Adarme Divulgación -Stephen Jay Gould-

"Hemos nacido juntos
y crecimos así,
rama del mismo árbol,
azul del mismo añil.
Hoy hay que adelantarse
a todo lo demás
y al diablo si sabemos:
queremos saber más."

-Silvio rodríguez-

Nuevamente traemos a ustedes la sección Adarme Divulgación, en este caso para darle un vistazo a uno de los tantos artículos escritos por el eminente paleontólogo Stephen Jay Gould, previamente publicado en la revista Natural History e incluído en su último libro, titulado Acabo de llegar, antes de, lamentablemente, fallecer en 2002. El artículo del cual proviene este extracto, “¿Y, de todos modos, qué significa la temible palabra que empieza con “e”?”, comienza, entre otras cosas, contándonos un poco sobre el original significado de la palabra “evolución”, cuyo uso, primeramente, se dio en la astronomía, por ejemplo, para describir el proceso por el cual atraviesa una estrella, describiendo pasos previsibles y unidireccionales. Este fragmento, con el cual finaliza el artículo, nos muestra cómo la biología se apropió del término y lo transformó, aunque muchos siguieron entendiéndolo con su antiguo (o paralelo y astronómico) significado, y esto generó una idea errónea sobre de qué va realmente la evolución biológica. Para que no se encuentren del todo perdidos: el fragmento comienza mencionando dos estudios, los cuales Gould toma como prueba para reforzar su objetivo: ponernos en nuestro lugar! 
Saludos

Facundo

¿QUÉ SIGNIFICA LA TEMIBLE PALABRA QUE EMPIEZA CON "E"?

(...) Vertebrados hasta debajo de todo. En uno de los episodios más cruciales y enigmáticos de la historia de la vida (y que pone en duda la vieja y agradable idea de que la vida ha progresado de una manera básicamente majestuosa y lineal a través de los tiempos), casi todos los tipos animales hacen su primera aparición en el registro fósil esencialmente por la misma época, un intervalo de unos cinco millones de años (hace aproximadamente entre 525 y 530 millones de años) denominado Explosión del Cámbrico. (Los petardos geológicos tienen mechas largas cuando se miden por la escala inadecuada del tiempo humano.) Sólo un tipo principal con partes duras prominentes y fosilizables no aparece en este incidente, ni durante todo el período Cámbrico: los Briozoos, un grupo de organismos marinos coloniales desconocido en la actualidad para la mayoría de los que no son especialistas, aunque todavía son bastante comunes y fueron prominentes en el registro fósil inicial de la vida animal.

Otro grupo, hasta un descubrimiento publicado en 1999, no había producido tampoco ningún registro de la explosión del Cámbrico, aunque hace algún tiempo que se conocen representantes del Cámbrico tardío (mucho después de la explosión). Pero, mientras que los textos populares han ignorado prácticamente a los Briozoos, la ausencia de este otro grupo había sido publicitada manera prominente y se proclamó como muy importante. No se habían obtenido vertebrados de depósitos de la explosión del Cámbrico, pero sí recolectado parientes cercanos dentro de nuestro tipo (los Cordados), que técnicamente no son vertebrados. (Los Cordados incluyen tres grandes subgrupos: los tunicados, Amphioxus y sus afines, y los vertebrados propiamente dichos.) 

Esta ausencia de vertebrados en estratos que presentan casi todos los demás tipos de animales fosilizables proporcionaba un rayo de esperanza a personas que querían considerar a nuestro propio grupo como “superior” o más evolucionado en una dirección predecible. Si la evolución implica avance lineal, entonces más tardío es mejor…y únicamente tardío (o casi únicamente, dado estos molestos Briozoos) sólo puede aumentar la distinción. Pero en el número del 4 de noviembre de 1999 de la revista Nature se incluye un persuasivo artículo (Vertebrados del Cámbrico inferior del sur de China), que informa del descubrimiento de dos géneros de vertebrados en la Formación Chengjiang de

 China meridional, del Cámbrico Inferior, a muy poca distancia temporal de la explosión del Cámbrico. (Burguess Shale, en Canadá Occidental, la célebre localidad para la mayor parte del conocimiento previo de los primeros animales del Cámbrico, data de varios millones de años después de la explosión misma. La fauna de Chengjiang reciemntemente descubierta, con una preservación igualmente exquisita de la anatomia blanda, ha estado producioendo tesoros comparables o incluso mayores desde hace más de una década.)

Myllokunmingia fengjiaoa

Estos dos animales (cada uno de los cuales mide unos 2 cm de longitud, carentes de mandíbulas y espina dorsal, y que de hecho no poseen ningún esqueleto óseo) podrían no parecerle a un estudioso casual merecedores de ser incluidos en nuestro linaje exaltado. Pero mandíbulas y columna vertebral, por mucho que puedan atraer nuestra atención ahora, surgieron más tarde en la historia de los vertebrados, y no entran en la definición taxonómica y fundamental de nuestro grupo. La mandíbula de los vertebrados, por ejemplo, evolucionó a partir de partes duras que originalmente reforzaban las aberturas branquiales situadas inmediatamente detrás, y que después se desplazaron hacia delante para rodear la boca. Todos los peces primitivos carecían de mandíbula, como todavía ocurre con los dos supervivientes modernos de esta radiación inicial, las lampreas y las mixinas.

Los dos géneros de Chengjiang poseen todas las características definitorias de los vertebrados: la rígida cuerda dorsal o notocorda (que posteriormente se perdió en los adultos después de que apareciera por evolución la columna vertebral), la disposición de la musculatura de los flancos en una serie de elementos en zigzag desde la parte anterior a la posterior, el conjunto de aberturas pares que perforan la faringe (y que operaban primariamente como branquias respiratorias en los peces posteriores, pero que los vertebrados ancestrales utilizaban sobre todo para alimentarse mediante filtración). De hecho, la mejor reconstrucción del orden de ramificación en un árbol de los vertebrados sitúa el origen de estos dos géneros después de los supuestos antepasados de las mixinas modernas, pero antes de los presuntos antecesores de las lampreas. Si esta inferencia es cierta, entonces los vertebrados existían ya en una diversidad sustancial en el seno de la explosión del Cámbrico. En cualquier caso, ahora conocemos dos ejemplos claros y concretos de vertebrados hasta debajo de todo. Nosotros, los vertebrados, no nos situamos más arriba y más tarde que nuestros primos invertebrados porque todos los tipos de animales “avanzados” hicieron su debut en el registro fósil esencialmente por la misma época. La complejidad que ostentan los vertebrados no requirió un retraso especial para acomodar una lenta serie de pasos progresivos, predecibles a partir de los principios generales de la evolución.

Un parásito por excelencia, o “como caen los poderosos”. Los tipos de animales pluricelulares complejos reciben la designación colectiva de Metazoos (literalmente, animales superiores). Los organismos unicelulares y móviles llevan el nombre de Protozoos (es decir, los “primeros animales”), que se trata, en realidad, de un nombre erróneo, porque la mayor parte de estos organismos se hallan tan cerca de las plantas pluricelulares y de los hongos como de los animales pluricelulares en el árbol genealógico de la vida. En una situación intermedia verbal se encuentran los mesozoos (o “animales del medio”). Muchos esquemas taxonómicos y evolutivos sobre la organización de la vida sitúan a los Mesozoos exactamente donde su nombre implica: como un grupo persistentemente primitivo, intermedio entre los animales unicelulares y los pluricelulares, y que ilustran un paso transicional necesario en una lectura progresista de la historia de la vida.

Pero los Mesozoos siempre han sido considerados enigmáticos, sobre todo porque viven como parásitos dentro de animales realmente pluricelulares, y los parásitos se suelen adaptar a su entorno protegido mediante el desarrollo de una anatomía extremadamente simplificada, que a veces es poco más que un bulbito de tejido absorbente y reproductor encapsulado dentro del cuerpo de un patrón. Así, la extrema simplicidad de la anatomía de un parásito podría representar la degeneración evolutiva de un antepasado complejo, de vida libre, y no el mantenimiento de un estado primitivo.

El principal grupo de Mesozoos, los Diciémidos, viven como parásitos microscópicos en los órganos renales de calamares y pulpos. Su anatomía adulta apenas podría ser más sencilla: una única célula axial (que genera las células reproductoras) en el centro, envuelta por una capa única de células externas ciliadas, de diez o cuarenta en número, y dispuestas en espiral alrededor de la célula axial, excepto en el extremo anterior, donde dos anillos de células (la llamada calotte) forman una “boca” tosca que se fija a los tejidos del patrón.

Diciémido

La categoría zoológica de los Diciémidos ha sido siempre controvertida. Algunos científicos, como Libbie Hyman, que escribió el texto definitivo de su generación, en varios volúmenes, sobre anatomía de los invertebrados, consideraba que su simplicidad era primitiva, y su condición evolutiva intermedia en la complejidad creciente de la evolución. Esta autora escribió en 1940: “sus caracteres son en general primitivos y no el resultado de generación parasítica”. Pero incluso aquellos investigadores que consideraron que los Diciémidos eran descendientes parásitos de antepasados más complejos, de vida libre, nunca osaron hacer derivar estos organismos pluricelulares simples por excelencia de un Metazoo muy complejo. Por ejemplo, Horace W. Stunkard, el principal estudioso de los Diciémidos en la generación de mis profesores, pensaba que los Mesozoos descendían de los Metazoos más simples por encima del nivel de las esponjas y los corales: los Platelmintos, o gusanos planos.

Por desgracia, la anatomía de los Diciémidos ha experimentado una tal regresión y especialización que no queda evidencia alguna que conecte claramente a estos organismos con otros grupos animales, de manera que la controversia de “persistentemente primitivo” frente a “degenerativamente parásito” no pudo zanjarse hasta ahora. Pero métodos más nuevos de secuenciación de genes pueden resolver este dilema, porque aunque la anatomía visible puede desaparecer o transformarse más allá de su reconocimiento genealógico, la evolución difícilmente puede borrar todas las huellas de secuencias complejas de genes. Si genes que sólo se conocen de los Metazoos avanzados (y que se sabe que operan únicamente en el contexto de órganos y funciones únicos de los Metazoos) existen asimismo en los Diciémidos, entonces estos animales han de interpretarse como metazoos degenerados. Pero si, después de una búsqueda extensa, no se pueden detectar señales de genomas distintivos de Metazoos en los Diciémidos, entonces los Mesozoos bien pueden situarse, después de todo, en un lugar intermedio entre la vida unicelular y la pluricelular.

En el número del 21 de octubre de 1999 de la revista Nature, M. Kobayashi, H. furuya y P.W. Holland presentan una solución elegante a este antiguo problema (“Los Diciémidos son animales superiores”). Dichos investigadores localizaron un gen Hox (miembro de un subconjunto desitintivo que sólo se conoce de los Metazoos y que opera en la diferenciación de las estructuras corporales a lo largo del eje antero-posterior) en Dicyema orientale. Estos genes Hox concretos se encuentran sólo en los metazoos triploblásticos, o “superiores”, que poseen cavidad corporal y tres capas celulares, y no en ninguno de los grupos (como los Poríferos, o esponjas, y los Cnidarios, o corales y sus afines) que tradicionalmente se sitúan “por debajo” de los triploblásticos, “superiores”, y se han simplificado al máximo en su anatomía por su adaptación a su estilo de vida parásito. No representan vestigios primitivos de un estadio primitivo en el progreso lineal de la vida.

En resumen, si los triploblásticos considerados tradicionalmente “superiores” (el linaje de los Vertebrados, en el que se incluye nuestra enaltecida especie) aparecen en el registro fósil al mismo tiempo que todos los demás tipos de triploblásticos en la explosión del Cámbrico; y si los mas simplificados desde el punto de vista anatómico de todos los parásitos pueden haber surgido por evolución, como adaptación a la ecología local, de un linaje de vida libre entre los tipos “superiores” de triploblásticos; entonces el significado biológico, variacional y darwinista de “evolución” en tanto que impredecible y no direccional consigue un poderoso respaldo de dos casos que, en una anterior interpretación que ahora ha sido refutada, apoyaba antaño un conjunto opuesto de prejuicios transformacionales.

Como pensamiento final para contrastar al despliegue predecible de “evolución” estelar con la no direccionalidad contingente de la “evolución” biológica, he de señalar que la última línea de Darwin acerca de “este planeta… girando según la ley constante de la gravitación”, aunque es adecuada por ahora, no puede mantenerse por todo el tiempo. La “evolución” estelar prescribirá, un día, un final predecible, al menos para la vida sobre la Tierra. Cito una vez más el artículo de la Británica sobre evolución estelar:

Evolución estelar

"El Sol está destinado a perecer como una enana blanca. Pero antes de que esto ocurra, evolucionará hacia una gigante roja, y en el proceso absorberá a Mercurio y a Venus. Al mismo tiempo, expulsará la atmósfera de la Tierra y hará que los océanos hiervan, convirtiendo el planeta en inhabitable." 

La misma predecibilidad nos permite asimismo especificar la época de esta catástrofe: ¡dentro de unos cinco mil millones de años! Un futuro tolerablemente distante, desde luego, pero consideremos el asunto en relación con el estilo de cambio muy distinto conocido como evolución biológica, Nuestro planeta se originó hace unos 4.600 millones de años. Así, la mitad de la historia potencial de la Tierra se desarrolló antes de que la evolución biológica contingente produjera ni una sola especie con consciencia suficiente para meditar sobre estos temas. Además, este linaje único surgió de un grupo marginal de mamíferos (entre doscientas especies de primates de un total de sólo unas cuatro mil especies de mamíferos; en cambio, el mundo posee al menos medio millón de especies de escarabajos sólo entre los insectos). Si un proceso tortuoso consumió la mitad de todo el tiempo disponible para producir dicha adaptación siquiera una vez, entonces la mentalidad al nivel humano ciertamente no parece situarse entre las “apuestas seguras” de la historia, o ni siquiera entre las ligeras probabilidades.

Por ello hemos de contrastar la buena suerte de nuestra propia “evolución” con la “evolución” inexorable de nuestro Sol nutricio hacia un clímax espectacular que podría hacer imposible nuestra evolución futura. Ciertamente, el tiempo puede ser demasiado distante para que inspire ninguna preocupación práctica, pero a los humanos nos gusta meditar e imaginar. La contingencia de nuestra “evolución” no ofrece garantías frente a las certezas de la “evolución” del Sol. Cuando llegue el momento, probablemente ya hará mucho tiempo que habremos desaparecido, quizá llevándonos con nosotros una buena parte de la vida, y quizá dejando bacterias previamente indestructibles como los más elevados testimonios mudos de una expansión estelar que conducirá asimismo al Armagedón unicelular. O quizá nosotros, o nuestros sucesores, habremos colonizado para entonces el universo, y sólo soltaremos una breve lágrima por la destrucción de una pequeña exposición cósmica titulada “el museo de nuestros orígenes geográficos”. En cualquier caso, prefiero la excitación de la imaginación y la reflexión (por no mencionar el poder intrínseco en acción sobre cosas que pueden cambiarse ) a la certeza de la disolución distante.

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