
bacterias y las algas verde azuladas o cianobacterias) a los primeros
organismos eucariontes o eucariotas. ésta es
la categoría a la que pertenecemos nosotros, y se caracteriza porque las clulas
tienen núcleo y una serie de orgánulos como los cloroplastos y las
mitocondrias. Muchos autores consideran que los orgánulos son antiguos
procariontes que se han integrado en la c‚lula eucarionte; así, las
mitocondrias contienen pequeñas moléculas circulares de ADN, semejantes alas de
las bacterias.
La quinta gran transición se
produjo al pasarse de organismos que se reproducen asexualmente (
"autoclonándose" ) a organismos con reproducción sexual.
La sexta transición, el
siguiente paso, condujo desde los organismos del reino de los protistas (todos
unicelulares y eucariontes) a los organismos multicelulares, formados por muchas
células (también eucariontes}; este paso se habría producido al menos tres
veces de forma independiente, dando lugar a los reinos Animal y Vegetal y al
reino de los hongos (aparte de estos cuatro reinos existe el ya citado reino de
los procariontes, que algunos dividen a su vez en otros dos: el de las
bacterias "normales" o reino de las eubacterias, y el de unos
procariontes que viven en ambientes extremos, que formarían el reino de las
arquibacterias).
Estas seis grandes transiciones se
produjeron en diferentes momentos, pero todas hace mucho tiempo, ya que los
organismos multicelulares existían hace 680 m.a.
En la séptima transición se pasó de
organismos solitarios a organismos coloniales que incluyen categorías de
individuos no reproductores, por ejemplo, las sociedades de castas de los
insectos.
Muchas de estas transiciones tienen
algunos perfiles comunes que son muy interesantes. En esencia, consisten en que
elementos que viven y se reproducen aisladamente pierden parte de su
independencia y se unen para formar entidades superiores (y ya no pueden
reproducirse solos}: el replicante se integra en el contenedor primero y luego
en el cromosoma; los antiguos procariontes de vida libre se asocian en la clula
eucarionte; el protista se convierte en una clula del organismo pluricelular;
el individuo sólo puede vivir en la colonia, que es la que asegura la
pervivencia de los genes compartidos por los individuos; con la reproducción
sexual todo organismo depende de otro para perpetuarse, y por eso necesita pertenecer
a una población.
Además, varias de estas transiciones se
caracterizan también por la especialización y división del trabajo entre los
elementos que se han aliado: los distintos genes codifican para diferentes
proteínas; los orgánulos celulares tienen diferentes funciones; las diferentes
c‚lulas de un organismo multicelular forman tejidos muy diferenciados; cada
casta tiene su propia función en la colonia.
Puesto que no pertenecemos a ninguna
especie de insecto social podríamos pensar que lo más importante de la
evolución que condujo hasta nosotros estaba ya hecho hace al menos 680 m.a., y
que desde entonces no ha ocurrido nada realmente importante. Para Eörs
Szathmáry y John Maynard Smith no hay nada más lejos de la verdad.
La octava gran transición tuvo
lugar hace muy poco tiempo, y consistió en el paso de las sociedades de
primates a las sociedades humanas, con la aparición del lenguaje articulado
como un sistema único, revolucionario y potentísimo de transmisión de
información (que entre otras cosas ha hecho posible escribir este libro con un
alfabeto de veintiocho letras). Tanta espera había, después de todo, valido la
pena. Aunque en el aspecto gen tico somos unos primates muy próximos a los
chimpancés y un producto de la evolución, constituimos un tipo de organismo
radicalmente diferente de todos los demás. Somos los únicos seres que se
preguntan por el significado de su propia existencia.
Pero no nos dejemos ahora llevar por un
exceso de triunfalismo, porque también es cierto que desde los comienzos de las
ideas científicas entre los griegos se han hecho muchos esfuerzos por situar a
nuestra especie de espaldas a la naturaleza o, peor aún, por encima de ella. De
aquí proceden algunos de los grandes problemas que aquejan a la humanidad en el
momento presente. Sólo a partir de Darwin se ha comprendido que no somos la
especie elegida, sino como dice Robert Foley, una especie única entre otras
muchas especies únicas, aunque eso sí, maravillosamente inteligente.
[1] A partir de la muestra del fósil neandertal
se obtuvieron una serie de fragmentos de ADNmt que representaban dos clases de
secuencias. Una de ellas se atribuyó a ADNmt moderno, debido a contaminación,
mientras que la otra se contempló como susceptible de corresponder a auténtico
ADNmt del ejemplar fósil. Es destacable que a pesar de todas las precauciones
tomadas, que teóricamente hacían imposible la presencia de ADN contaminante,
éste aparecía en los análisis. Este hecho nos indica qué difícil es evitar la
contaminación en este tipo de trabajos y cuestiona el valor de los resultados
de otros estudios menos rigurosos.
[2] No obstante, algunas de las comparaciones
entre los ADNmt de humanos modernos arrojaron una diferencia mayor (hasta en 24
posiciones) de las obtenidas entre el ADNmt neandertal y el de ciertos humanos
(20 posiciones). De modo que los resultados del trabajo no son tan contundentes
como se ha llegado a decir, sino que más bien deben contemplarse como fiables a
nivel estadístico.
Texto tomado del libro "La especie elegida"
de Juan Luis Arsuaga e Ignacio Martínez
Fuente:
www.solamentecine.com/CAUM/CARPETAS/Talleres/aula_faustino_cordon/lecturasc.htm