Es famoso el comentario de Gould de que si rebobináramos la película de la vida y la volviéramos a proyectar el resultado no sería el mismo y que las probabilidades de que apareciera una vida autoconsciente como nosotros serían ínfimas. Sin embargo, es muy probable que en esto, como en tantas otras cosas, Gould estuviera equivocado.
Ambrosio García Leal trata este asunto al final de su libro El Azar Creador y plantea que él está bastante seguro de que si la película de la historia de la vida en la Tierra volviera a proyectarse desde el principio evolucionarían formas de vida con ojos (los ojos han evolucionado en muchas clases de animales por separado, más de 40 veces). También cree que surgirían formas de vida terrestres con esqueleto interno y formas de vida capaces de volar (el vuelo ha evolucionado cuatro veces de manera independiente, en insectos, reptiles, aves y mamíferos). Todo esto seguramente requeriría una atmósfera oxigenada, pero Garcia Leal duda de que la vida dejara de aprovechar la luz como fuente de energía y el agua como fuente de electrones con lo que sería muy probable la aparición tarde o temprano de organismos fotosintéticos.
Es evidente, como vemos en el caso de los ojos, que si hay luz ahí afuera el organismo que la sepa aprovechar va a disponer de una ventaja evolutiva y así con el resto de las características del ambiente. Lo que esto nos indica es que la evolución no es un proceso al azar, sino que tiene un buen componente de necesidad (según la terminología del famoso libro de Jacques Monod). Cuando muchas veces se plantea si la evolución de los organismos tiene un fin o una dirección determinada está claro que sí: adaptar esos organismos lo mejor posible a su ambiente. Y dado que el ambiente presenta una serie de regularidades es lógico que van a aparecer soluciones muy parecidas.
Garcia Leal cita al paleontólogo británico Conway Morris, que ha reunido una extensa evidencia acerca del fenómeno de la convergencia adaptativa, casos como el de las similitudes de las aletas de pingüinos, delfines, atunes o ictiosauros, animales pertenecientes a cuatro clases distintas de vertebrados. También las similitudes entre mamíferos marsupiales y placentarios adaptados a la misma forma de vida pero que han evolucionado por separado (como por ejemplo el lobo placentario y el lobo marsupial). Pero Conway Morris va más allá y presenta casos de convergencia adaptativa que van desde moléculas y órganos sensoriales hasta comportamientos. Ha habido muchos experimentos de evolución paralela que han dado lugar a convergencias asombrosas. Todos estos ejemplos ilustran la capacidad de la selección natural para encontrar soluciones adaptativas similares a retos similares. La conclusión es que los organismos que pudieran surgir tras repetir la película de la vida quizá no nos resultaran tan poco familiares después de todo.
Otro ejemplo de convergencia visual es la adquisición, en cuatro órdenes de aves, de opsinas sensibles a longitudes de onda muy cortas, en la banda ultravioleta. En todos los casos el cambio en la opsina viene dado por la misma mutación del gen codificador. ¿Cual es la probabilidad de que la misma mutación aparezca en varias especies? Considerando la frecuencia de mutaciones estimadas en animales (una por cada 500 millones de bases), los tamaños poblacionales de algunas especies (millones de individuos) y sus tasas de natalidad, se obtiene que una mutación concreta podría aparecer cada 750 años. Al cabo de un millón de años, esa mutación podría ocurrir 1200 veces.
Pero es que también hay numerosos ejemplos de diferentes medios genéticos para alcanzar un mismo fin. Uno es la adquisición de proteínas anticongelantes en peces árticos y antárticos. En estos últimos, la proteína que impide la formación de cristales de hielo en los tejidos está codificada por un gen derivado de la duplicación del gen de una enzima digestiva. En los peces árticos, en cambio, la proteína anticongelante no muestra ningún parentesco con la enzima digestiva. Otro caso puede ser la tolerancia a la lactosa que se consigue en europeos, africanos y árabes pro mutaciones diferentes. Hay más de una manera de generar péptidos anticongelantes, tolerar la lactosa o lo que haga falta. Las anémonas, escorpiones, ciertos caracoles marinos y ciertas serpientes han adquirido distintos venenos neurotóxicos letales que cumplen la misma función: paralizar a sus presas.
Y también disponemos ahora de evidencia experimental de que la vida podría seguir el mismo camino después de todo. Michael Desai, de la Universidad de Harvard, está estudiando la evolución de diferentes lineas de levadura (640) y lo que está descubriendo es que las diferentes variedades llegan todas al mismo punto evolutivo final, aunque sea por diferentes caminos genéticos. Es como si 100 taxis de Nueva York decidieran hacer una carrera hacia el Océano Pacífico y 50 horas después todos ellos hubieran convergido en el muelle de Santa Mónica.
García Leal lo resume de esta manera: “La historia tiene una componente estocástica en sus detalles, pero existe un proceso determinista, la selección natural, que produce la necesidad de los cambios en el transcurso de vastos periodos de tiempo. La convergencia evolutiva es producto de la alta probabilidad de mutaciones equivalentes y de la similitud de las presiones selectivas. En resumidas cuentas, del azar y la necesidad”.
@pitiklinov
Referencia:
¿Otro caramelito, eh?. Temas chulos, eliges. Sospecho que la selección natural no determina, pero constriñe severamente. También sospecho que un sistema natural será tanto más diverso cuanto más complejo, mientras que la convergencia evolutiva será mayor cuanto más universal la presión selectiva.
ResponderEliminarUna paralela. Cuando en cole aprendí a analizar la sintaxis de una frase, se me ocurrió que las formas gramaticales expresan relaciones semánticas. Sin saberlo (porque cada cual es reflejo de su tiempo), mi manera de pensar ya era histórica, evolucionista. No había oído hablar de Chomsky y no me convenció cuando lo hice años más tarde. Imaginaba (y sigo creyendo) que las formas gramaticales eran invenciones, no instintos. Pero sirven para hablar de cualquier cosa. Resultarían de la necesidad de expresar la estructura de la realidad. Creo que la etnolingüística disipó ese sueño, pero no estoy seguro.
Dudas que me asaltan. Si el medio constriñe la función adaptativa y la función exige una forma, la convergencia evolutiva es un destino para las formas biológicas. Pero el elemento estocástico introduce novedad a pesar de todo, porque si las constricciones más universales dibujan los cauces a la convergencia, la emergencia histórica, contingente, de estas y no de otras, antes y no después, obedece a la manera en que se relacionan entre sí. El nicho al que ha de adaptarse cualquier especie es un ecosistema, no un medio estéril.
Si se repitiese la vida la evolución se volvería a producir, con formas posiblemente parecidas pero no iguales. El azar y la necesidad es una constante. Siempre que se junten unas moléculas de oxigeno y de hidrógeno en unas condiciones adecuadas se producirá agua (necesidad). Pero en situaciones mucho más complejas de la química y física en general las posibilidades de conexiones y combinaciones son múltiples (azar). Aunque las combinaciones previas y las características del medio van a condicionar la combinación (Selección natural).
ResponderEliminarMasgüel, estoy plenamente de acuerdo contigo sobre tus ideas sobre el lenguaje: Resultarían de la necesidad de expresar la estructura de la realidad.
No creo que la etnolingüística haya aportado datos que impidan seguir desarrollando tales conceptos.
Esto tiene implicaciones de calado a todos los niveles. Por ejemplo, ¿si dos culturas completamente heterogéneas desarrollan el mismo teorema matemático, es una invención o un descubrimiento?. ¿Llegar a las mismas conclusiones es una consecuencia inevitable de inventar juegos matemáticos?. ¿Are we accidents waiting to happen?. Por aquí si tropiezas, caes rodando hasta el punto omega de Teilhard de Chardin.
ResponderEliminarMuy interesante eso Masgüel, da para mucho...
ResponderEliminarUn factor que omite el análisis: llegar primero y copar el nicho puede limitar mucho las posibilidades. Si no se extinguía la fauna filtradora edicariana, por eficiente que haya sido el modelo bilateral en cualquiera de sus versiones posteriores, simplemente no había forma que surgiera porque no podían competir de igual a igual sus formas iniciales con los bien establecidos filtradores. En la misma línea, si no ocurre la mega extinción del permico, el mundo seguiría dominado por anfibios gigantes. Ni se diga que sin el meteorito, este mundo sería aún de los dinosaurios independiente de lo bueno que sea el modelo "mamífero".
ResponderEliminarPor mucho que pueda haber convergencia evolutiva en ciertos aspectos, si no se tiene un factor suerte externo al organismo que provoque "nichos vacíos" que puedan aprovechar otros organismos, habrán innovaciones que por geniales que puedan ser, simplemente no se podrán formar.
Si rebobinamos la historia, no siempre contaremos con un meteorito que nos despejé el camino
Bueno, Jose, tienes mucha razón y el componente de azar es inevitable. Pero en el caso de los meteoritos (como el de los dinosaurios) puede que su importancia se haya sobrestimado. García Leal toca ese tema en su libro, en la página 195. Copio aquí algunos extractos:
ResponderEliminar"Las grandes extinciones tienen poco que ver con los eventos cataclísmicos y súbitos que nos pintan los documentales sensacionalistas. Esto vale también para la famosa extinción de los dinosaurios, atribuida al impacto de un meteorito. En realidad, la desaparición del grupo de la escena fósil sigue una pautar más o menos escalonada (aunque es cierto que el escalón más importante se asocia a perturbaciones climáticas relacionadas con el impacto de un meteorito). El comienzo de la gran extinción puede situarse entre 1 y 1,5 millones de años antes del fin del Cretácico... A este primer episodio le siguen tres escalones más, cada uno de los cuales abarca centenares de miles de años. ..De hecho, la mayor ( aunque no tan conocida) de todas las extinciones masivas, la del Pérmico, abarca varios millones de años. De ahí que algunos autores piensen que las extinciones en masa no son más que picos de la variación normal de la tasa de extinción, resultado de un encadenamiento de episodios de extinción causalmente independientes...
La idea de que los dinosaurios se extinguieron todos de golpe es un mito que sigue perpetuándose por sus posibilidades narrativas, a pesar de las evidencias empíricas en contra. Además, se tiende a pensar en los dinosaurios combo un grupo monolítico, pero lo cierto es que eran un grupo muy diverso cuyos subgrupos fueron extinguiéndose en distintas fases( es más, algunos sobrevivieron hasta principios del Terciario). De hecho, como ha señalado el paleontólogo Jordi Agustí, quizá deberíamos interrogarnos más por las razones del prolongado éxito del grupo, y no tanto por su desaparición súbita.
Otro extracto de El Azar Creador sobre el meteorito que causó la extinción de los dinosaurios hace sesenta y cinco millones de años:
ResponderEliminarLa principal evidencia de la repercusión global de este impacto procede de la capa de iridio que separa los estratos del Cretácico y del Paleoceno en muchas regiones del planeta ( el llamado límite K/T). Hay quienes piensan que los dinosaurios ya estaban en franco declive antes del impacto. También se registran declives significativos en muchos macroinvertebrados marinos mundo antes del límite K/T. lo que contradice la predicción del proponente de la teoría del meteorito, el físico Luis Álvarez, de que las extinciones en masa vienen después de los impactos, no antes. Además, hay evidencias de que la mitad de los linajes de vertebrados sobrevivieron a la catástrofe. ...De hecho, la presunta aniquilación en masa durante la transición K/T no es lo que más destaca en los datos paleontológicos...
Una secuela del impacto del meteorito del Yucatán habría sido un periodo de enfriamiento global causado por la nube de polvo generada ( una suerte de invierno nuclear). Pero esto no parece haber hecho mucha mella en anfibios, tortugas, y cocodrilos, que sobrevivieron bastante bien a este episodio, a pesar de que, al ser animales de sangre fría, es de suponer que habrían resultado sumamente afectados por un periodo prolongado de bajas temperaturas. Estas especies ya eran sensibles al frío entonces, como lo evidencia su escasez en el registro fósil de latitudes altas. La lluvia ácida, que los partidarios de la teoría del impacto esgrimen como otra contribución a la extinción en masa del límite K/T, no es congruente con la elevada supervivencia de taxones de agua dulce, los cuales habrían sido más sensibles a una elevada acidez del medio. Otra presunta secuela del impacto habrían sido devastadores incendios a gran escala, pero eso habría ocasionado una extinción aún más masiva e indiscriminada de lo que revela el registro fósil.
Un último comentario del libro el Azar Creador:
ResponderEliminar"Los mamíferos eran un grupo con mayor índice cefálico que los reptiles ya desde mucho antes de la extinción de los dinosaurios, una característica que han conservado a lo largo de su evolución posterior, de manera que los mamíferos grandes tienen cerebros bastante mayores que los dinosaurios del mismo tamaño, con la consiguiente diferencia en plasticidad comportamental."
De todos estos datos de este párrafo y los anteriores también podemos sacar la conclusión de que esos eventos azarosos lo que hacen es acelerar o enlentecer procesos que ya estaban en marcha y que tal vez las extinciones habrían ocurrido tarde o temprano. Pero bueno, es un tema muy debatible evidentemente.
El libro parece muy interesante, aunque no demasiado rompedor (mejor) tampoco me parece que contradiga demasiado a un Jay Gould sacado fuera de contexto. Pero en lo esencial estoy de acuerdo: azar más necesidad ’monodiana-darwiniana’ y añado una tercera: la propia historia evolutiva, la filogenia, la evolución es una chapucera genial, nada de diseño inteligente, y utiliza clo que ya existe, de modo que la propia historia anterior condiciona el futuro. Parece una obviedad, pero no lo es tanto.
ResponderEliminarLa vida forma parte de un ciclo, claro que se repite y no es igual, evoluciona dentro de la misma proyección pero la siguiente se deteriora respecto a la anterior, como cualquier ciclo!!!
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