Por David Pratt
Mayo 2004, última revisión enero 2019
06. Saltación, simbiosis y autorganización
-Equilibrio puntuado
-Saltación
-Los genes reguladores, al rescate
06. Saltación, simbiosis y autorganización
Equilibrio puntuado
La teoría del equilibrio puntuado fue propuesta a comienzos de los años 70 por los paleontólogos Stephen Jay Gould y Niles Eldredge, a quienes pronto se les unió Stephen Stanley. Postulan que, en vez de experimentar cambio evolutivo continuo, las especies permanecen en un estadio de equilibrio inalterado durante gran parte de su existencia, pero estos largos periodos de estabilidad o estasis están puntuados ocasionalmente por breves estallidos de evolución rápida en los que emergen nuevas especies, y tan rápidamente hablando en tiempo geológico (pocas decenas o miles de años) que en el registro fósil no se preserva ninguna secuencia gradual de formas intermedias.
La teoría evolutiva estándar reconoce que una nueva especie puede separarse muy rápidamente de otra existente, pero sólo en circunstancias especiales (proceso conocido como "especiación de cantidad"), al tiempo que el equilibrio puntuado considera la especiación acelerada más como una regla que la excepción. Muchos evolucionistas se oponen con firmeza a esta teoría y continúan atribuyendo la falta de fósiles transicionales a la "imperfección" del registro disponible, e igualmente han habido acalorados y a veces desagradables debates entre gradualistas y puntuacionistas, al punto que los primeros llaman al puntuacionismo "evolución de los estúpidos", mientras que éstos bautizan a sus rivales como "evolución de los rastreros".
Los puntuacionistas sostienen que los eventos de especiación rápida ocurren en pequeñas poblaciones que se han aislado geográficamente, y esto tiene la ventaja de que es más fácil que los rasgos genéticos se fijen en una población cuanto más pequeña sea. Sin embargo y al mismo tiempo, la deriva genética accidental es mayor en los grupos reducidos, haciendo más improbable la acumulación de mutaciones favorables. La teoría también afirma que la especiación ocurre tan velozmente que no hay tiempo para que las mutaciones no adaptativas sean eliminadas por selección natural, y en lugar de haber selección de organismos individuales, las nuevas especies sobreviven o perecen dependiendo de su grado de adaptación al medioambiente en el que se encuentran, pero los críticos afirman que la selección de especies (o alopátrica) no puede explicar el grado de adaptación observado en el registro rocoso.
El puntuacionismo originalmente fue presentado como teoría alternativa radical al gradualismo neodarwinista, el cual Gould declaró estar "efectivamente muerto a pesar de su persistencia en la ortodoxia libresca", aunque desde comienzos de los años 80 y enfrentando la crítica, los puntuacionistas comenzaron a moderar sus postulados. Gould (fallecido en 2002) eventualmente admitió que los nuevos rasgos anatómicos son producidos por el mecanismo neodarwinista estándar, es decir, selección natural que actúa sobre mutaciones accidentales durante largos periodos en poblaciones grandes y relativamente estables. Esto significaba que la teoría no podía seguir explicando la aparición abrupta de formas animales, tales como la radiación explosiva de nuevas formas corporales en el Cámbrico. Mientras que los puntuacionistas subrayaban algunas de las falencias del neodarwinismo, finalmente no lograron una interpretación alternativa satisfactoria para el origen de la forma biológica y la novedad (1). Los paleontólogos James Valentine y Douglas Erwin concluyeron en 1987 que ni el gradualismo filético ni el equilibrio puntuado daban cuenta del origen de nuevas formas corporales (2).
La hipótesis de que una especie puede evolucionar rápidamente en otra nueva como resultado de mutaciones genéticas únicamente accidentales es rebuscada, ya que los genes no aclaran el mecanismo de la morfogénesis, y además el esquema puntuacionista no ofrece solución para el problema realmente serio de la ausencia de formas transicionales entre las categorías superiores de organismos: familias, órdenes, clases y filos. Michael Denton escribe:
"Las brechas que separan especies como perro-zorro, rata-ratón, etc., son muy triviales comparadas con aquéllas entre un mamífero terrestre primitivo y una ballena, o un reptil terrestre primitivo y un ictiosaurio; e incluso estas discontinuidades relativamente grandes son menores al lado de las que separan a los principales filos como moluscos y artrópodos. A menos que creamos en milagros, tales intermitencias simplemente no podrían haberse mezclado en periodos geológicamente cortos mediante una o dos especies transicionales que ocupaban áreas geográficas restringidas. Lo más seguro es que tales gradaciones implicaron largos linajes que incluían muchas líneas colaterales de cientos o probablemente miles de especies transicionales (...) Es rayar en lo increíble sugerir que los cientos, miles o incluso millones de especies transicionales -que se hallaban en el intervalo entre tipos vastamente disímiles- fueron todos 'ejemplares fracasados' que vivían en áreas aisladas y tenían números de población muy pequeños" (3).
Referencias
1. Walter J. ReMine, The Biotic Message: Evolution versus message theory, Saint Paul, MN: St. Paul Science, 1993, p. 328-31; Stephen C. Meyer, Darwin’s Doubt: The explosive origin of animal life and the case for intelligent design, New York: HarperOne, 2013, p. 138-51.
2. Darwin’s Doubt, p. 151.
3. Michael Denton, Evolution: A theory in crisis, Bethesda, MA: Adler & Adler, 1986, p. 193-4.
Saltación
Varios biólogos influyentes han considerado que las mutaciones a gran escala o macromutaciones constituyen la manera más probable en que han aparecido nuevos tipos de organismos. Una teoría saltacionista de la evolución fue propuesta en los años 30 por el paleontólogo Otto Schindewolf, quien incluso especuló que antaño algún reptil puso un huevo del que salió un pájaro. En los años 40 el genetista Richard Goldschmidt desarrolló más su hipótesis sugiriendo que las macromutaciones dieron origen a "monstruos", muchos de ellos inviables y por ende extintos, pero ocasionalmente se manifestaba un "monstruo esperanzador" preadaptado a un nuevo nicho medioambiental y se convertiría en una nueva especie exitosa, y así tales eventos explicaban todos los principales vacíos en el registro fósil, pero Goldschmidt terminó siendo excomulgado de la comunidad darwinista y considerado un lunático por el resto de su vida.
Los críticos objetaron que cuando se producen mayores cambios mutacionales en el laboratorio involucran errores en el desarrollo o ubicación de partes viejas (por ejemplo, una pata que salga de la cabeza de una mosca de la fruta) y nunca la aparición de un nuevo órgano. Ernst Mayr describió a estos monstruos generados por mutación como "sin esperanza" y Theodosius Dobzhansky afirmaba que la idea de que una mutación drástica generaría un nuevo tipo viable era equivalente a "creer en milagros". Nunca se han observado macromutaciones que conduzcan a resultados positivos o al surgimiento de una especie nueva y viable, e incluso si surgiera un animal mucho más mejorado no encontraría pareja, a menos que ocurrieran macromutaciones simultáneas y semejantes en un macho y una hembra, lo cual no sólo duplica la improbabilidad sino que la cuadruplica, y de haber ocurrido eventos saltacionales, es insostenible suponer que fueron sólo por accidente.
Gould defendió el postulado de Goldschmidt de que las principales transiciones estructurales pueden ocurrir de forma rápida y supuestamente al azar, sin una serie gradual de fases intermedias, y expresó:
"Todos los paleontólogos saben que el registro fósil contiene muy poco material respecto de las formas intermedias, ya que las transiciones entre grupos mayores son característicamente abruptas (...) Aunque no tengamos evidencia directa de dichas gradaciones, ¿podríamos entonces inventar una secuencia razonable de formas intermedias, esto es, organimos viables y funcionales entre ancestros y desdendientes en transformaciones estructurales mayores? ¿De qué sirven las etapas incipientes e imperfectas de estructuras útiles? ¿Qué utilidad tienen la mitad de una mandíbula o de un ala?"
La respuesta convencional a este problema, decía Gould, es que las etapas iniciales en el desarrollo de un nuevo órgano ejecutaron una función diferente de aquélla que concretaron más tarde: "La mitad de esa mandíbula funcionaba perfectamente bien como una serie de huesos basales de branquias, y la mitad de esa ala pudo haber atrapado presas o controlado la temperatura del cuerpo", pero sospechaba que esta aproximación en muchos casos no salvaría al gradualismo (1).
Michael Denton acepta que todas las formas de vida existentes descienden de un ancestro primigenio, pero rechaza la afirmación darwinista de que el árbol de la vida sea "un continuo funcional donde es posible moverse desde la base del tronco a todas las ramas periféricas en pequeños pasos adaptativos incrementados". En cambio, "la naturaleza es claramente un discontinuo" compuesta por distintos tipos y caracterizada por transiciones saltacionales y repentinas. Como muchos tipólogos del siglo XIX, Denton argumenta que "todo el patrón evolutivo fue prefigurado en el orden de cosas desde el principio", describiendo las novedades que definen los taxones como "bloques de construcción inmutables del mundo biológico", "formas naturales emergentes que surgen desde la autoorganización de categorías materiales específicas", "parte del orden natural desde el momento de la creación, hasta el cual se trazaron inevitablemente los caminos evolutivos" y señala que la mayoría de ellos deben haberse logrado "de una manera relativamente saltacional" (3).
Referencias
1. Stephen Jay Gould, The Panda’s Thumb, London: Penguin Books, 1990, p. 157.
2. Michael Denton, Evolution: A theory in crisis, Bethesda, MA: Adler & Adler, 1986, p. 209.
3. Michael Denton, Evolution: Still a theory in crisis, Seattle, WA: Discovery Institute Press, 2016, edición Kindle, p. 112, 29, 59.
3. Michael Denton, Evolution: Still a theory in crisis, Seattle, WA: Discovery Institute Press, 2016, edición Kindle, p. 112, 29, 59.
Los genes reguladores, al rescate
Al igual que Goldschmidt, Gould creía que muchos grandes cambios evolutivos son provocados por pequeñas alteraciones en las tasas de desarrollo:
"El problema de reconciliar la evidente discontinuidad en la macroevolución con el darwinismo está sobradamente solucionado por la observación de que se acumulan pequeños cambios iniciales en la embriología durante el crecimiento para producir profundas diferencias entre adultos (...) Efectivamente, si no consideramos el cambio discontinuo por pequeñas alteraciones en las tasas de desarrollo, no comprendo cómo puedan llevarse a cabo muchas de las transiciones evolutivas mayores. Pocos sistemas son más resistentes al cambio básico que los adultos complejos de grupos animales 'superiores' fuertemente diferenciados y especiados. ¿Cómo podríamos convertir alguna vez un rinoceronte adulto o un mosquito en algo radicalmente distinto?" (1).
Gould pensaba que la neotenia (permanencia de rasgos juveniles de una especie ancestral en la forma de un descendiente adulto por desaceleración en la tasa de maduración física) "provee uno de los pocos mecanismos para el cambio evolutivo rápido y profundo en una modalidad darwinista sin el espectro de la macromutación. Un descendiente con una mezcla de caracteres ancestrales juveniles y adultos (...) puede ingresar de inmediato en una nueva zona adaptativa, y aún así la entrada genética sólo necesitaría algunos cambios en los genes reguladores" (2).
También Jeffrey Schwartz recurre a cambios en los genes reguladores y sus actividades (como los genes homeobox) y considera que son la clave para la aparición súbita de nuevos diseños morfológicos y especies. Schwartz declara que el concepto de las macromutaciones puede ser desechado, puesto que las micromutaciones en los genes reguladores pueden tener efectos macroevolutivos mayores y escribe: "Ciertamente, la expresión del gen homeobox en posiciones o combinaciones nuevas en diferentes periodos produce cambios significativos" (3), pero se adhiere a la creencia central darwinista de que sólo la suerte determina cuáles genes reguladores son activados o desactivados y el lugar o el momento en que ocurre.
Cada individuo posee dos copias de cada gen, pudiendo ser los mismos o diferentes, y si son distintos, una copia será dominante y la otra recesiva o inexpresada. Usualmente, las mutaciones genéticas no letales son recesivas en un comienzo y Schwartz argumenta que en algún punto, luego de que han sido heredados por muchos miembros de la especie y "por un mecanismo que permanece incierto", los homeobox activan los genes mutados recesivos y desactivan otros, llevando a la abrupta aparición de un nuevo órgano o quizás una nueva especie (4), y también los homeobox en sí experimentan mutaciones azarosas haciendo que se "enciendan" y "apaguen" o pueden duplicarlos o alterarlos levemente. Schwartz admite que muchos de estos cambios azarosos no llevarían a ninguna parte y afirma que "probablemente la evolución de la vida está sembrada por cadáveres de especies fallidas" (5). Sin embargo, no existe evidencia de que hayan habido tales fallas y hay muchos reparos para que aceptemos la idea de que todos estos supuestos eventos accidentales de alguna manera podrían producir una pluma, un ojo, un riñón o un sistema de ecolocalización, menos aún un animal o planta completamente nuevos. Cien años de experimentos en mutagénesis muestran que las alteraciones del desarrollo inicial del plan corporal resultan invariablemente en la producción de animales anormales o muertos, y esto es porque cada homeobox coordina la expresión de varios otros genes.
Inclusive, como se puntualizó antes, los genes reguladores no dan cuenta de la morfogénesis más que los genes estructurales. Es cierto que el orden y la localización en los cuales determinados genes Hox son "prendidos" o "apagados" se correlacionan con el desarrollo de estructuras particulares, pero nadie ha demostrado alguna vez que los genes reguladores u otros lleven instrucciones que determinan la forma de los órganos y organismos en crecimiento. Los cambios durante el desarrollo embrionario podrían ciertamente producir efectos de gran alcance, pero necesitarían desplegarse en una manera planeada y con propósito. Según la tradición teosófica, tales transformaciones reflejan cambios previos en el cuerpo astral que provee el plan para el desarrollo físico embrionario y posnatal.
Referencias
1. Stephen Jay Gould, The Panda’s Thumb, London: Penguin Books, 1990, p. 160.
2. Stephen Jay Gould, Ontogeny and Phylogeny, Cambridge, MA: Belknap, Harvard University Press, 1977, p. 284.
3. Jeffrey H. Schwartz, Sudden Origins: Fossils, genes, and the emergence of species, New York: John Wiley, 1999, p. 348.
4. Ian Tattersall y Jeffrey Schwartz, Extinct Humans, New York: Nevraumont, 2001, p. 46-9.
5. Sudden Origins, p. 373.
3. Jeffrey H. Schwartz, Sudden Origins: Fossils, genes, and the emergence of species, New York: John Wiley, 1999, p. 348.
4. Ian Tattersall y Jeffrey Schwartz, Extinct Humans, New York: Nevraumont, 2001, p. 46-9.
5. Sudden Origins, p. 373.