El Origen de las especies explicaba magníficamente bien algunas cosas, y otras no. Lo que explicaba perfectamente es algo que todo criador de animales sabía perfectamente desde que la humanidad se hizo sedentaria: la selección artificial. Seleccionando progenitores con ciertas características conseguimos que éstas aparezcan con mayor frecuencia en sus crías. Acumulando estas variaciones durante generaciones se pueden generar individuos muy alejados de sus ancestros. No hay más que ver lo lejanos que quedan los remotos abuelos de nuestras actuales razas de animales y plantas domésticas (¿en qué se parece la coliflor a la mostaza silvestre de la que proviene?). Es totalmente cierto, certeza de las certezas, que las especies se van modificando paulatinamente. Puede resultar paradójico que una de las obras más revolucionarias de la historia de la ciencia viniera a basarse en algo que todo el mundo sabía (hasta los fijistas lo aceptaban), sin embargo, el mérito de Darwin fue aportar un gran número de pruebas procedentes de diversos campos de estudio a favor de que esa selección artificial operaba en la naturaleza de un modo más poderoso: no solo modificando especies existentes, sino modificándolas tanto como para crear especies nuevas. Era la primera vez que se defendía con tal contundencia la evolución biológica. Las pruebas aportadas fueron magníficas (existencia de órganos rudimentarios, secuencia de tipos fósiles, estructuras subyacentes comunes a diversas especies, pruebas en el desarrollo embriológico, etc.) y deben convencer a toda persona razonable de que la evolución de los seres vivos es un hecho científico. Darwin da una potente explicación a este principio básico ya absolutamente innegable.
¿Y qué era lo que El Origen no explicaba bien, o al menos, de modo no totalmente concluyente? Muchísimas cosas: los mecanismos de herencia (la genética aún no existía y Darwin murió amargado sin resolver el problema tras las fuertes críticas de Fleeming Jenkin), la ausencia de tipos intermedios en el registro fósil (todavía bastante precario en el siglo XIX) o la aparente falta de gradualismo en la evolución (¿Cómo explicar la aparición de la célula eucariota o la explosión cámbrica, "big bangs" de complejidad que no parecen seguir el darwiniano "pasito a pasito"?). A día de hoy la mayoría de estas cuestiones han sido más o menos resueltas, si no de una vez por todas, manteniendo hipótesis bastante razonables (dudo mucho que una teoría del alcance de la teoría de la evolución resuelva todos sus flecos para siempre. Así no funciona la ciencia: cada nuevo descubrimiento trae siempre consigo un montón de nuevas incógnitas, y eso es lo interesante y, a mi juicio, lo que hace valiosa una gran teoría). Pero lo que sí permanece como un auténtico enigma, como el verdadero nudo gordiano, es el tema del origen mismo de las especies. Quizá Darwin no acertó en el título de su obra: El Origen de las especies no explica en absoluto el mismo origen último de las especies. Darwin sugiere la hipótesis de un ancestro común a todas las especies pero no puede responder al mayor enigma de la evolución: ¿cómo surgió ese Adán primigenio? ¿Cómo surge la misma vida?
Tenemos hipótesis bastante elaboradas, aunque todo sigue difuminado en un halo de misterio. Las tesis de Oparin, confirmadas posteriormente por los experimentos de Miller y Urey, nos dan algunos de los componentes, de los "ladrillos" de la vida que pudieron existir en este oscuro origen (ácido acético, ADP-glucosa y diversos aminoácidos). Sabemos como pudo ser el entorno: una atmósfera primitiva bastante hostil bajo la que se extendían océanos bulliciosos de reacciones químicas. Quizá la fructífera sopa creadora se escondía en las cavidades de sulfuro de hierro (un buen catalizador natural) que forman las fumarolas del fondo del mar. Tenemos moléculas y podemos aplicar la selección natural a este mundo: hay moléculas con más posibilidades de enlazarse con otras (de aquí que el carbono sea la base de la química orgánica), enlaces más resistentes y duraderos que otros... Seguramente que hubo moléculas que terminaron por ser más numerosas que otras en el líquido elemento, por ser más aptas que otras. Pero hasta aquí podemos leer. Lo siguiente que tenemos es un salto vertiginoso: la aparición del replicador, de algún tipo de ARN primitivo (también se ha propuesto el ácido nucleico peptídico (ANP) como candidato, al ser algo más estable que el ARN), de una molécula capaz de almacenar información genética y, además, catalizar reacciones químicas, incluido su propio ensamblaje. Es un salto cuantitativo y cualitativo bastante complicado de entender.
¿Cómo es posible que de un mero conjunto de "piezas de lego" que se enlazan y separan casi al azar, tengamos macromoléculas que realizan procesos teleonómicos bastante complejos con una eficacia ejemplar? Pensemos en la complejidad necesaria para que un organismo no solo guarde información, sino que tenga incorporados mecanismos necesarios para interpretarla y hacer cosas con ella (enzimas, ribosomas...), tanta más cuanto de lo que primeramente se trata es de replicar completamente ese mismo organismo. Hacen falta codificar muchas instrucciones para sintetizar una proteína... ¿cuántas más para sintetizar muchas de ellas de modo que realicen trabajos conjuntos coordinados con precisión?
El Premio Nobel alemán Manfred Eigen, subraya además una fuerte objeción al surgimiento de cadenas de ARN capaces de duplicarse a sí mismas. Eigen mostró una relación entre el número de genes de un organismo y el número de errores en su réplica necesarios para que tal réplica no produzca un nuevo organismo funcional (lo que se llama catástrofe de errores). La proporción que descubrió fue que cuanto más largo es un genoma, menor es el número de genes que hay que cambiar para que ocurra la catástrofe de errores. Así, las bacterias, con genomas muy cortos, pueden resistir muchísimos errores de réplica (por eso la gripe muta muy rápido y cambia cada año sin el menor problema), mientras que los seres humanos, con genomas largos, seguimos siendo los mismos desde hace unos 30.000 años. Para subsanar esa sensibilidad a la catástrofe de errores, los genomas largos han desarrollado múltiples mecanismos para corregir los errores de réplica (no hay más que analizar todos nuestros dispositivos inmunológicos para evitar tumores). Según Eigen, las primeras cadenas genéticas (ya sean de ARN, ANP o vete a saber qué estructura) deberían ser muy cortas para evitar la catástrofe de errores ya que no habrían desarrollado mecanismo alguno de defensa, pero, a la vez, lo suficientemente largas para poder codificar la información necesaria para duplicarse a sí mismas. El problema está en que ambas posibilidades son excluyentes: o cadena corta resistente a la catástrofe, o larga y capaz de duplicarse. El enigma de la prioridad del huevo o la gallina sigue en pie.
4 comentarios:
Muy buen artículo. Pero un detalle: la gripe no está causada por bacterias, sino por virus
Buena entrada.
Interesante lo que propone este señor, aunque creo que si nuestro ciclo de vida (y número) fuese remotamente similar al de los virus, en 30.000 años no nos reconocería ni nuestra abuela.
Por otro lado, dado que el pobre Darwin no está para defenderse, diré que teniendo en cuenta lo que entendemos por "especie", El origen de las especies me parece un título muy acertado. Se suele criticar por eso la obra de Darwin, pero creo que viene dado porque culturalmente tendemos a pensar que las especies tienen un origen al inicio de los tiempos, pero claro, el origen viene con cada proceso de especiación.
Si he entendido bien el último párrafo, no veo el conflicto. Pluricelulares con genomas largos y tasas de reproducción bajas, tienen más instrucciones que pasar a la siguiente generación. A más gordo el libro, más probable el error tipográfico. Virus y unicelulares, de genoma corto, vida breve y tasas de reproducción muy altas, dejan progenie "defectuosa" a tutiplén y el medio se encarga de seleccionar la que mejor baila. Quizá el problema consista en pensar el genoma como el programa de instrucciones de la "maquinaria" celular, incluyendo los engranajes que permiten su reproducción. Pero la información genética es tanto causa como resultado del metabolismo celular. Evolutivamente tiene que ser una caja de herramientas, sobrevenida, resultado de un proceso de selección que resultó favorable a los bichos que contasen con los primeros orgánulos (como quiera que fuesen) capaces de generar y transmitir nuevas características adaptativas, y entre estos, a los más eficaces. Eso ocurriría en un medio previo de unicelulares sin genoma, desde las primeras burbujas de lípidos capaces de albergar sistemas autocatalíticos. Que todos los seres vivos censados tengan un antepasado común no implica que este fuese el primer organismo vivo sobre el planeta, ni el primero en reproducirse.
Jesús:
Gracias pero, ¡vaya un tiquismiquis! Todos sabemos que la gripe es un virus. Pero en este caso las bacterias y los virus comparten esta característica: genoma relativamente corto y tasa de mutación alta.
Tay:
Sería bueno que mutásemos cada año... No me imagino cómo sería un mundo con tal diversidad humana...
Y con lo de Darwin tienes razón. En primer lugar porque bastante hizo con el conocimiento disponible. Si hubiese dicho algo más sobre el origen de la vida en mitad del siglo XIX, lo adoraríamos como una divinidad absoluta de la ciencia. Y, como dices, él se refiere a que las especies tienen su origen en otras anteriores.
Masgüel:
Sí que hay conflicto, pero hay que pensar que estamos hablando de los primeros genomas existentes que, seguramente, no tenían ningún tipo de mecanismo para reparar genes dañados. Si tienes un ARN muy corto no puedes dar instrucciones suficientes para autorreplicarte, y si lo tienes muy largo no aguantas demasiados fallos en la réplica, contando además con que las cadenas de ARN largas son mucho más inestables que las de ADN. Es muy difícil encontrar un equilibrio entre ambas condiciones.
Si hablamos de los virus o las bacterias es que ya estamos hablando de organismos muy avanzados. Aguantan mucha tasa de errores porque se reproducen mucho, pero antes de aguantar esa tasa necesitaban la información genética necesaria para reproducirse mucho. Primero tuvieron que desarrollar un genoma lo suficientemente largo para esta reproducción, y luego vino su resistencia al error.
No estamos hablando de que el Adán primitivo tuviese que ser un ser vivo de pleno derecho, pero si los seres vivos nos caracterizamos por un genoma que pasa de generación en generación, en algún momento tuvo que llegar algo parecido a un genoma y a una reproducción de éste.
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