lunes, febrero 16, 2009

El crisol de la creación (entrevista a Simon Conway Morris)

Tras el origen de la vida y el origen de la célula eucariota, uno de los grandes misterios de la evolución biológica es el surgimiento de los metazoos. Durante miles de millones de años no hubo en la tierra más que bacterias y arqueas, organismos unicelulares. En el registro fósil anterior al Cámbrico no se encontraban demasiados indicios de vida multicelular. Para Darwin, una de las más poderosas objeciones a su teoría provenía de la fauna cámbrica y de su repentino surgimiento, al que se ha llegado a denominar, por su velocidad y su fuerza, explosión. No hubo mayor crítico de la selección natural que quien la postulara. Como excelente científico que era presentó los puntos débiles de su teoría sin complejos. Parecían los metazoos haber surgido de predecesores unicelulares o pluricelulares muy simples en poquísimo tiempo, lo que hacía dudar de que la selección natural hubiera podido darles forma, por falta del tiempo necesario. Más que en pequeños pasos la evolución parecía haber obrado con grandes saltos.

Uno de los yacimientos cámbricos más destacados se encuentra en Burgess Shale, una localidad de la Columbia británica, en Canadá. En la reconstrucción de sus fósiles trabajó, durante los años 70 del pasado siglo, Simon Conway Morris (actualmente Profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Cambridge). El espectacular resultado de su trabajo y el de su compañero Derek Briggs, bajo la dirección del Profesor Harry B. Wittington, revolucionó la paleontología. Unos elegantes organismos con extraño diseño corporal, difíciles de asimilar a ningún phylum de los actualmente existentes, habitaron un mar poco profundo hace aproximadamente 540 millones de años, junto a otros viejos conocidos.

Estos descubrimientos, logrados a fuerza de descifrar cuidadosamente la forma de los organismos a partir de su rastro confuso en pizarra, entusiasmaron a un paleontólogo enormemente influyente y polémico, Stephen Jay Gould. Proponente, junto con Niles Eldredge, del equilibrio puntuado, y siempre crítico con la selección natural, entendida como proceso gradual, creía Gould tener ante sí un clarísimo y demoledor ejemplo de su teoría en los fósiles de Burguess Shale. Pero había más. Para Gould la contingencia era una forma de entender la evolución. El que el Cámbrico hubiera producido una gran diversidad de especies y de planes corporales, que luego hubieran sido podados con el tiempo, le hacía concebir un árbol de la vida novedoso en el que la base era muy amplia y las ramas que llegaban hasta el presente muy pocas. Gould escribió un maravilloso libro, La Vida Maravillosa, en el que ensalzaba el brillante trabajo de Conway Morris y Briggs, exponiendo con un gran detalle divulgador muchos aspectos técnicos de sus monografías sobre los organismos de Burguess Shale.

Sin embargo Simon Conway Morris discrepó del punto de vista de Gould. En su obra The Crucible of Creation (el Crisol de la Creación) expuso su particular punto de vista sobre la evolución y el significado de la fauna del Cámbrico dentro de ella. Recomiendo la lectura del artículo de Owen S. Wangesteen sobre la polémica que suscitó el libro de Conway Morris (que, para nuestra desgracia, no tiene traducción española).

Simon ha sacado un hueco de su apretada agenda de trabajo para responder a nuestras preguntas, lo cual le agradecemos especialmente. Agradezco asimismo a Marzo su como siempre excelente trabajo traductor, a Vivien Brown, colaboradora de Conway Morris, su amable correspondencia, y a Dudley Simons la magnífica foto del entrevistado con la que encabezamos el post.

En inglés:

1. How much chance, and how much necessity, would you say there is in life?

Jacques Monod's famous contrast is, I believe, a deeply misleading dichotomy. By that I mean that evolution is full of chance events, but do they make any long term differences in even the medium term? I would suggest not. Casinos are populated by two types of people. Those who lose money, and those that own casinos. The former trust to chance, the latter know the underlying rules. But necessity is almost useless because it cannot grapple with both the complexity of life and more importantly the clear evidence for ever-more sophisticated arrangements. "Chance and necessity"? True, but trivial.

2. What conclusions on the origin of metazoans can be drawn from the discoveries in paleontology from Burgess Shale to this day?

The Burgess Shale and similar fossil deposits such as Chengjiang and Sirius Passet, are uniquely important in our understanding of the early evolution of the metazoans (their origins incidentally lie in the mists of Ediacaran time) for two reasons. First, we can begin to see, and understand, how bodyplans (aka phyla) are assembled. Here is a rich story of preadaptation, functional transitions and ecological exploration, all in an uncomplicated microevolutionary framework. No fuss, no big noises, no hopeful monsters. Second, we find that ancestor and descendant co-exist. In my work with Degan Shu and colleagues on the Chengjiang fossil deposit we identify just about all the stages of deuterostome evolution: stem-group deuterostomes, stem-group ambulacrarians, stem-group echinoderms and fish, all living at the same time. Look's like an explosion to me.

3. How does evolution work? What are its mechanisms?

Darwinian, of course. Selection, adaptation and so on. But there is much more. First there is the extraordinary self-organization, the rules of which we hardly understand. What we do know is that very complex biological structures can "click" together with remarkable ease, so forget the idea that evolution is some sort of painful slog from terribly simple to surprisingly complex: even at the starting point things are already remarkably complex. Also abandon the idea that evolution can go wherever it likes: on the contrary it is highly constrained in terms of routes and destinations. Why? Simply because of the ubiquity of evolutionary convergence.

4. What questions about the origin of metazoans do you ask yourself? Which pieces of the puzzle are missing, and which parts are complete?

Two questions, one fairly straightforward, the second still work in progress. What do you need to build a metazoan? You know, nerves, muscles and so on. Although not widely appreciated a good deal of the necessary groundwork has been achieved long before animals themselves evolved. In the case of muscles, for example, the fact that myosin and actin evolved billions of years before the first animal suggests to me we should not be too surprised if a molecular motor we call muscle emerged. The more difficult problem is how exactly did the transition to animals occur. We know animals are quite closely related to fungi, and closer still are a group known as the choanoflagellates. The latter especially give us some important genomic clues as to what was already available and what still needed to be invented. What is much less clear is just how the bodyplans were assembled. But I suspect the puzzle is our puzzle, not evolution's. Making bodies is probably more "simple" than we realize: as long as you have the genomic tool-kit and we find out exactly how the different components can "talk" to each other, then away you go.

5. What sort of an explosion was the Cambrian explosion?

Like any other adaptive radiation; just the same as the invasion of land, the "explosion" of angiosperms, the origin of whales: take your pick; they all sing off the same hymn-sheet.

6. What hypotheses about the origin of life, of the eukaryotic cell, and of consciousness do you find likely?

Origin of life? Simple. We haven't the foggiest idea. A landmark in the history of science. few alternatives I am afraid. Simplest is that it was a complete and utter fluke. Maybe, but the visible universe may not be large enough to permit this eventuality. Next best, maybe we are looking in the wrong place. All aboard a comet? In comparison the origin of the eukaryotic cell is probably not very problematic. First, one important component are the organelles, the chloroplasts and mitochondria. It is increasingly clear that persuading once free-living bacteria to become symbiotic partners via the process of endosymbiosis is not at all difficult, in fact it is inevitable. So too what are often taken to be the hall-marks of the eukaryotic condition, notably the cytoskeleton and internal membranes, have already evolved in the bacteria. Consciousness? Now we are in much deeper water. No conceivable Darwinian mechanism can explain how matter is capable of thinking. Here we need to throw away received beliefs. Think of evolution as a type of "search engine", designed to allow the capacity of the universe to understand itself. A thrilling prospect, but one consequence might be that mind is pre-existent, and all we are doing is discovering the inevitable. Recall Darwin's suspicions. How should we trust our mind any more than that of a dog? Well we do, but do you know why?

7. Are we going somewhere?

Most certainly. We are amongst the first species who know who we are, and where we might want to go. To us entirely new worlds are opening up. We intuit them by the glory of a sunset, music that moves us to tears, the smile of our lover, wine that unlocks memories, all speak in their different ways to a transcendental world.

8. What are you working on now? What is your highest intellectual challenge? What is the mystery that you would dream to uncover?

To show that evolution is like any other science, that is it is predictable and possesses a deep structure. To show that our scientific adventure has only just begun. In particular as and when we understand consciousness then we will at last acknowledge that the world is not solely material but permeated with Mind. What fun, see how the ideas of many neo-Darwinists wedded to a sterile reductionism prove to be but day-dreams. No wonder they are so obsessed with the Darwinian mechanism and unwilling to think through the implications of finding ourselves in a Universe that makes canningly good sense. Ho hum.

En castellano:

1. ¿Cuánto diría que hay de azar y cuánto de necesidad en la vida?

El famoso contraste de Jacques Monod es, creo, una dicotomía profundamente engañosa. Con esto quiero decir que la evolución está llena de eventos azarosos, pero ¿suponen alguna diferencia a largo plazo, o incluso a medio plazo? Yo sugeriría que no. Los casinos están poblados por dos tipos de personas: los que pierden dinero y los propietarios de casinos. Los primeros confían en el azar, los últimos conocen las reglas subyacentes. Pero la necesidad es casi inútil porque no puede habérselas ni con la complejidad de la vida ni, y esto es más importante, con la clara evidencia de estructuras cada vez más sofisticadas. ¿"Azar y necesidad"? Verdadero, pero trivial.

2. ¿A qué conclusión le llevan los descubrimientos que van haciéndose en paleontología desde Burgess Shale hasta la fecha, sobre el origen de los metazoos?

Los esquistos de Burgess, y similares depósitos de fósiles como Chengjiang y Sirius Passet, son de importancia sin igual para nuestra comprensión de la evolución temprana de los metazoos (cuyos orígenes, por cierto, yacen en las nieblas del período ediacarense) por dos razones. Primera, podemos empezar a ver, y entender, cómo se formaron los planes corporales (o sea, los filos). Hay aquí una rica historia de preadaptación, transiciones funcionales y exploración ecológica, todo en un marco microevolutivo sin complicaciones. Sin alharacas, sin estrépitos, sin monstruos prometedores. Segunda, hallamos que antecesor y descendiente coexisten. En mi trabajo con Degan Shu y colegas sobre el depósito fósil de Chengjiang identificamos prácticamente todos los estadios de la evolución de los deuterostomos: deuterostomos del grupo troncal, ambulacrarios del grupo troncal, equinodermos y peces de sus grupos troncales, todos viviendo a la vez. A mí me parece una explosión.

3. ¿Cómo funciona la evolución? ¿Cuáles son sus mecanismos?

Los darwinianos, por supuesto. Selección, adaptación, etcétera. Pero hay mucho más. En primer lugar está la extraordinaria auto-organización, cuyas reglas apenas entendemos. Lo que sí sabemos es que estructuras biológicas muy complejas pueden ensamblarse con notable facilidad, así que olvide la idea de que la evolución es una suerte de penoso esfuerzo desde lo terriblemente simple hacia lo sorprendentemente complejo: aun en el punto de inicio las cosas son ya notablemente complejas. Abandone también la idea de que la evolución puede ir a donde le plazca: al contrario, está muy constreñida en términos de rutas y destinos. ¿Por qué? Simplemente por la ubicuidad de la convergencia evolutiva.

4. ¿Qué preguntas se hace a diario sobre los orígenes de los metazoos? ¿Qué piezas faltan en el puzzle y qué partes del cuadro ve completas?

Dos preguntas, una bastante directa, la otra aún en desarrollo. ¿Que hace falta para construir un metazoo? Ya sabe, nervios, músculos, etcétera. Aunque no se reconoce ampliamente, buena parte de los fundamentos necesarios se consiguieron mucho antes de que evolucionasen los propios animales. En el caso de los músculos, por ejemplo, el que la actina y la miosina evolucionaran miles de millones de años antes que el primer animal me sugiere que no debería sorprendernos demasiado que evolucionase un motor celular que llamamos músculo.

El problema más difícil es cómo exactamente ocurrió la transición a los animales. Sabemos que los animales están bastante estrechamente relacionados con los hongos, y aún más estrechamente con un grupo conocido como coanoflagelados. Estos últimos especialmente nos proporcionan algunas importantes claves genómicas sobre qué estaba ya disponible y qué hacía falta inventar. Lo que está mucho menos claro es precisamente cómo se ensamblaron los planes corporales. Pero sospecho que la confusión es nuestra, no de la evolución. Hacer cuerpos es probablemente más "simple" de lo que nos parece: mientras se tengan las herramientas genómicas y averigüemos exactamente cómo los distintos componentes pueden "hablarse", entonces allá va.

5. ¿Qué clase de explosión fue la explosión cámbrica?

Como cualquier otra radiación adaptativa. Igual que la invasión de la tierra firme, la "explosión" de las angiospermas, el origen de las ballenas: tome una cualquiera, todas cantan con la misma partitura.

6. ¿Qué hipótesis le parece plausible sobre el origen de la vida, sobre el origen de la célula eucariota o sobre el origen de la consciencia?
¿El origen de la vida? Es sencillo: no tenemos ni la más confusa idea. Es un hito en la historia de la ciencia. Hay pocas alternativas, me temo. La más sencilla es que fue una pura y completa chiripa. Tal vez, pero quizá el universo visible no sea lo bastante grande para permitirlo. La segunda mejor: tal vez estemos mirando en el lugar equivocado. ¿Todos a bordo de un cometa?
En comparación, el origen de la célula eucariota probablemente no sea demasiado problemático. En primer lugar, un componente importante son los orgánulos, los cloroplastos y mitocondrias. Está cada vez más claro que persuadir a bacterias antes de vida libre para convertirse en socios simbióticos por medio del proceso de endosimbiosis no es en absoluto difícil, de hecho es inevitable. Además, características que se toman a menudo por distintivas de la condición eucariótica, notablemente el citoesqueleto y las membranas internas, evolucionaron ya en las bacterias.

¿La consciencia? Aquí estamos en aguas mucho más profundas. Ningún mecanismo darwiniano concebible puede explicar cómo la materia es capaz de pensar. Aquí necesitamos descartar creencias recibidas. Piense en la evolución como una especie de "motor de búsqueda", diseñado para permitir la capacidad del universo de entenderse a sí mismo. Una perspectiva emocionante, pero una consecuencia podría ser que la mente es preexistente y que todo lo que estamos haciendo es descubrir lo inevitable. Recuerde las sospechas de Darwin. ¿Cómo deberíamos confiar en nuestra mente más que en la de un perro? Bien, lo hacemos; pero ¿sabe usted por qué?

7. ¿Vamos a alguna parte?

Ciertamente que sí. Estamos entre las primeras especies en saber quiénes somos y adónde podríamos querer ir. Para nosotros se están abriendo mundos completamente nuevos. Los intuímos en la gloria de una puesta del Sol, música que nos conmueve hasta las lágrimas, la sonrisa de la persona amada, el vino que desata memorias; a sus diferentes maneras, todas estas cosan apuntan hacia un mundo trascendental.

8. ¿En qué está trabajando ahora? ¿Cuál es su máximo reto intelectual? ¿Cuál es el misterio que soñaría con desentrañar?
Mostrar que la evolución es como cualquier otra ciencia, que es predecible y tiene una estructura profunda. Mostrar que nuestra aventura científica tan sólo acaba de empezar. En particular, según vayamos entendiendo la consciencia reconoceremos por fin que que el mundo no es solamente material, sino que está permeado de Mente. Qué divertido, ver cómo las ideas de muchos neodarwinistas entregados a un estéril reduccionismo demuestran ser sólo ensueños. No es extraño que estén tan obsesionados con el mecanicismo darwiniano y tan poco dispuestos a considerar las implicaciones de hallarse a sí mismos en un universo que, misteriosamente, tiene sentido. Ejem.