David Pratt
Mayo 2004, última revisión enero 2019
Contenidos:
-Mutaciones no azarosas
-El gen sobreestimado
Mutaciones no azarosas
Se supone que las mutaciones constituyen eventos no dirigidos y accidentales que no son adaptativos en manera alguna. Por ejemplo, si una especie animal necesita pelaje grueso para sobrevivir en un clima gélido, no responderá por hacer crecer el pelo; más bien, cualquier animal que sufra cambios genéticos accidentales que produzcan esa protección sobrevivirá para producir más descendencia. Robert Gilson comenta: "El dogma de la variación fortuita es tan improbable como la doctrina de la Inmaculada Concepción, no importa cuán sacrosanta sea para sus adherentes" (1).
Normalmente, los intentos para justificar la doctrina de las mutaciones al azar se remontan a una serie de experimentos en la bacteria E. coli a fines de los años 40 y comienzos de los 50. Estos estudios hallaron que cuando las células bacteriales son sometidas a una presión de selección particular repentina (por ejemplo, al añadir un antibiótico letal) invariablemente sobrevive una pequeña proporción de ellas porque contienen una mutación que confiere resistencia al antibiótico. Luego se llevaron a cabo pruebas que demostraron que las mutaciones estaban presentes en las células supervivientes antes que se agregara el antibiótico al cultivo, y que de esta forma eran realmente espontáneas y no adaptativas. Sin embargo, los investigadores originales reconocieron que esto no descartaba la posibilidad de mutaciones adaptativas y no accidentales (2).
Los análisis más recientes han evidenciado que, de hecho, las mutaciones pueden darse en respuesta directa a un desafío medioambiental y han causado gran controversia (3). Se ha encontrado que las bacterias incapaces de digerir la lactosa, si no se les da otro alimento, después de pocos días desarrollaban nuevos mutantes que sí lo hacen; la tasa de mutación fue en muchos órdenes de magnitud más rápida que el ratio "espontáneo" o "azaroso", y se necesitaron dos mutaciones independientes, dando la probabilidad de menos de 1 en 1018 a una explicación "accidental". Asimismo, las mutaciones adaptativas también parecen ocurrir en células de levadura y posiblemente en moscas de la fruta (4). La existencia de mutaciones adaptativas ahora es aceptada, aunque el término "mutaciones dirigidas" a veces se rehúye, pues si bien se han identificado algunos de los mecanismos bioquímicos implicados no hay comprensión real de qué yace tras el fenómeno.
Según Eshel Ben-Jacob y sus colegas, "está apareciendo un panorama de bacterias capaces de solucionar problemas y de adaptar su genoma a obstáculos planteados por el medioambiente (...) Es como si la colonia bacterial no sólo pudiera computar mejor que nuestros mejores ordenadores similares, sino que también puede pensar e incluso ser creativa" (5). James Shapiro ha dicho que incluso la más "simple" forma de vida -como las pequeñas bacterias "sin cerebro"- "demuestran complejidades bioquímicas, estructurales y de comportamiento que superan la descripción científica" (6).
La rapidez con que las pestes adquieren resistencia a los venenos, desde las ratas a los insectos, es también difícil de explicar sobre la base de la teoría evolutiva convencional. Unas 500 especies de insectos y ácaros han sido capaces de vencer al menos un pesticida por cambios genéticos que alteran defensivamente la fisiología del organismo, o producen enzimas especiales para atacar y destruir el veneno, y diecisiete de dichas especies resistieron todos los químicos aplicados contra ellas. Sobre esto, Robert Wesson afirma: "Si es verdad que las mutaciones son mucho más frecuentes donde se necesitan que cuando son más potencialmente dañinas, entonces no se puede sostener que sean accidentales" (7). Shapiro señala por su parte que "todos los estudios más cuidadosos de mutagénesis hallan estadísticamente patrones no fortuitos de cambio" (8).
La "enfermedad del sueño" es causada por la picadura de un parásito conocido como Trypanosoma brucei. Cada vez que las células inmunes de la víctima se acercan a la destrucción de todos los parásitos, algunas de las moscas sobrevivientes escapan de la detección reorganizando su ADN y cambian su capa superficial, cortando ambas cadenas de su ADN en dirección 5 de un gen particular. El resultado es otra ola de infección y este juego de "gato y ratón" continúa hasta que la víctima muere (9).
En 1971 un grupo de biólogos trasladó cinco parejas adultas de lagartijas italianas de su hábitat isleño en el Mar Adriático sur -donde se deleitaban principalmente con insectos- a una isla vecina en que se sustentaban con vegetación. En sólo 36 años los rápidos cambios genéticos provocaron que sus cabezas se hicieran más largas, anchas y altas, lo que aumentó sustancialmente su fuerza de mordida y desarrollaron cámaras de fermentación en sus intestinos. Estas alteraciones fueron diseñadas para ayudar a los lagartos a comer plantas y fueron claramente una respuesta a su nuevo entorno. Debido a que los vegetales proporcionan un suministro de alimentos más grande y predecible, los lagartos también dejaron de defender territorios, un instinto integral de su comportamiento que exhibían en la comarca de origen (10).
La bióloga molecular Lynn Caporale puntualiza que las mutaciones parecen ocurrir preferentemente en ciertas partes del genoma, mientras que otras secuencias de ADN tienden a conservarse, lo cual muestra a su parecer que la evolución no es solamente un juego de azar. Aunque cree que los genomas pueden "llevar" mutaciones a "puntos calientes" donde son más susceptibles de incrementar la aptitud, y que el genoma puede ser "inteligente en alguna forma", Caporale desestima que las transformaciones reales en sí mismas sean "no accidentales" en el sentido de estar ingeniadas de algún modo por el organismo en cuestión para producir los cambios que necesita (9). Este es un buen ejemplo de cómo los darwinistas a veces revisten sus dogmas en un lenguaje que suene "atractivo" e incluso místico.
Referencias
1. Robert J. Gilson, Evolution in a New Light: The outworking of cosmic imaginism, Norwich: Pelegrin Trust, 1992, p. 3.
2. Michael J. Denton, Nature’s Destiny: How the laws of biology reveal purpose in the universe, New York: Free Press, 1998, p. 285-6.
3. Barbara E. Wright, "A biochemical mechanism for nonrandom mutations and evolution", Journal of Bacteriology, vol. 192, 2000, p. 2993-3001; James A. Shapiro, "Adaptive mutation: who’s really in the garden?", Science, vol. 268, 1995, p. 373-4; Anna Maria Gillis, "Can organisms direct their own evolution?", BioScience, vol. 41, 1991, p. 202-5.
4. Mae-Wan Ho, Genetic Engineering: Dream or nightmare?, Dublin: Gateway, segunda edición, 1999, p. 132-5.
5. tamar.tau.ac.il/~eshel; http://archive.is/wZmo3.
6. James A. Shapiro, "Bacteria as multicellular organisms", Scientific American, vol. 258, 1988, p. 82.
6. James A. Shapiro, "Bacteria as multicellular organisms", Scientific American, vol. 258, 1988, p. 82.
7. Robert Wesson, Beyond Natural Selection, Cambridge, MA: MIT Press, 1994, p. 239.
8. James A. Shapiro, Evolution: A view from the 21st century, Upper Saddle River, NJ: FT Press Science, 2011, p. 82.
9. "Parasite breaks its own DNA to avoid detection", ScienceDaily, 19 de abril de 2009, sciencedaily.com.
10. Rebecca Sato, "'Hyper-speed' evolution possible? Recent research says 'Yes'", Daily Galaxy, 21 de abril de 2008, dailygalaxy.com.
11. Lynn H. Caporale, "Genomes don’t play dice", New Scientist, 6 de marzo de 2004, p. 42-5.
El gen sobreestimado
La morfogénesis (literalmente "producción de la forma") todavía es un misterio. ¿Cómo es que los organismos complejos vivos surgen de estructuras mucho más simples como semillas o huevos? ¿Cómo hace una bellota para convertirse en un roble, o un óvulo fertilizado en un ser humano adulto? Una asombrosa característica de los organismos vivos es su capacidad de regenerarse, desde la curación de heridas hasta el reemplazo de extremidades o colas perdidas, junto con la habilidad de recuperarse al daño durante el desarrollo embrionario. Claramente, los organismos son más que sólo máquinas complejas, pues no se sabe de ningún artefacto que haya sido capaz de crecer espontáneamente, o de una incubadora de huevos que se regenerara luego de un desperfecto. Contrariamente a las máquinas, los organismos son más que la suma de sus partes; hay algo dentro de ellos que es holístico y con propósito, y que dirige su desarrollo hacia ciertos objetivos.
Aunque la biología mecanicista moderna creció oponiéndose al vitalismo (o la doctrina de que los organismos vivos se organizan por factores vitales no físicos), ha introducido sus propios principios de organización con propósito en la forma de "programas genéticos" o "genotipos" que a veces son vinculados a los programas de computadora, pero mientras que estos últimos están diseñados por seres inteligentes, supuestamente los programas genéticos han sido "arrojados" por azar.
El rol de los genes es constantemente sobreestimado por los biólogos mecanicistas. El código genético en las moléculas de ADN determina la secuencia de aminoácidos en proteínas, pero no especifica la forma en que las proteínas son dispuestas en las células, las células en los tejidos, éstos en órganos, y los últimos en organismos. Como subraya el bioquímico Rupert Sheldrake:
"Dados los genes precisos y de aquí las proteínas y sistemas correctos por los cuales se controla la síntesis proteica, se supone que de alguna manera el organismo se organiza automáticamente; esto es como entregar los materiales correctos a un área de construcción en los plazos correctos y esperando que una casa se origine por espontaneidad" (1).
Incluso los genes no explican completamente la estructura de las proteínas, que consisten en cadenas de aminoácidos llamadas cadenas polipépticas, las cuales se pilegan espontáneamente en formas tridimensionales altamente complejas. Aparte del número astronómico de maneras posibles en que una cadena polipéptica puede doblarse, una proteína particular siempre adopta la misma forma, lo cual es incomprensible en los términos de la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, o recurriendo a las leyes conocidas de la física y la química.
Fig. 3.1. Arriba: la proteína hemoglobina. Debajo: la enzima T7 ARN polimerasa (azul) produciendo ARNm (verde) a partir de un patrón de ADN de doble hebra (anaranjado).
El hecho de que todas las células de un organismo tienen el mismo código genético, y aún de alguna forma se comportan distintamente y forman tejidos y órganos para diferentes estructuras, señala sin lugar a dudas que una influencia formativa aparte del ADN debe formar los miembros y órganos en desarrollo. Los biólogos desarrollistas reconocen esto, pero sus explicaciones mecanicistas tienden a agotarse en frases vagas sobre "patrones espaciotemporales complejos de interacción fisicoquímica todavía no comprendidos en su totalidad", y a veces se recurre a los campos de desarrollo (o morfogenéticos) y los gradientes de sustancias químicas, pero no son más que términos descriptivos difusos.
El hecho de que las mutaciones genéticas pueden alterar la estructura física de un organismo no prueba que los propios genes determinen la forma, y sobre esto, Sheldrake da la analogía de un equipo de radio:
"Un cambio en uno de los componentes de su circuito sintonizador podría causar que el equipo reciba otra señal de radio, y así saldría de los parlantes una serie totalmente diferente de sonidos. Sin embargo, esto no prueba que dichos sonidos estén determinados o programados por los componentes del equipo, pues ellos sirven para recibir las ondas, y de hecho los sonidos provienen de las estaciones de radio y se transmiten mediante el campo electromagnético" (2).
Como la morfogénesis y el comportamiento instintivo, el aprendizaje y la memoria también desafían la explicación mecanicista. Sheldrake agrega: "Un enorme abismo de ignorancia yace entre todos estos fenómenos y los hechos establecidos de la biología molecular, la bioquímica, la genética y la neurofisiología" (3), y a este respecto señala que "las propiedades se proyectan en sistemas nerviosos que van mucho más allá de sus funciones conocidas, y así tanto cerebros los genes han sido sistemáticamente sobrestimados" (4).
Simon Conway Morris, un evolucionista de la escuela de Darwin,
admite que "las aserciones sobre la preeminencia del gen han distorsionado al conjunto de la biología" (5). Por ejemplo, ¿cómo podría el comportamiento instintivo intencional (como la construcción de redes por arañas o las migraciones de gorriones) ser explicadas alguna vez en términos de síntesis de ADN y proteínas? O consideremos los logros de las mariposa monarca (derecha), cuyos cerebros son difícilmente visibles al ojo desnudo:
"Hibernan en pocos sitios, especialmente en México central, donde las hordas engalanan los árboles. En primavera migran al norte, y cada generación vuela por algunos cientos de kilómetros hasta lugares tan lejanos como Canadá. En otoño, los cinco veces tataranietos vuelven desde zonas situadas a más de 2.900 kms., y que nunca han visto al verdadero bosque o quizás al verdadero árbol del cual salieron sus ancestros. Razonablemente, esto podría ser catalogado como imposible" (6).
El chorlito dorado americano (Pluvialis dominica) es capaz de volar más de 3.540 kms. desde Alaska a Hawai sin comer nada en el camino, y antes de partir adquiere 70,8 gramos en poco tiempo, por lo que pesa unos 200 gramos. Al volar en una formación en V, a la velocidad óptima para ahorrar energía (justo por debajo de los 51 kms./hora) y turnándose para ocupar la posición del líder, las aves usan sólo 63 gramos de sus reservas de grasa en lugar de los 82 calculados, y alcanzan su destino con todavía unas pocas reservas. De alguna forma saben dónde están las islas de Hawai y pueden corregir su curso sin ningún punto de referencia visible incluso si una tormenta las saca de trayectoria. Como puntualizan Hornyánszky y Tasi: "Podríamos decir que estos sólo son los efectos del instinto y las hormonas, pero en realidad dar un nombre científico a esta maravilla no explica su origen" (7).
Existen otros innumerables ejemplos de comportamiento animal instintivo que no pudieron haber evolucionado paso a paso. Por ejemplo, los labros limpiadores retiran parásitos de peces más grandes, incluso dentro de sus bocas, en una relación simbiótica que provee comida para el labro y beneficios saludables para el pez. Los labros limpiadores primero ejecutan un movimiento similar a un baile, y los peces más grandes adoptan una postura específica para permitirles el acceso a la superficie de sus cuerpos, branquias y a veces la cavidad bucal. De forma similar, el pez piloto entra a menudo en el hocico de un tiburón y retira fragmentos de comida entre sus dientes (8).
Los rituales de cortejo y apareamiento de machos y hembras de la misma especie, así como sus órganos sexuales, tienen que evolucionar en forma simultánea y se aparejan perfectamente, pues de otra forma la reproducción no sería posible. Por ejemplo, los somormujos lavanco (Podiceps cristatus) sellan su selección de pareja de por vida mediante natación sincronizada. Primero, uno de ellos nada bajo el agua hacia el otro, mientras que su contraparte observa en una postura inclinada característica. El pájaro nadador entonces emerge del agua en una posición vertical y ambos comienzan a mover sus cabezas y se arreglan las plumas el uno al otro. "Aparte de las muchas escenas similares y altamente elaboradas, la más lírica es la 'danza de las algas' que precede directamente al anidamiento. Ambos somormujos se sumergen en el agua y afloran con un ramo de algas en sus picos. Luego nadan rápidamente el uno hacia el otro meciendo sus cabezas, y una vez que salen completamente del agua, comienzan a bailar" (9). De alguna forma, estos especímenes saben la secuencia exacta de los pasos de baile y cómo responder a los movimientos de su compañero.
Wesson sostiene que la ciencia no puede esperar entender el origen y transmisión de los instintos cuando una propiedad básica del cerebro como la memoria todavía es impenetrable. Hasta ahora, los intentos de localizar rastros de memoria dentro del cerebro han sido estériles; los experimentos han demostrado que la memoria está en todas partes y en ninguna en particular. Sheldrake sugiere que la razón de la falla recurrente para encontrar rastros de memoria en los cerebros es muy simple: porque no existen allí. Y ejemplifica: "Una búsqueda dentro de un televisor para buscar los programas vistos la semana pasada fallará por la misma razón: el equipo sintoniza transmisiones televisivas, pero no las almacena" (10), y también se opone al dogma materialista de que la autoconsciencia y el poder del pensamiento pueden ser reducidos a los trabajos del cerebro físico, pues postula que el cerebro es un instrumento de la mente, más que la mente en sí misma.
Referencias
1. Rupert Sheldrake, The Rebirth of Nature: The greening of science and God, New York: Bantam Books, 1991, p. 107.
2. Rupert Sheldrake, The Presence of the Past: Morphic resonance and the habits of nature, New York: Vintage, 1989, p. 89-90.
3. Rupert Sheldrake, A New Science of Life: The hypothesis of formative causation, London: Icon Books, 3era edición, 2009, p. 39.
4. The Presence of the Past, p. 158.
5. Simon Conway Morris, Life’s Solution: Inevitable humans in a lonely universe, New York: Cambridge University Press, 2003, p. 238.
5. Simon Conway Morris, Life’s Solution: Inevitable humans in a lonely universe, New York: Cambridge University Press, 2003, p. 238.
6. Robert Wesson, Beyond Natural Selection, Cambridge, MA: MIT Press, 1994, p. 72.
7. Balázs Hornyánszky e István Tasi, Nature’s I.Q., Badger, CA: Torchlight Publishing, 2009, p. 91-3.
8. Ibídem, p. 42-5; en.wikipedia.org/wiki/Bluestreak_cleaner_wrasse; dailymail.co.uk.
9. Nature’s I.Q., p. 111-3.
10. The Rebirth of Nature, p. 116.