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¿Estás vivo? Entonces reciclas

Publicado: 1 agosto 2016 en Evolución
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El hecho de que el reciclaje puede incrementar la producción no es particularmente sorprendente, pero el efecto total en una red con muchos ciclos puede resultar muy fuerte. Un bosque tropical de régimen lluvioso puede ilustrar este punto. En este lugar el suelo es extremadamente pobre, debido a que los aguaceros tropicales lixivian el suelo, lo cual da por resultado que los nutrientes sean drenados hacia los ríos. Por esta razón la agricultura ordinaria, la cual no recicla los desechos, prospera escasamente cuando ocupa las áreas deforestadas de bosque. Por el contrario, el bosque virgen es rico tanto en especies como en número de individuos . Este estado de cosas depende casi enteramente de la capacidad del bosque para capturar y reciclar los recursos críticos. Por lo tanto, en el bosque tropical no funciona la versión simple de la cadena alimentaria, en la cual los recursos van pasando hacia arriba, hasta llegar a los depredadores de la parte superior de la cadena; por el contrario, ciclo tras ciclo atrapa los recursos, para que éstos sean utilizados una y otra vez antes de que finalmente vayan a parar al sistema fluvial. El sistema resultante de este proceso es tan rico , que un solo bosque tropical puede albergar más de 10.000 especies de insectos […] En este mismo bosque tropical […] es posible caminar medio kilómetro sin encontrar dos ejemplares de la misma especie de árbol.

John H. Holland. El orden oculto. De cómo la adaptación crea la complejidad

No me canso de repetir la idea de que la selección natural funciona como un aficionado al bricolaje que solo puede operar con lo que tiene a mano, por lo que la reutilización y el reciclaje son esenciales. En los bosques o selvas tropicales existe la mayor biodiversidad del mundo, paradójicamente cuando hay poca luz, ya que un alto dosel arbóreo lo cubre todo, y los suelos rojizos, muy pobres en nutrientes, se lateralizan rápidamente. Entre ese canopeo y el suelo se dan múltiples niveles (suelen mencionarse cuatro: dosel superior e inferior, sotobosque y suelo), en donde las especies y sus problemáticas vitales son muy diferentes. Entre los árboles hay una gran competencia por la luz, por lo que llegan a gran altura y no tienen ramas en gran parte de su tronco (con árboles emergentes superando el techo del bosque de vez en cuando). Algunas especies entran en un estado de latencia a la espera de algún hueco por el que entre luz. Cuando casualmente lo encuentran, se activan y comienzan un rápido crecimiento. Con total lógica biológica existen gran cantidad de plantas trepadoras, enredaderas o lianas que se aprovechan de los troncos para subir hacia la preciada claridad. Por el contrario, en el sotobosque, la mayoría de las especies vegetales crece al mismo nivel para no darse sombra y suele tener hojas muy anchas para aprovechar la escasa cantidad de luz que allí llega. En el suelo, no hay formación de humus, ya que las altas temperaturas y la humedad descomponen velozmente los restos orgánicos y los devuelven a niveles superiores. Muy poco se pierde hacia el suelo.

Nuestra vieja forma lineal de entender los niveles tróficos tal y como aprendimos en la escuela, queda aquí plenamente obsoleta. Hay una prácticamente inabarcable (y difícilmente simulable por computador) red de flujos de materia y energía que se mueven en todas direcciones. Con una biodiversidad tan amplia, las relaciones entre las distintas especies son riquísimas y la carrera de armamentos propia de la evolución por selección natural es especialmente notoria (siempre digo que si quieres entender qué es realmente la vida hay que irse al Amazonas. Yo en cuanto pueda voy). Quizá la estrategia evolutiva más predominante entre la fauna (o, al menos, más llamativa a nuestros ojos) es la mímesis o camuflaje (a mí me molan mucho los insectos palo o las pistas de aterrizaje para insectos de las orquídeas). Ya sabemos que copiar, esconderse o pasar desapercibido siempre es más rentable, al menos para conservar la salud, que dar la cara. Hay pocos mamíferos, ya que la gran cantidad de vegetación impide sus movimientos, si bien nuestros parientes primates están aquí bien representados. Y los que triunfan, sin duda alguna, son los insectos, la clase de animales preferida por la evolución.

El caso es que Holland hace hincapié en la idea de que en un sistema en red con muchos nodos por los que pasan multitud de flujos en diferentes sentidos e intensidades, y en el que nada sobra (porque si te sobra alguien rápidamente lo aprovechará y te terminará por costar caro), el reciclaje constante es una parte fundamental del propio sistema, a la que éste destinará no pocos recursos. Por eso nos es tan fácil representarnos estos flujos a modo de ciclos, en los que casi todo retorna al origen. Holland realiza modelos en los que cada nodo recicla una cierta proporción de lo que recibe, retornándolo a un nivel anterior del proceso (múltiples niveles de retroalimentación). Los resultados son que los niveles de reutilización y reciclaje son muy altos y permiten una altísima optimización de los recursos. Una de las características esenciales de lo vivo en la que no solemos insistir es en su capacidad de reciclaje continuo. Podríamos decir que estar vivo es saber reciclarte de modo altamente eficiente.

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P.D.: Si queréis leer acerca de los razonamientos a favor o en contra de la existencia de Dios, acabo de publicar un extenso artículo en Magnet.

Burgess Shale

Si datamos el origen de la vida en unos 3.800 millones de años (el estromatolito fósil más antiguo conocido mientras escribo esto tiene una antigüedad de 3.496 millones de años) y datamos la aparición de la célula eucariota hace 1.800 millones, los organismos procariotas estuvieron más de la mitad de la historia biológica en completa soledad.

Esto parece un excelente argumento contra cualquier idea de progreso evolutivo. Si creemos que la vida evoluciona haca una mayor complejidad, diversidad, adaptabilidad o, apostando fuerte, a la aparición de la inteligencia y, a la postre, del ser humano, deberíamos poder explicar por qué en más de la mitad de la historia de la vida parece que no pasó demasiado (si bien yo no creo que pasara tan poco: las bacterias ya me parecen seres bastante complejos).

Pero es más, el asunto es que, aún después de la aparición de organismos tan complejos y sofisticados como fueron los dinosaurios o lo son los mamíferos, las bacterias siguen con nosotros formando una parte importante de la biota. Jay Gould bromea afirmando que en la actualidad estamos todavía en la era de las bacterias. Un segundo argumento contra el progreso: si nos dirigimos hacia organismos más y más complejos, ¿por qué no se extinguen los más simples sino que siguen entre nosotros? ¿Por qué simplicidad y complejidad conviven y no siempre lo más complejo es lo más apto? ¿Por qué se han extinguido especies tan sofisticadas como el Neanderthal y sigue con nosotros algo tan simple como el Streptococcus pneumoniae?

Hace 540 millones de años ocurre el mayor milagro en la historia de la vida: la explosión cámbrica. En un tiempo muy corto (en términos geológicos) tenemos una increíble multiplicidad de seres vivos (muchos de ellos sin precursores de ningún tipo. Parecen surgidos de la nada). En el célebre yacimiento de Burguess Shale (Parque Natural de Yoho, Cánada) encontramos una variedad de diseños anatómicos tal que iguala, e incluso excede, la moderna gama de metazoos de todo el mundo. La mayoría de los phylum de los animales del presente  estaban ya allí (junto con otros que ya no se encuentran en la actualidad). Nuevo argumento contra el progreso: ¿cómo es que hace 540 millones de años había más biodiversidad que ahora? Y otras preguntas inquietantes serían: ¿por qué surgieron todos los planes corporales súbitamente en esta época? ¿Por qué no han surgido nuevos desde esa fecha?

Respuestas posibles: desde la ecología se postula que los principales phylum quedaron establecidos debido a que se en ese momento se colonizaron los principales nichos ecológicos. Explicado para dummies: si vives en un planeta que, imaginemos, solo tiene montañas y mares, en un momento determinado los habitantes de tu mundo colonizaran ambos entornos, y entonces tendrás dos tipos fundamentales de organismos: los adaptados a las montañas y los adaptados a los mares. Pues ese momento determinado para el ecosistema terrestre pudo ser la explosión cámbrica.

Y desde la genética del desarrollo: los primeros animales pluricelulares (inmediatamente anteriores al Cámbrico) tendrían gran flexibilidad para el cambio genético y el desarrollo embrionario, por lo que dieron lugar a una enorme biodiversidad que se fue restringiendo a medida que los diferentes tipos de organismos fueron adquiriendo patrones de desarrollo estables y prósperos. El Cámbrico habría sido algo así como el gran momento de experimentación, el gran laboratorio de la historia de la vida cuyo resultado fue una serie de diseños bien adaptados que ya no se modificaron esencialmente en la historia evolutiva posterior. Por ejemplo, aquí surgen los esqueletos, una magnifica adaptación que ha seguido funcionando muy bien en los siguientes quinientos millones de años.

La fauna de Burguess Shale es muy sorprendente. Encontramos seres con cinco ojos y una especie de tentáculo terminado en una boca o pinza como es Opabinia (este bichejo siempre me recuerda al, algo posterior, monstruo de Tully):

 Opabinia_eberly_college_illustrationO Hallucigenia, sobre la que se discute todavía acerca de dónde tendrá la cabeza y dónde la cola:

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El mismo Darwin veía en esta rápida radiación de biodiversidad una objeción contra su teoría. Si mantenía que las especies evolucionan a través de pequeñas variaciones graduales, un salto tan abrupto como la explosión cámbrica no encajaba. Lógicamente, los creacionistas veían en Burgess Shale una nueva tanda de especies creada por la omnipotencia divina. Darwin confiaba en que esto era causa de las deficiencias del registro fósil de su época que se subsanaría con nuevos descubrimientos paleontológicos. Sin embargo, eso no ha sucedido. Nuestro registro fósil actual es mucho mejor que el del siglo XIX pero la explosión cámbrica sigue siendo una clara explosión.

Pero no, amigos creacionistas, en el fondo no hay ningún problema ni ninguna objeción sólida al darwinismo, ni mucho menos a la misma teoría de la evolución. La “explosión” no se dio de la noche a la mañana, sino en un periodo de varios millones de años. Ciertos estudios hablan  de que hubo un cambio evolutivo muy acelerado (cambios genéticos más de cinco veces más rápidos de lo normal) que ocasionó que lo que habitualmente necesitaría unos 150 millones de años para evolucionar, lo hizo en unos treinta. Pero, note el lector que treinta millones de años es tiempo más que suficiente para dar a luz a toda la biodiversidad de Burgess Shale de modo perfectamente gradual. Que la evolución, habitualmente, siga un camino gradual no quiere decir que no pueda tener periodos de aceleración y desaceleración.

Lo que no queda nada claro es el porqué de esta aceleración: ¿qué causó una evolución tan rápida? Se han propuesto muchas hipótesis plausibles (y no excluyentes): grandes cambios climáticos como pudieran ser glaciaciones, el aumento de oxígeno atmosférico o la capacidad de estos organismos de generar colágeno (componente esencial de la piel y los huesos de todos los animales) y la biomineralización generalizada de los invertebrados que dio lugar a grandes posibilidades en el diseño de nuevas criaturas. Mi favorita es, sencillamente, la competencia ecológica dada tras la aparición de un montón de adaptaciones cruciales en la historia evolutiva como la visión, la natación activa o la depredación. La presión selectiva tuvo que ser muy alta, lo que ocasionó rápida evolución.

Repetimos la conclusión del otro día: no hay ninguna dirección ni progreso de ningún tipo en la evolución: es un proceso ciego y ateleológico.

Ah, se me olvidaba, por si quieres seguir leyendo, dos artículos míos en Xataka:

La historia de una de las ideas más peligrosas jamás pensada: la teoría de la evolución

Éticas de silicio: las leyes de la robótica en la era de los robots asesinos

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Antes de nada, tenemos tres posturas sobre el origen evolutivo de la mente:

  1. La mente como fruto de la evolución constituye una adaptación al medio. Grave problema: podemos explicar nuestro conocimiento y forma de actuar ordinarias, pero nos sería muy difícil explicar el conocimiento avanzado (el científico) ¿Descubrir las ondas gravitacionales es algo que va a aumentar claramente la eficacia biológica de sus investigadores? Tener un gran conocimiento del mundo a escala mesoscópica parece una gran adaptación pero, ¿para qué a escala cósmica o microscópica? En fin, que si parece que es más fácil y económico conseguir el éxito reproductivo en una discoteca que en un acelerador de partículas… ¿para qué un acelerador de partículas?
  2. La mente es un efecto colateral o epifenómeno de otras adaptaciones al medio. Problema: parece que gran parte de las habilidades cognitivas de un sujeto sí que son adaptaciones… ¿no sería un tanto extraño que la evolución hubiera premiado tanto tener un cerebro tan grande si no tuviera utilidad adaptativa alguna?
  3. La mente es algo bastante complejo y chapucero (realmente son muchas cosas) por lo que contendrá adaptaciones y efectos colaterales de esas adaptaciones y de otras que no tendrán nada que ver con la mente. Problema: es muy difícil diferenciar qué es una adaptación, qué lo fue y ya no lo es, qué lo fue pero ahora lo sigue siendo aunque para otra cosa, etc, etc. No obstante, es el camino a seguir. Ingeniería inversa, historia biológica y adelante.

Aceptando 3, llegamos a tres nuevas posturas con respecto al conocimiento:

  1. Realismo: La mente como fruto de la evolución nos proporciona un conocimiento, cómo mínimo, lo suficientemente válido para que hayamos podido sobrevivir. El argumento clásico a favor es decir que si no conociéramos correctamente el mundo no hubiéramos sobrevivido como especie. Parece evidente que si confundes un depredador con una presa, poco durarás en la lucha por la supervivencia. Además, habría cierta evidencia empírica a favor, a saber, comprobar que, en general, tanto nuestros sistemas perceptivos como de toma de decisiones (tanto a nivel consciente como inconsciente) suelen acertar. A pesar de cometer errores, solemos movernos bastante bien en nuestro entorno. Problema: realmente, para sobrevivir, no hace falta tener una información ni completa ni siquiera fidedigna de la realidad (ahora veremos en qué sentido), tan solo la que sea útil para sobrevivir.
  2. Ficcionalismo: La mente como fruto de la evolución nos proporciona un conocimiento fundamentalmente falso acerca de la realidad porque, en general, la mentira es más rentable que la verdad.  Por ejemplo, suele argüirse que las religiones o los patriotismos nacionalistas son teorías falsas que sirven muy bien para cohesionar un grupo y, en consecuencia, mejorar las posibilidades de supervivencia de sus miembros. Problema: la evidencia parece ir al lado contrario: a pesar de que la mentira pudiese ser rentable en casos puntuales, más rentable será la verdad.  No obstante, entendiendo el ficcionalismo tal y como lo entiende Nietzsche, en el sentido de que el conocimiento no es verdadero ni falso, sino como algo diferente, un instrumento al servicio de la vida, es decir, una especie de ficción útil, la cosa no va tan desencaminada y nos lleva a una tercera opción…
  3. Pragmatismo: La mente como fruto de la evolución nos proporciona un conocimiento, únicamente, útil para sobrevivir. Parece una imperdonable pérdida de recursos diseñar organismos para conocer toda la realidad. Y, en este sentido, parece más económico hacer un sistema simbólico que impulse a pautas de acción adecuadas para la supervivencia que un sistema que replique la totalidad de lo real. Por ejemplo, parece más barato tener una luz roja que se encienda cuando hay peligro, como puede ser el dolor de garganta ante una infección vírica, que no  un informe detallado de todos y cada uno de los millones de virus presentes en la faringe. El dolor no tiene ninguna similitud, no tiene parecido alguno a un virus y, sin embargo, de un modo biológicamente barato (no hay un gran procesamiento de información) me informa de la presencia del patógeno (o, al menos, de que algo va mal) y, además, me impulsa con mucha urgencia a hacer lo posible por reducirlo.

El pragmatismo, no obstante, tiene que hacer cierta concesión al realismo. Si seguimos con el ejemplo del dolor de garganta, el símbolo “dolor” debe activarse tras la detección veraz de la amenaza, es decir, realmente deben existir virus en mi garganta. Mi organismo, en un principio, debe percibir correctamente lo que le pasa para que “la transformación simbólica” tenga sentido evolutivo.  Aunque a mi consciencia solo llegue un símbolo sin relación alguna con la realidad, mi organismo tiene que “conocer” o interactuar de algún modo con lo real para que tenga sentido mandar la información simbólica.

Objeción: ¿no parece que la cantidad de información que manejamos es muchísimo más alta que la necesaria para la eficacia biológica? El impresionante detalle con la que se nos presenta la información visual… ¿para qué tanta? ¿No hay una enorme inflación informacional?

Posible respuesta 1 : en la clásica carrera armamentística entre organismos luchando por sobrevivir, se perfeccionaron los sistemas perceptivo-cognitivos mucho más de lo que, a priori, pueda parecernos necesario. Si quiero transmitir mis genes, compito con otros, por lo que tanto al combatir con ellos como al competir por pareja he de ser el mejor, por lo que no hay techo en la mejora de cualquiera de mis facultades.

Pero no nos convence: ¿realmente otorga ventaja con mis competidores la nitidez  y riqueza de detalles con la que contemplo la realidad? ¿Qué ventaja me da ante otro tipo con el que me peleo por una hembra distinguir tres tonos de rosa más que él? Está muy bien saber calcular un poquito para sobrevivir pero… ¿para qué sistemas de ecuaciones no lineales? Está muy bien tener visión espacial pero… ¿resolver un cubo de Rubik? Está muy bien tener buena memoria pero… ¿memorizar más de cien mil dígitos de pi?

Posible respuesta 2: Como dijimos al principio de la entrada, mucho de este excedente podría deberse a efectos secundarios de adaptaciones. Por ejemplo, si tengo facultad para imaginar diversos futuros alternativos para escoger la mejor planificación de una acción determinada, también podré imaginar mundos fantásticos sin ninguna utilidad.

Algo mejor pero nos sigue rechinado: parece que en algunos caso podría ser esa la causa pero parece mucha causalidad que, prácticamente, todas nuestras capacidades cognitivas sean muchísimo más avanzadas que lo necesario para sobrevivir y reproducirse: demasiado léxico, demasiada gramática, demasiado cálculo, demasiada imaginación, demasiada cultura…

Creo que la psicología evolucionista todavía no tiene una explicación sólida al excedente de facultades cognitivas propio del ser humano. Recuerdo una entrada en la que hablábamos de cómo el psicólogo Geoffrey Miller intentaba explicar el tema referido al lenguaje humano, y que, al igual que ahora, no nos terminamos de convencer.

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De hecho, ahora vemos que no se puede ser un verdadero darwinista y, a la vez, un defensor de la idea de progreso en biología, en ninguna de sus formas. Los elementos constructivos de la evolución son funcionalmente azarosos, y el que la selección reúna variaciones dentro de los grupos no afecta, en modo alguno, a la naturaleza esencialmente no direccional del proceso. Dada una necesidad, la opción que se toma para satisfacerla es una función de lo que se tiene a mano, y no de lo que sería la respuesta perfecta. Esta conclusión corresponde a lo que ocurre a nivel fenotípico. Muchas de las adaptaciones que con más éxito empezaron su vida en cualquier otro papel, y después cambiaron a su tarea actual.

Es más, no hay nada en la selección en sí que apoye el progresionismo. Lo que cuenta es la reproducción, aquí y ahora y en el futuro inmediato. Si la forma más simple y menos inteligente puede hacer un buen papel – y en muchas ocasiones éste es el caso -, entonces no se buscará una más compleja […] El que la historia de la vida muestre un supuesto aumento de complejidad en ciertas formas no es más que una consecuencia contingente de el hecho de que el mundo está superpoblado y, por tanto, nuevas opciones requieren nuevas adaptaciones. Biológicamente todos podríamos desaparecer.

[…] El darwinismo es el polo opuesto al progresionismo.

Michael Ruse, Tomándose a Darwin en serio

Uno de los temas más polémicos en torno al darwinismo es el del progreso: ¿sigue la evolución un progreso? Entre los grandes del tema hay diversas posturas: Wilson piensa que hay progreso hacia un aumento de biodiversidad, Stebbins de la complejidad, Dawkins o Dobzhansky de la adaptabilidad; y por el bando contrario, el citado Ruse o Jay Gould niegan cualquier tipo de progreso.

En el blog ya hablamos de la postura antiprogresista de Jay Gould y, antes, de otra defendida por Conway Morris que, sin aceptar explícitamente el progreso, sostiene la inevitabilidad de aparición de ciertas formas dado el ecosistema planetario (incluido el hombre).

Vamos a intentar aclarar la cuestión:

  1. La única regla, digamos necesaria, de la evolución, según el darwinismo, es la supervivencia de los más aptos. Entonces, la evolución favorecerá un progreso hacia una mayor aptitud, pero hay que tener en cuenta que ese progreso es siempre local, no global. Si yo soy un oso polar muy apto para el entorno ártico, si cambia el clima y ahora mi ecosistema es un desierto, mi especie se extinguirá irreversiblemente ¿Era yo entonces la cima de cierto progreso hacia la adaptabilidad? No, solo lo era para un cierto ecosistema local, por lo que no tiene sentido hablar de una evolución progresiva hacia la mayor adaptabilidad. Los más aptos hoy no lo serán mañana, y los más aptos aquí no lo serán allí.
  2. El aumento de la complejidad, biodiversidad, tamaño, control del medio, flexibilidad de la conducta, cognición, etc. que se han postulado como frutos del progreso evolutivo son solo efectos colaterales de la adaptabilidad local. Jay Gould argumenta que si partimos de mínimos, todo tiene necesariamente que aumentar. Por ejemplo, si los primeros organismos fueron muy simples, no nos queda otra que aumentar la complejidad. Del mismo modo, si eran muy pequeños irán surgiendo otros más grandes. Pero esto no quiere decir que la evolución progrese necesariamente hacia ello, sino que por mera estadística, ocurrirá. Es como si tenemos una caja con un agujero en su fondo y una bola dentro. Si nos ponemos a mover la caja, la bola irá dando tumbos azarosos por la base de la caja y, si lo hacemos durante cientos de miles de años, al final, será tan probable que casi se hará necesario, que la bola se cruce en su deambular con el agujero y caiga de la caja ¿Estaban la bola y la caja diseñadas estratégicamente para que la bola cayera? No ¿Era el objetivo o el fin de la bola caer por el agujero? No. Pues eso mismo ocurre con la evolución: no está dirigida hacia nada, pero, por probabilidad, en ella ocurrirán de modo prácticamente necesario ciertas cosas.
  3. La evolución es absolutamente ciega y solo genera buenas adaptaciones porque las buenas adaptaciones son las que quedan. Es como si tenemos varias montañas y el viento, la lluvia, el frío y la nieve las van erosionando. Después de millones de años, muchas de ellas se han convertido en llanuras y planicies mientras que otras han conservado, casi indemne, su empinada forma inicial debido a estar constituidas por dura roca granítica ¿Querían realmente esas montañas mantenerse escarpadas? No ¿Había un proyecto o un progreso dirigido hacia la mayor duración de ciertas formas? No. Pero, ¿era inevitable que esas montañas “sobrevivieran”? Dada una atmósfera como la nuestra y dados los componentes de la litosfera, casi que sí.

Supóngase un criador que tenía perreras de afganos (de pelo largo) y salukis (de pelo corto). Supóngase también que, en conjunto, los afganos vivieron más tiempo que los salukis, por cuanto, por la diferencia en longevidad, la descendencia por afgano fue significativamente más numerosa que la descendencia por saluki. Supóngase que se descubrió que los afganos tienen una mayor expectativa de vida, porque los salukis contraen un tipo de misterioso parásito transportado por cierta especie de insecto que las incapacita. Los afganos, por su parte, no son afectados por dicho parásito, porque tienen más pulgas que los salukis (por causa de su pelambre más larga) y las picaduras de las pulgas los inmunizan contra el parásito. Finalmente supóngase que algunos biólogos y veterinarios se enteraron de esto y, en posteriores investigaciones, descubrieron que efectivamente es cierto que, en regiones donde el parásito es común, se trate de perros domesticados o silvestres, el pelo largo (porque alberga pulgas) tiende a incrementar el tiempo de vida (y potencialmente la capacidad de reproducción)

Michael Ruse, Filosofía de la Biología

Este ejemplo es un supuesto. Es de broma. Vamos con dos de verdad:

Por ejemplo, los humanos en los países mediterráneos que eran resistentes al favismo en tiempos en que hubo malaria endémica eran, empero, muy vulnerables a esa infección. Es verdad que un favismo atenuado produce un grado de anemia que protege de la malaria, y, de hecho, la razón de que la selección natural no haya eliminado el favismo  sería porque, respecto a la malaria, se ve favorecida la supervivencia de los que sufren este tipo de anemia.

Curioso, tener un defecto congénito que te hace padecer anemia te inmuniza contra la malaria. Vamos al otro:

Por ejemplo, parece que últimamente se ha detectado que una terrible enfermedad, la corea de Huntington, antes de su manifestación estimula la reproducción y potencia el sistema inmunológico, lo cual, con el tiempo, se reconoce como pleiotropía antagonista (cuando una disfunción se ve contrarrestada por una función o al revés), en la que el balance adaptativo es favorable a la supervivencia en un periodo crucial de la vida, a pesar de los efectos terribles que sobrevienen, pero cuando la oportunidad de reproducción ha tenido lugar.

Carlos Castrodeza, La darwinización del mundo

Alucinante. La enfermedad de Huntington es de lo peor que a uno puede pasarle: una progresiva demencia acompañada de severos problemas motores que terminará por matarte en unos quince o veinte años (si no te  has suicidado antes, lo cual es bastante común). No hay tratamiento conocido ni, prácticamente, forma de atenuar los síntomas. Además, como es una enfermedad genética, es posible que te enteres de que la tienes por un mero test genético muchísimo antes de que te llegue, pero sin posibilidad alguna de hacer nada por evitarla (es lo que le pasa a Trece, el personaje interpretado por Olivia Wilde en House). El caso es que dado que el Huntington suele manifestarse en la edad adulta, sus afectados han tenido previamente tiempo suficiente para la reproducción, por lo que la enfermedad pasa sin problemas a la siguiente generación. Pero es más, si como sostienen los estudios de los que habla Castrodeza, se estimula la función reproductiva y se refuerza el sistema inmunológico, tener Huntington puede ser una buena ventaja evolutiva: te dará más probabilidades de sobrevivir y reproducirte durante tu edad juvenil, a pesar de que te aniquile brutalmente en la fase adulta.

Los caminos de la adaptación son inescrutables. Señor, llévanos pronto (pero no de Huntington).

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1. Cuando mantenemos relaciones sexuales liberamos gran cantidad de oxitocina, una hormona y neuropéptido relacionado con los sentimientos de afiliación. Es muy posible que el enamoramiento en el sentido que querer mantener una pareja estable y duradera esté provocado por la oxitocina. Ya está, el amor (o, al menos, cierta parte o perspectiva de él) es tratable científicamente. Supongamos que inventamos un fármaco que pueda bloquear la captación neuronal de oxitocina. Te ha dejado tu mujer y estás hecho polvo. No importa, tenemos la cura. O, pensemos en el caso inverso: el elixir del amor. Unas gotas de este fármaco en tu desodorante y ninguna chica querrá separarse de tu lado. El caso es que ya existe y se vende por Internet. Dudo mucho que funcione, pero de lo que no me cabe duda es de que estamos entrando en la era del control químico de la conducta. Supongamos que el spray funciona y yo me ligo a una chica mediante él ¿Ella no podría denunciar que ha sido manipulada para estar conmigo? ¿No podría aducir que he hecho casi lo mismo que si la hubiera dormido con cloroformo para aprovecharme de ella? Las repercusiones éticas de la utilización de fármacos que alteran nuestra mente va a ser un tema importante de reflexión en los próximos años.

2. La neurocientífica del MIT Rebecca Saxe afirma que el 90% de los papers publicados basados en resonancias magnéticas funcionales son dudosos (pocas muestras, escaso rigor, condiciones experimentales erróneas…), sobre todo los referidos a la corteza prefrontal, donde se dan gran cantidad de acciones entremezcladas. Fíate tu de la divulgación posterior…

3. Neolarmackismo. “Los caracteres adquiridos no se heredan” era un dogma del neodarwinismo que parece derrumbarse a pasos acelerados. El mismo Darwin vivió y murió siendo un lamarckista porque entre su teoría de la selección natural y las leyes de Lamarck no hay contradicción alguna. Pero fue a finales del XIX cuando August Weissmann realizó una serie de experimentos en los que cortaba sistemáticamente el rabo a varias generaciones de ratones. Si Lamarck tenía razón, al cabo de unas cuantas, comenzarían a nacer ratones con el rabo más corto. Sin embargo, esto no ocurría, por lo que se consideró que Lamarck quedaba definitivamente refutado. El darwinismo salió triunfante, mas cuando encajaba perfectamente con la nueva genética mendeliana y los genes, eso creíamos, no se alteraban por ningún agente ambiental. Entonces llegó la epigenética que, en principio, no tenía nada que decir a favor de Lamarck; solo afirmaba que hay factores ambientales que son capaces de regular la expresión génica y, en principio, no se heredaban. Se rompía con la idea de que la expresión de tus genes era insensible al exterior durante tu vida, pero se seguía pensando que esto no afectaba a tus hijos. Y aquí llegó lo gordo: recientes experimentos con ratones agouti muestran que alimentándolos con alimentos ricos en grupos metilo, no solo cambia su coloración, sino que su crías nacen con ese nuevo color. El proceso de metilación del ADN puede alcanzar las células germinales y, en consecuencia, hay cambios epigenéticos heredables: ¡Lamarckismo en toda regla! De momento, sabemos muy poco (este campo lleva menos de 15 años estudiándose) pero, presumiblemente en poco tiempo, comenzaremos a conocer qué factores son heredables y en función de qué. Y es que a mí de siempre me parecía algo muy obvio. La selección natural es demasiado lenta… ¿no parecía muy lógico que apareciera algún organismo capaz de hacer que su genoma aprendiera del entorno y poder transmitirlo a su descendencia? Es una excelente estrategia evolutiva tan evidente que parecía absurdo que ningún organismo hubiera evolucionado hacia ella.

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4. Metagenómica. Para saber qué especies de microorganismos proliferaban en un determinado ecosistema, se cogía una muestra y, se la aislaba y cultivaba en una placa de Petri. El problema era que, al cambiar de su entorno natural a las bacterias a la placa, unas se desarrollaban y otras no. El resultado era muy pobre ya que solo un 5% del ecosistema conseguía replicarse. Pero llegó la metagenómica con sus potentes (y cada vez más baratos) sistemas computerizados de secuenciación de genomas y la historia cambió radicalmente: ahora ya no hace falta aislar y cultivar una muestra, sino que, sencillamente, se analiza con estas potentes herramientas y, en muy poco tiempo, conseguimos tener el genoma de todos los microorganismos que allí habitan. Las posibilidades que se abren son enormes: ahora podemos tener, con un detalle inimaginable años antes, un conocimiento profundísimo de cualquier ecosistema por muy pequeño que sea. La metagenómica se ha empezado a aplicar al ser humano y sus primeros descubrimientos son ya revolucionarios: por cada célula eucariota que forma tu organismo, tienes diez veces más bacterias habitándolo (el 90%). Esta concepción ingenua de que las bacterias son “invasores nocivos” de nuestro cuerpo salta completamente en pedazos. Las bacterias pasan a ser el componente esencial de nuestra fisionomía, teniendo funciones tan importantes como las que realiza cualquier célula tradicional. Por ejemplo, según la investigadora Julie Segre, las cerca de un millón de bacterias por centímetro cuadrado que viven en la dermis de tu piel, degradan aceite para humedecerte, controlan el pH o te defienden de otras comunidades patógenas.

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5. Trasferencia horizontal de genes. Estábamos muy acostumbrados a que la única forma de que mis genes pasen a la siguiente generación era la reproducción. Sea sexual o asexual, lo normal parecía que mis genes solo pasan a otro organismo si éste es un descendiente mío. De nuevo el mundo de los microorganismos: allí es muchísimo más común la trasferencia horizontal de genes que la vertical. Bacterias y virus se pasan cadenas de ADN y ARN como si se cambiasen cromos. Esto impide una clasificación de especies a modo del clásico árbol darwiniano (aparte de complicar bastante cualquier tipo de clasificación). No se ve el típico esquema en el que una especie pasa a otra recorriendo varios tipos intermedios. La relación no es jerárquica, sino que una especie pasa genoma a otra para luego, varias generaciones más adelante, cogerle un trozo de ADN a la misma. El árbol de la vida va dejando de ser un conjunto de ramas que se alejan de su origen para asemejarse más a una enmarañada red.

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6. Y aún más sorprendente (o no tanto). La trasferencia horizontal de genes no solo afecta a virus y bacterias que, como hemos dicho, nos constituyen, sino al mismo ADN humano. Se han datado casos de bacterias que incrustan su ADN en el ADN de la célula huésped de modo que ella lo incorpora con normalidad a su funcionamiento (de nuevo epigenética). Pero, además, si uno de esos microorganismos alcanzara nuestras células germinales, su ADN se heredaría y formaría parte de la especie de modo indefinido. De hecho ya se ha encontrado dentro del genoma humano restos de ADN vírico que, además, cumplen importantes funciones (la capacidad de desarrollo de células madre nada menos) ¿Cuántas veces habrá ocurrido en la historia de nuestra especie la transferencia de ADN vírico? La historia del ser humano se hace, de nuevo, más compleja si cabe.

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1. Wade reconoce en muchas partes de su libro que aún no cuenta con demasiadas pruebas (sobre todo de las relaciones entre genética y comportamiento social). Escribir un libro sobre un tema polémico (más en Norteamérica) sin aportar suficientes pruebas es algo claramente oportunista. Wade ha apostado por una magnífica estrategia de marketing haciendo trampas y la jugada le ha salido bastante bien.

2, Pero, a pesar de la falta de pruebas, el libro defiende una tesis que parece de sentido común: la existencia de biodiversidad humana (téngase en cuenta que Wade solo acepta la existencia de razas como etiquetas útiles, como conceptos borrosos, ya que lo único que realmente existe son frecuencias alélicas). Parece muy raro que las diferencias raciales se redujeran exclusivamente a rasgos externos: color de piel, pelo, ojos, diferente altura y complexión, rasgos faciales… ¿Por qué las diferencias entre los diversos grupos humanos tenían que reducirse a lo observable a simple vista? Parece muy plausible que las diferencias sean también internas: comportamientos, habilidades y rasgos cognitivos. Wade, casi seguro, que tiene razón. Además, sus argumentaciones fluyen con gran coherencia y sensatez por todo el libro. Le faltan pruebas, pero le sobran razones. Los capítulos más polémicos, los famosos del 6 al 9, en donde Wade explica diferencias históricas, sociales y económicas en base a diferencias raciales son los más especulativos sí, y seguramente que contienen errores por ser muy arriesgados, pero no por ello deberían haber levantado tantas ampollas. Parece que todo intento de explicar hechos sociales en base a la biología y no a la cultura está prohibido.

3. Y es que lo políticamente correcto impedía que cualquier científico que no quisiera suicidarse académicamente guardara un estricto silencio en estos temas. El stablishment ordena que todas las razas son iguales (incluso que no existen. La raza se entiende como un artificio para justificar la supremacía blanca). Todos, independientemente de nuestro color de piel, tenemos los mismos derechos y obligaciones, tal y como proclama la Declaración Universal de los Derechos Humanos. Cualquiera que niegue esto es un peligroso racista, digno de ser expulsado de cualquier universidad.

4. Hay un grave error en este planteamiento. La naturaleza nos ha hecho a todos diferentes de modo que no hay un ser humano igual a otro (menos los gemelos univitelinos). La naturaleza genera desigualdad, hace a unos más listos y fuertes que a otros. Nosotros, mediante nuestras legislaciones intentamos corregir esta desigualdad para evitar que el pez grande se coma al pequeño. Es decir, nuestras leyes dicen lo que debe ser, pero no lo que es. Somos diferentes y la ley nos iguala.

5. En el caso de que existan diferentes razas con capacidades cognitivas y conductuales diversas, no implica, para nada, que tengamos que esclavizar o exterminar a razas que, por ejemplo, tengan un promedio de cociente intelectual más bajo que la nuestra o que sean más propensas a la violencia. Por ejemplo, si se demostrara con claridad que la etnia judía tiene una media de cociente intelectual más alto que los demás grupos raciales, ¿eso legitimaría a los judíos para discriminar o usar la violencia contra los demás? No, de ninguna manera.

6. Es por eso que hay que diferenciar ciencia de ideología. Si permitimos que los cánones morales dominantes dicten lo que puede y no puede decirse científicamente, estaremos poniendo límites a la investigación y nos negaremos dogmáticamente a saber la verdad.

7. Lo mismo puede aplicarse a las diferencias de género. El feminismo, por regla general, ha adoptado la doctrina Queer, según la cual toda distinción entre hombres y mujeres es cultural. Simone de Beauvoir hizo célebre su máxima: “la mujer no nace, se hace”. No hay nada más falso: existen claras diferencias biológicas entre hombre y mujer que explican muchas de sus diferencias de comportamiento.

8. Le doy toda la razón a Wade en su defensa hacia la carta firmada por 139 genetistas en donde se “critica” su libro. La carta pretende ser un argumento de autoridad, no un documento científico en donde se expongan con claridad los errores que Wade hubiera podido cometer. En ciencia las cuestiones no se deciden por mayoría.

9. Una objeción más ecuánime podría ir en la línea de alertar acerca de que las afirmaciones de Wade, con independencia de su verdad o falsedad, pueden dar pie con mucha facilidad a justificar actitudes racistas. Pero es que si observamos cualquier descubrimiento científico o tecnológico de la historia de la humanidad, prácticamente todos pueden dar pie a usos perversos. Cualquier ingenio bélico en el que pensemos está repleto de avances científicos: electricidad, electrónica, informática, ingeniería, materiales… Por esa regla de tres, deberíamos haber puesto en entredicho los descubrimientos de Benjamin Franklin ya que con la electricidad se pueden fabricar alambradas electrificadas o se puede usar la electricidad como instrumento de tortura. De nuevo volvemos a repetirlo: una cosa es que existan diferentes razas, cada una con sus peculiaridades, y otra es la legitimación para discriminar o dañar de algún modo a miembros de otra raza. De lo primero no se puede saltar racionalmente a lo segundo. Suponiendo que la “raza” aria fuera superior a todas las demás, ello no otorgaba ningún derecho a los nazis para exterminar a los judíos.

10. Empero, entremos en algún punto aún más escabroso: es posible que existan razas con más propensión a la violencia que otras. Wade se apoya en un análisis genético basado en el número de promotores del gen MAO-A (un gen relacionado con la agresividad) que se da en las diferentes razas. Los estudios apuntan a que la presencia de dos promotores (tener dos te hace ser más violento que tres o cuatro) es más común en los afroamericanos que en otras razas. Si bien, esta conclusión hay que cogerla con pinzas, como bien subraya el mismo Wade, ya que hay más genes que influyen en la agresividad (como el HTR2B) y, evidentemente, el entorno social y cultural también influyen. Pero, por mor de la argumentación, vamos a aceptar que las poblaciones afroamericanas son más propensas a la violencia que otras. Esto provocaría una alerta social justificada y, quizá, llevaría a la estigmatización y a la exclusión social: los no-afroamericanos querríamos defendernos de su mayor beligerancia. Es posible pero, en cualquier caso, negar una conclusión científica no puede hacer más que empeorar las cosas. Vivir como si no pasara nada, como si los afroamericanos no fueran más violentos, no va a reducir el número de robos y asesinatos. Todo lo contrario: si ahora llegáramos a descubrir eso podríamos actuar en consecuencia, por ejemplo, reforzando las actividades educativas contra la violencia en escuelas públicas de poblaciones mayoritariamente afroamericanas.

Conclusión: menos ideología, menos corrección política, y más ciencia. Recomiendo encarecidamente leer el libro de Wade y concuerdo plenamente con su espíritu.

Definir consiste en delimitar, en predicar una serie de descripciones de un objeto que lo hagan diferente de cualquier otro. Por ejemplo, la RAE define silla como un “Asiento con respaldo, por lo general con cuatro patas, y en que solo cabe una persona”. Lo que se busca con cualquier definición es que, cuando nos encontremos con el objeto en cuestión, sepamos identificarlo al diferenciarlo de todo lo demás. Así, la RAE pretende distinguir una silla de un sofá o de una mesa. Sin embargo, el problema de toda definición estriba en sus fronteras: ¿hay objetos que no serían sillas y que entrarían dentro de nuestra definición? La definición dice que en una silla solo cabe una persona pero, ¿una persona obesa que no cabe en nuestra silla del salón nos impediría seguir refiriéndonos a ella como silla? O quizá en ella caben dos o más bebés… ¿cuál es la medida exacta de una silla para que en ella solo quepa una persona teniendo en cuenta que las personas varían de tamaño?  O, contando con otra variable, ¿dónde estaría el límite que diferenciaría una silla de un sillón? La RAE define sillón como  “Silla de brazos, mayor y más cómoda que la ordinaria”, pero todos sabemos que existen sillas muy cómodas y sillones bastante incómodos, o sillas bastante grandes y sillones pequeños… de nuevo, ¿dónde está el límite que nos permitiera una definición que delimite eficazmente?

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¿Una silla en miniatura seguiría siendo una silla sin que en ella pueda sentarse ningún individuo?

En general, definir es bastante complejo ya que siempre encontraremos esos casos fronterizos, esos objetos que no encajan bien ni dentro ni fuera de nuestra definición. Es lo que pasa con conceptos tan importantes como el de educación (¿todo aprendizaje es educación?), inteligencia (¿es inteligencia la habilidad deportiva o la capacidad de empatía?) o, del que nos vamos a ocupar, el de vida en el sentido biológico. El biólogo Radu Popa hizo un largo estudio publicado en 2004 en el que recogió más de un centenar de definiciones diferentes de vida por parte de multitud de autores interesados en la cuestión. Debería parecernos muy chocante que en una disciplina científica no exista un acuerdo claro entre, al menos, el objeto de su campo de estudio, pero así pasa también en muchas otras (pregunten a un matemático que defina matemáticas o a un físico que defina qué es el universo). Pues, bien, además, de toda ésta amplia variedad de definiciones de vida, ninguna sirve para acotar con absoluta claridad el mundo de lo vivo. Según nos cuenta Antonio Diéguez en su magistral La vida bajo escrutinio, la mayorá de las definiciones tienen en común dos condiciones mínimas esenciales:

1. La capacidad de autorreplicación.

2. La evolución abierta.

El problema es que con solo estas dos clausulas se nos cuelan dentro de la definición un montón de entidades que los biólogos no aceptarían como vivas (moléculas de ADN o ARN sueltas, virus informáticos y cualquier programa de vida artificial…) y dejamos fuera otras entidades tradicionalmente vivas (los híbridos estériles, ciertos insectos sociales que no dejan descendencia o quizá ciertos seres vivos en las fases iniciales de la vida, que no tenían un claro sistema de autorreplicación que permitiera una evolución propiamente darwiniana). La solución consiste en ir añadiendo y perfilando más condiciones: está la famosa definición de vida de Maturana y Varela (apoyada también por Margulis), que hace referencia a la capacidad autopoietica de los seres vivos (capacidad de reconstruirse a sí mismos para mantenerse como una estructura estable); o el desequilibrio termodinámico de Scrhödinger y las estructuras disipativas de Prigogine: un ser vivo será aquel organismo que siempre se encuentra en desequilibrio termoquímico diminuyendo localmente la entropía (estas definiciones insistirían en la idea de metabolismo: intercambiar materia y energía con el entorno). Otros han denunciado que este tipo de definiciones son demasiado formalistas y que no tienen en cuenta el sustrato material de la vida, quizá requisito indispensable para que se de ésta: la química del carbono. Sin embargo, estas posturas “materalistas” caen en lo que se ha llamado “chauvinismo del carbono”, al negar a priori la posibilidad de seres vivos con otro tipo de química diferente (como la del silicio).

El caso es que a pesar de todos estos loables intentos, todavía no tenemos ninguna definición absolutamente válida que marque un criterio de demarcación infranqueable. Antonio Diéguez nos propone la definición hecha por K. Ruiz-Mirazo, J. Peretó y A. Moreno como una de las más elegantes. Un ser vivo ha de cumplir las siguientes claúsulas:

1. Un límite activo semipermeable (membrana).

2. Un aparato de transducción / conversión de energía.

3. Dos tipos al menos de componentes macromoleculares interdependientes, uno capaz de catalizar los procesos de autoconstrucción y otro capaz de almacenar y transmitir la información necesaria para desempeñar estos procesos.

Como vemos, en ella quedan resumidos elementos formales, materiales y autoorganizativos de un modo sencillo. No obstante, estoy seguro, que con un tiempo de reflexión y de búsqueda, podríamos encontrar algún contraejemplo o fisura en la definición. Además, yo le criticaría que las condiciones parecen aisladas. Una definición elegante no debería ser solo una yuxtaposición de propiedades.

Pero, y este es el tema central de esta entrada en el blog, creo que carecer de tan precisa definición no tiene demasiada importancia o, al menos, no tanta como para desesperar y concluir que el asunto es un imposible, o para defender, como muchos han sonstenido, que la biología no tiene nada que decir al respecto (¡la biología no define la vida biológica!). Y es que, como dijimos antes, gran parte de los conceptos importantes para muchas ciencias tampoco tienen una definición absolutamente precisa sin que esto tenga graves consecuencias. Pusimos el ejemplo del concepto de educación. No sabemos con precisión de cirujano qué es educar, pero esto no quita para que en los centros de enseñanza se eduque o para que los padres eduquen a sus hijos. Del mismo modo, con respecto a la vida, no tener la definición superprecisa no implica que los biólogos no puedan hacer su trabajo con total normalidad ni, con respecto a lo que debería ser la utilidad de toda definición, identificar con claridad un objeto. Con las definiciones actuales podemos identificar a la inmensa mayoría de los seres vivos y solo tenemos problemas en determinados casos fronterizos. Por ejemplo, suele citarse el caso de los virus como ejemplo paradigmático. Muchos de ellos son solo una cápsula de proteinas en la que flotan fragmentos de ARN. Un virus puede estar una infinidad de tiempo sin hacer absolutamente nada y, cuando lo hace, siempre necesita un hospedador para que haga todo por él. Así, no metaboliza ni tiene herramientas de replicación propias… ni siquiera trabaja para mantener su estructura autopoietica de forma autónoma. ¿Es, entonces, un ser vivo? No podríamos decirlo, pero eso no implica que no podamos estudiarlo ni que podamos ver que tiene estrechas relaciones con lo vivo. Los virus no suponen problema alguno a la investigación científica por el hecho de no poder catalogarlos bien.

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Otro ejemplo: la propiedad “ser alto” es imposible de delimitar. Podemos, sin duda alguna, afirmar que un hombre que mide 1,97 metros es alto y que un hombre que mide 1,54 no lo es. Sin embargo, si ponderamos que la media de altura del hombre occidental está en 1,75 metros, ¿un hombre de uno 1,749 no será alto mientras que uno de 1,751 sí? Suele decirse que el conjunto de todos los hombres altos es un conjunto borroso, un conjunto que tiene límites en donde hay elementos que no se sabe si entran o no en dicho conjunto. Con el conjunto de todos los seres vivos pasa exactamente lo mismo, pero esto no implica para nada que tener un conjunto así no sea algo válido y útil. Al igual que podemos identificar a los altos que miden 1,97 metros, podemos identificar a los seres plenamente vivos.

No poder definir con precisión no debe ser nunca un obstáculo que paralice la investigación, porque la única finalidad que una definición debería tener es la de ser operativa, funcional, es decir, que permita seguir investigando. Una definición no debería pretender ser más que eso: una etiqueta funcional. Yo estoy completamente seguro que, conforme avance la biología, encontraremos nuevas cualidades de lo vivo que podrán servir de nuevas claúsulas restrictivas que vayan precisando cada vez más nuestra definición. Y, precisamente, descubrir esas nuevas cláusulas será lo valioso, porque cada una de ellas constituirá una nueva perspectiva antes ignorada. Cuando Schrodingër publicó su obra ¿Qué es la vida? intorodujo la física en la biología con su definición de vida como desequilibrio termoquímico. Es una definición muy incompleta, pero eso no quita ni un ápice a lo valioso de su aportación, la cual fue una total revolución en este campo de estudio.

Simetrías

Publicado: 18 febrero 2015 en Evolución
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Al observar la morfología de los seres vivos encontramos regularidades, simetrías y repeticiones por doquier. Gran parte de los seres vivos tienen simetría bilateral (los lados izquierdo y derecho son iguales), también existen muchos animales formados por segmentos que se repiten a lo largo de su estructura (por ejemplo, los artrópodos, el filo más grande del reino animal), e incluso, otros, con una impresionante simetría radial (una estructura se repite girando en torno a un eje). La regularidad es tal que un criterio para encontrar vida en un planeta remoto es encontrar estas simetrías o repeticiones. ¿Por qué? ¿Por qué los seres vivos no somos más irregulares?

La respuesta consiste en economizar. En una naturaleza en competencia los recursos suelen ser escasos, por lo que la selección natural premiará los sistemas de almacenamiento de información más económicos, aquellos que transmitan la mayor cantidad de información con los mínimos medios. Estoy seguro que, en los albores de la vida, diversos modelos de almacenamiento de información compitieron en función de su eficiencia. El modelo actual de ADN tuvo que ser el vencedor, si bien dista mucho de ser perfecto.

Generar un organismo irregular requiere mucha más información que generar uno más repetitivo. Pensemos que en un ser irregular, cada parte diferente de las otras requiere una nueva serie de instrucciones para su creación, mientras que cuantas más repeticiones tenga, menos instrucciones harán falta. En el caso de la simetría bilateral nos ahorramos, nada más y nada menos, que la mitad de las instrucciones. Creamos un lado y, simplemente, decimos: “Ahora repite lo mismo en el otro”. Desde una perspectiva mutacional, la simetría bilateral tiene otra gran ventaja. Si tenemos un insecto al que una mutación le otorga una nueva pata en uno de sus lados, si la misma mutación no le crea otra igual en el otro lado, el insecto debería esperar quién sabe cuánto tiempo biológico hasta tener una nueva mutación que cree una nueva pata en el lugar requerido. La simetría bilateral suele ir acompañada del hecho de que ciertas mutaciones afectan por igual a ambos lados: una mutación que haga aparecer dos nuevas patas y no solo una (lo que Dawkins llamará una “embriología caleidoscópica”) será mucho más beneficiosa para su portador. Esto ocurre, de forma muy ilustrativa, en los organismos segmentados: es muy económico repetir una y otra vez la misma instrucción y muy útil que una misma mutación pueda afectar por igual a muchas partes del animal. Es una idea sumamente interesante. Si, para que una mutación tenga un efecto de largo alcance, tiene que darse en fase embrionaria, una gran estrategia evolutiva consistirá en tener un desarrollo embrionario que prevea que si se van a dar mutaciones, éstas tengan el mejor efecto posible. Que las mutaciones tengan efectos bilaterales o que se repitan en muchos segmentos es un claro ejemplo de embriologías que “se llevan mejor con las mutaciones” que otras. Estamos hablando de metaevolución, de controlar los mismos mecanismos evolutivos. Igual que ahora tenemos ingeniería genética, mucho antes que nosotros ya había métodos para intervenir en el proceso evolutivo. La evolucionabilidad evoluciona.

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Pero, si la selección natural ha premiado diseños bilaterales, ¿por qué no ha premiado la simetría dorso-ventral (ser iguales por arriba y por abajo? ¿No seguiríamos ahorrando instrucciones? Tal simetría se da, por ejemplo, en organismos que viven en medios acuáticos (un atún tiene más simetría dorso-ventral que un caballo), pero en los organismos terrestres no. La razón está en que vivimos en un planeta con un suelo plano que nos atrae mediante la fuerza de la gravedad. Si vives en el suelo, tienes que adaptarte al suelo. Una babosa o un caracol son un ejemplo muy claro: por debajo son planos ya que se arrastran, mientras que por arriba no es nada útil ser también plano. Además, si tienes que desplazarte pronto desarrollarás sistemas de locomoción que se localizarán en tu parte ventral, siendo absurdo que lo hagan también en la dorsal (si eres un caballo, no tiene sentido tener patas en tu espalda). Pero si eres un organismo que, simplemente, flota en un medio líquido (una bacteria, por ejemplo) y no tienes sistema de locomoción autónomo, no hace falta que rompas tu simetría (por eso las bacterias son, en muchos casos, simples formas redondeadas: cocosbacilos).

¿Y qué pasa con la simetría anteroposterior (ser iguales por delante y por detrás)? ¿Por qué no es demasiado exitosa en la mayoría de los animales? Porque éstos pronto desarrollaron sistemas perceptivos. Si aprendes a moverte parece muy útil saber a dónde vas, por lo que obtener información sensorial de tu entorno parece esencial. Siempre que te muevas lo harás en una única dirección, por lo que es conveniente que tu aparato perceptivo esté en la parte anterior de tu organismo si te mueves hacia delante (de poco vale tener ojos en el trasero). Hay que alinear tu visión con tu movimiento. Por eso la mayoría de los animales tienen sus ojos o sus antenas delante y no detrás ni en cualquier otro lado, rompiendo así su simetría anteroposterior. Y por esa misma razón el núcleo de sus sistemas nerviosos también suele estar delante. Si lo que hace principalmente tu cerebro es procesar información sensorial, lo lógico es que esté lo más cerca posible de tus principales órganos perceptivos.

El premio a la economía informacional se lo llevan, con mucho, los radiolarios. Son un grupo de protozoos cuyas estructuras representan una intrincada red de simetrías sorprendentes, tanto por su complejidad como por su belleza. Ernst Haeckel, el Huxley alemán, nos regaló unas hermosas ilustraciones de estos seres. Por su semejanza estructural con los cristales y sus esqueletos silíceos, Haeckel pensaba erróneamente que procedían directamente de los minerales, siendo un ejemplo de paso de la vida inorgánica a la orgánica. Nada más lejos de la realidad aunque su aspecto así lo sugiera.

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En la imagen tenemos la evolución del caballo desde especies predecesoras. Es un ejemplo magnífico para los darwinistas heterodoxos, pues expresa una evolución gradual, sin saltos, a base de pequeños cambios durante millones de años. Además, la disminución del número de huesos de las patas y su evolución hacia un diseño más simple, constituyen una prueba de la ateleología de la evolución. Si pensamos que la evolución siempre produce formas mas complejas, aquí tenemos un ejemplo de progresión hacia la simplicidad. La evolución no va hacia ningún lado más que hacia la adaptación de los más aptos dado un entorno dado.

Richard Dawkins, en su precioso Escalando el monte improbable, nos propone un sugerente juego mental. Imaginemos un gigantesco museo en el que en cada vitrina aparecen cada uno de los seres vivos que ha producido la evolución en todas sus fases evolutivas. Tendríamos un pasillo en el que aparecería la evolución del caballo tal como la hemos mostrado en la imagen y así con cada especie existente. Pero Dawkins va más allá: supongamos que ese museo no solo están todas las especies existentes sino todas las posibles. Centrémonos en el Hyracotherium, el hipotético ancestro de los caballos actuales. Su posición en el museo sería algo así como un nodo del que saldrían infinitos pasillos en función de todas las posibilidades de evolución de esa especie. Inmediatamente a su lado aparecería otro hyracotherium un poquito más grande, mientras que, igualmente al lado pero en la dirección contraria aparecería otro un poquito más pequeño. En otra, por ejemplo, uno con un pelaje más grueso, otro con los dientes más pequeños, otro con las patas algo más largas, y así sucesivamente hasta agotar todas las formas posibles hacia las que podría haber evolucionado. Siguiendo el mismo patrón, rodeando a cada uno de los especímenes inmediatamente adyacentes surgirían nuevos pasillos en donde se incluirían todas las posibles direcciones evolutivas. Nótese que, dada esta arquitectura imaginaria, de cualquier dirección que sigamos llegaremos, al final, a todas las especies posibles.  De toda esa infinita e intrincada red de galerías, solo una sería la que ha llevado del Hyracotherium al actual Equus. 

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Esta imagen de los famosos pinzones de Darwin ilustraría muy bien uno de los nodos del museo con respecto a una característica. De un ancestro común, tenemos un montón de formas de pico posible. A estos catorce tipos de pinzones que realmente existen, habría que añadir todos los demás tipos posibles añadiendo, además, todas las características del pájaro a parte de la forma del pico: tamaño de todas y cada una de las partes de su cuerpo, forma y color de las plumas, de los ojos, de las patas, por no hablar de factores internos: todas las características de sus órganos. Se nos antoja así un museo increíblemente grande, imposible de imaginar y, huelga decir, imposible de construir ni siquiera a nivel informático.

¿De qué depende que, entre todos los caminos posibles, la evolución del caballo siguiera el que realmente siguió? En primer lugar, de la selección natural. De toda la cantidad de formas intermedias de caballos, solo unas pocas (muy pocas) sobrevivieron. Por ejemplificar solamente tres factores, los caballos que crecieron en tamaño, simplificaron la estructura osea de sus patas y aumentaron el tamaño de sus molares, sobrevivieron. Todas las demás formas que se ensayaron, sucumbieron en el intento. Pero, en segundo lugar, el camino que puede seguir una especie está determinado por la cantidad de variaciones posibles que puede sufrir o, lo que es lo mismo, por las posibilidades de mutación (por mor de la argumentación, seguimos aquí un esquema puramente mutacionista, ignorando otros factores como la epigenética o la transmisión horizontal de genes). La importante cuestión que surge aquí es establecer los límites de variación morfológica que el mundo de todas las mutaciones posibles puede generar. Por poner un ejemplo estúpido: es evidente que no va a nacer un caballo cuya mutación le haga tener ruedas o un motor de explosión. ¿Qué características puede crear una mutación? La primera restricción estará en las leyes de la física y de la química orgánica. Después estarían las de la propia estructura del ADN (¿tiene alguna limitación la cantidad o el tipo de instrucciones que puede dar?) y la de los aminoácidos o proteínas resultantes. Sabemos que el papel fundamental de los genes es codificar proteínas y también sabemos el enorme poder de combinación de los aminoácidos para generar una impresionante gama de proteínas diferentes. ¿Cuál es el límite de lo que las proteínas pueden hacer? Una explosión combinatoria nos prohíbe responder a esta cuestión.

Por otro lado estarían las restricciones propias del ambiente (existe una ardua polémica entre los que defienden la mayor importancia de las mutaciones contra los que dicen lo mismo del ambiente, entre genetistas y ambientalistas). Si nos limitamos al entorno terrestre tenemos una serie de materiales y condiciones climáticas que constriñen y dirigen la evolución (en términos de Jackes Monod, la mutación es el campo del azar, mientras que la del ambiente es el de la necesidad). Por ejemplo, tenemos una gravedad determinada que influye decisivamente en los posibles sistemas de locomoción. El rango de temperaturas también es vital. En un planeta con unas temperaturas medias de 250 grados centígrados, la fauna y la flora serían bastante diferentes a las del nuestro (si es que pudiese haber vida allí, aunque ya sabemos de las bacterias extremófilas). Y también habría que incluir las relaciones entre los distintos individuos y entre diferentes especies. Tenemos depredación, comensalismo, parasitismo, simbiosis, etc., relaciones que definen que individuos sobrevivirán o no. Los factores ambientales que intervienen en la evolución son tantos que hacen imposible la simulación evolutiva computerizada con un grado de realismo aceptable. En la actualidad, tenemos que limitarnos a simular solo aspectos muy concretos y restringidos de la evolución, “micromundos biológicos”. A la hora de predecir futuras mutaciones estamos casi tan ciegos como en la época del mismo Darwin. Es por ello que algunos argumentan que la teoría de la evolución, en un sentido muy restrictivo, no es una verdadera teoría científica. Si definimos una ciencia por su capacidad de hacer leyes con poder predictivo, la teoría de la evolución está lejísimos de la física. Se suele hablar más de ella como una teoría descriptiva, más similar a la historia que a las demás ciencias naturales. A mi juicio, el debate sobre la naturaleza de la teoría es poco interesante. No me importa que la biología se dedique más a la descripción de sistemas vivos que a crear leyes fundamentales. Su validez como conocimiento me parece fuera de toda dudas y su importancia dentro del marco del saber es fundamental, de modo que es una trivialidad discutir acerca de su estatus científico.

El tema central aquí sería la discusión acerca de la capacidad creativa de la evolución. A pesar de que el estado del arte sobre este tema no permita hacer hipótesis razonables, sí que da para especular e imaginar. No deja de resultarme maravilloso pensar que, si la vida tiene tan solo unos 3.800 millones de años y ha conseguido la inagotable diversidad del mundo vivo que observamos en el presente, ¿qué generará, pongamos, cuando tenga otros 3.800 millones de años más? El mismo ser humano, del que nos maravillamos por su poderoso ingenio, ¿cómo será pasado este tiempo? Me gusta creer que la evolución generará para entonces cualidades mucho mejores que la misma inteligencia que ahora poseemos; sin olvidar, claro está, los mismos cambios que el hombre introduzca en sí mismo mediante ingeniería genética. Parece casi evidente que, en ausencia de grandes cataclismos, dentro de 3.800 millones de año, el hombre no existirá y, esperemos, no porque se extinga, sino porque cambiará, seguramente muchas veces, hacia nuevas especies. Si, por hacer un cálculo tonto, de los primates al homo sapiens hay unos seis millones de años, en 3.800 millones de años, y suponiendo injustificadamente que la evolución mantuviese la misma velocidad y dirección de cambio,  nuestra especie haría 633 veces ese recorrido… Si hay una distancia de seis millones de años entre la inteligencia del primate y la nuestra, ¿qué significará aumentar esa distancia 633 veces? O dicho de otro modo, ¿en que consistirá ser 632 veces, en unidades de distancia evolutiva primate-sapiens, más inteligente que un hombre actual? Otro cálculo poco ortodoxo desde otra perspectiva: supongamos que el efecto Flynn supusiera una mejora continua y constante de nuestro cociente intelectual en 3 puntos cada 10 años (premisa de por sí totalmente falsa). En 3.800 millones de años nuestro CI aumentaría 1.140 millones de puntos. Si la media actual de CI ronda los 100 puntos, ¡nuestro CI futuro sería de 1.140.000.100!

Con estos cálculos un tanto absurdos quiero mostrar al lector una de las dificultades con las que los críticos de la evolución se encuentran constantemente: no sabemos pensar bien con números muy grandes y, el tiempo biológico es una cifra muy, muy grande, tanto, como para dar lugar a cosas tan complejas como el cerebro humano sin un diseño premeditado. Y, del mismo modo, para generar, con total certeza, cosas inimaginablemente más espectaculares que éste, si tenemos el tiempo suficiente.