¿Qué es la evolución?

Por Mario A. Lopez

Como he dicho en una entrada anterior, el término “evolución” es muy amplio. Aunque existe una extensa gama de literatura popular sobre este tema desde varias perspectivas, en su mayor parte, se pretende convencer al público para aceptar las implicaciones filosóficas que poco tienen que ver con la ciencia. Aún así, para anotar (y antes que los lectores rechinen sus hachas), permítanme comenzar afirmando que la evolución es un hecho de la naturaleza. No hay nada polémico en decir eso en el contexto adecuado. Ahora, ya que las observaciones siempre tienen prioridad sobre las teorías, voy a hacer algunas declaraciones de carácter general acerca de las observaciones que habitualmente hacen a la evolución un tema tan controvertible. Permítanme aclarar; en su designación menos controvertida la “evolución” puede definirse simplemente como cambio a lo largo del tiempo. Obviamente, nadie negará que haya cambio durante el tiempo ya que es un hecho observable que es medible incluso dentro de una generación. ¿Sin embargo, el cambio en una especie puede explicar el origen de un organismo totalmente nuevo?

La máquina del cambio biológico se compone de un conglomerado de datos reales de diversos campos. Estos son los hechos de la evolución. Los mecanismos pueden variar de mutaciones, deriva genética, la transferencia de genes horizontal, poliploidía, especiación, selección y herencia (por nombrar algunos). Por supuesto, todos se dicen que contribuyen a los cambios ventajosos producidos para las generaciones venideras. Los cambios graduales pasan nuevos rasgos por lo que las especies se bifurcaran generación tras generación; y componen el tapiz de toda la vida. El mosaico de procesos, generalmente reconocido por afectar el cambio evolutivo micro, se extrapola para explicar todas las nuevas formas morfológicas (es decir, cambio evolutivo macro). Según es la historia.

Como se ha señalado, muchos mecanismos conocidos contribuyen al cambio, y aunque el más ampliamente aceptado es el de la síntesis moderna (es decir, la acumulación gradual de mutaciones aleatorias junto con la selección natural), no es el único. En oposición a un cambio gradual, es la idea que importantes cambios morfológicos pueden ocurrir en saltaciones, o en brincos de una generación a la siguiente. Aunque este punto de vista ha sido descartado (en su mayor parte), todavía puede tener algún mérito como se ve, por ejemplo, en las ideas de Carl Woese. Labores recientes en epigenética también parecen dar a entender que la herencia Lamarquiana (es decir, la herencia por características adquiridadas o herencia suave) puede tener cierta validez. La nueva “síntesis evolutiva ampliada” promete retirar la centralidad de la genética de poblaciones del paradigma actual de Darwin, que puede abrir la puerta a varias nuevas formas de explicar anomalías naturales. Hasta este punto, nada aparece demasiado debatible.

Aquí es donde la evolución se convierte en un tema candente: Cuando nos fijamos en la diversidad de la vida, se observa que los cambios en las frecuencias de gen no parecen explicar las distancias morfológicas entre las especies dispares, pasado y presente. Lo que es más, la estasis morfológica parece ser la tendencia predominante de la biológica. Como acertadamente ha admitido Massimo Pigliucci, “algunos patrones de la macro-evolución son difíciles para llevar en cuenta por simple extrapolación micro-evolutiva.”

No miren al pasado, el registro fósil no es ningún amigo del proceso darwiniano y no importa cuántos otros procesos se apilan en los archivos de cambio evolutivo, ninguno han reunido las exigencias necesarias para explicar los nuevos planes corporales. Esto no es ninguna exageración; una vista al los fósiles Cámbricos debería ser suficiente para silenciar a alguien que dice lo contrario y cualquiera que apele a la incompletitud del registro fósil debe estar insensiblemente confundiendo el número de fósiles descubiertos con el patrón que constantemente revela.

La similitud en los genes tanto como en las estructuras corporales no significa necesariamente que se encuentran en alguna manera interconectada por un ancestro común. De hecho, similitudes entre especies dispares a menudo se clasifican como convergentes cuando otros factores no implican divergencia.

El tema sobre la evolución no tiene que ser controvertido. Admito que sus mecanismos tienen gran poder explicativo. Sin embargo, si el alcance de la evolución ha demostrado ser deficiente, ¿por qué es un problema? ¿Estamos interesados en la ciencia o filosofía? ¿Cuáles son las implicaciones de admitir que todavía no hemos encontrado un mecanismo adecuado? Te diré. El núcleo del cambio evolutivo debe ser gradual, si va a liberar a la biología de la “apariencia de haber sido diseñada para un propósito.” Darwin hizo este punto explícitamente claro:

“¿Por qué la Naturaleza no ha dado un salto brusco de conformación a conformación? Según la teoría de la selección natural, podemos comprender claramente por qué no lo hace, pues la selección natural obra solamente aprovechando pequeñas variaciones sucesivas; no puede dar nunca un gran salto brusco, sino que tiene que adelantar por pasos pequeños y seguros, aunque sean lentos.”

Charles Darwin, El Origen de las Especies, pág. 178

Una abrupta aparición de una estructura totalmente desarrollada implicaría alguna previsión y la selección natural no tendría ningún papel que desempeñar en la promoción de novedades biológicas. La evolución es hecho y ficción. Es un hecho que cambian todos los seres vivos, pero es mera ficción asumir que el cambio incesante trae nuevas formas de vida sobre la tierra. No hay nada en su panoplia de mecanismos que lo ha demostrado ser verdad.

10 Respuestas para ¿Qué es la evolución?

  1. Podrías definir a qué le llamas abrupta aparición? cien mil años? un millón de años? 100 mil generaciones? qué? podrías citar algún ejemplo? lo cierto es que el artículo no ofrece ninguna evidencia o justificación lógica que permita establecer una relación causal o de otra índole entre la aparición “brusca” de características biológicas y la necesidad de un diseñador.

  2. Lo que se trata de discernir es qué resulta más razonable ante la aparición abrupta de exquisitas estructuras biológicas funcionales; que responden a un proceso intencional que descansa en una agencia inteligente, o que simplemente han aparecido de forma fortuita.

  3. Gracias Roberto por tu entrada.

    Bueno, aunque Juan Carlos tiene razón en decir que Darwin tampoco definió la presencia abrupta de nuevas formas morfológicas, mi posición es que los “saltos bruscos” se miden dependiendo a la tasa de mutaciones beneficiosas al organismo.

    Por ejemplo, si las mutaciones beneficiosas en un organismo son lentas, entonces la tasa de reproducción se incrementa. Si la reproducción es lenta y el tiempo de una generación es largo, la tasa de mutaciones beneficiosas tiene que incrementar. El problema es que cuando se incrementa la mutación aleatoria, también hay un costo en la reproducción. Es decir, entre más mutaciones, menos descendencia. El registro fósil Cámbrico requiere un gran número de mutaciones, que hace a la evolución imposible porque la tasa de reproducción se disminuye.

  4. Disculpa, Mario, parece que no te entendí. Estás diciendo algo así como que la tasa de mutaciones debe ser inversamente proporcional a la tasa de reproducción? por qué?

    Además, sigue pareciéndome que no están considerando el factor tiempo, o la cantidad de generaciones involucradas.

    Para poner las cosas en perspectiva, incluso las estimaciones más conservadoras indican que la explosión cámbrica abarca un lapso de tiempo de al menos unos 5 millones de años. Qué criterio usarías para decir que este lapso de tiempo es insuficiente para explicar la diversidad de grupos de seres vivos observada durante ese periodo?

  5. Gracias por responder, Roberto.

    Primero hay que reconocer que el registro fósil Precámbrico es notablemente disjunto, con una discontinuidad entre los ensambles del Ediacárico del período Vendiano y las faunas multicelulares (metazoos) del Cámbrico.

    La vida menos compleja (microorganismos), se dice que emergió 3,8 billones de años atrás, y la “explosión cámbrica” se produjo hace 550 millones de años. En un período de solo de 10 millones de años (tomando el lapso de tiempo más largo), apareció el 95% de los filos de animales. Resulta que en el 85% de la historia de la vida no hubo mucha vida compleja. Casi toda la vida animal surgió en el último 15% de la historia de la vida. De hecho, el 95% de filos de animales surgió en un período de tiempo que es sólo una figura del uno por ciento de la historia de la vida (0,25%). Si toda la historia de la vida fueron 3.800 años de largo, casi la totalidad de los filos animales habrían surgido en una sola década de esos 3,8 milenios.

    Darwin también reconoció el problema y escribió en el Origen:

    “La manera brusca como grupos enteros de especies aparecen súbitamente en ciertas formaciones, ha sido presentada por varios paleontólogos -por ejemplo, por Agassiz, Pictet y Sedgwick- como una objeción fatal para mi teoría de la transformación de las especies. Si realmente numerosas especies pertenecientes a los mismos géneros y familias han entrado en la vida simultáneamente, el hecho tiene que ser fatal para la teoría de la evolución mediante selección natural, pues el desarrollo por este medio de un grupo de especies, descendientes todas de una especie progenitora, tuvo que haber sido un proceso lento, y los progenitores tuvieron que haber vivido mucho antes que sus descendientes modificados. Pero de continuo exageramos la perfección de los registros geológicos, y deducimos erróneamente que, porque ciertos géneros o familias no han sido encontrados por debajo de una etapa dada, estos géneros o familias no existieron antes de esta etapa.”

    Y después reconoció:

    “A la pregunta de por qué no encontramos vastos registros de estos períodos primordiales, no puedo dar ninguna respuesta satisfactoria.”

    El genetista coreano-japonés, Susumu Ohno concluyó que:

    “Asumiendo una tasa de mutación espontánea generosa 〖10〗^(-9) por cada par de base por año sin asumir ninguna interferencia negativa por la selección natural, todavía tardaría 10 millones de años para someter un cambio de 1% en las secuencias de las bases del ADN.”

    Es por eso que Ohno propuso la idea de Pananimalia (genomas idénticos con usos diferenciales).

    El tiempo de reproducción, la tasa de mutaciones beneficiosas, y la extinción son importantes para deducir cuanto tiempo tienen los organismos para cambiar sin que los cambios afecten tan dramáticamente la reproducción de su especie. O se encuentran fósiles intermedios o se explica la gran diversificación a través de mutaciones aleatorias entre solo 5-10 millones de años.

  6. (…) Si toda la historia de la vida fueron 3.800 años de largo, casi la totalidad de los filos animales habrían surgido en una sola década de esos 3,8 milenios.

    Estas equivocado. Como se puede observar en este diagrama, los filos animales cuyos registros fósiles más antiguos se ubican durante la explosión cámbrica corresponden aproximadamente a sólo un tercio del total. Incluso sin considerar a los animales de la fauna Ediacara, al menos los cnidarios (medusas y esponjas) aparecieron antes del Cámbrico. Con posterioridad al Cambrico (inclusive varios cientos de millones de años) se encuentran distribuidos los registros de primera aparición de al menos otros 8 filos animales. Y para el más de un tercio de los filos restantes no hay registros fósiles!. Este último detalle es muy importante, pues pone de manifiesto los profundos errores que se pueden cometer si no se toman en cuenta las limitaciones del registro fósil: sería absurdo afirmar en base a esta ausencia que estamos viviendo una suerte de ‘explosión cenozoica’, en la cual un tercio de los filos de animales surgió en los últimos cientos de miles de años.

    Respecto al tercio de los filos animales que sí apareció en el cámbrico, este hecho es mucho menos espectacular de lo que parece, debido a que uno tiende a visualizar este evento en términos de la diversidad de formas que tenemos en la actualidad. Sin embargo, lo que se observa en el registro fósil para el periodo en que estos filos aparecieron es que, tal como uno esperaría si todos estos grupos tuvieran una ascendencia común, la variedad de formas es mucho menos dramática que en el presente, al punto de que en muchos casos solo un especialista logra discernir el filo al cual pertenece una especie en particular.

    Lo cierto es que el registro fósil dista mucho de ser un compendio uniforme de la historia de la vida; la preservación dependerá tanto del ambiente depositacional como de las características anatómicas de los seres vivos. Esta es la razón por la cual los organismos de cuerpo blando sólo se fosilizan en raras ocasiones y en mucho menor proporción que los organismos con tejidos duros tales como exoesqueletos.

    Entendiendo lo anterior, resulta muy fácil comprender que para el período en que los seres vivos evolucionaron por primera vez partes duras, esto quedaría reflejado en el registro fósil como una abrupta explosión de diversidad, precedida por una notoria ausencia de formas de vida: la formula para una explosión cámbrica.

  7. Hola Roberto,

    Estas equivocado. Como se puede observar en este diagrama, los filos animales cuyos registros fósiles más antiguos se ubican durante la explosión cámbrica corresponden aproximadamente a sólo un tercio del total. Incluso sin considerar a los animales de la fauna Ediacara, al menos los cnidarios (medusas y esponjas) aparecieron antes del Cámbrico. Con posterioridad al Cambrico (inclusive varios cientos de millones de años) se encuentran distribuidos los registros de primera aparición de al menos otros 8 filos animales. Y para el más de un tercio de los filos restantes no hay registros fósiles!. Este último detalle es muy importante, pues pone de manifiesto los profundos errores que se pueden cometer si no se toman en cuenta las limitaciones del registro fósil: sería absurdo afirmar en base a esta ausencia que estamos viviendo una suerte de ‘explosión cenozoica’, en la cual un tercio de los filos de animales surgió en los últimos cientos de miles de años.

    Es obvio que no entiendes las implicaciones. El Eón Fanerozoico se distingue por la diversidad morfológica que ocurrió en un corto momento (explosión) en la historia de la vida. Aunque en el periodo Proterozoico se miran varios fósiles metazoos, la abundancia de fósiles complejos no se miran hasta el comienzo del Fanerozoico. De este punto no te puedes escapar!

    Respecto al tercio de los filos animales que sí apareció en el cámbrico, este hecho es mucho menos espectacular de lo que parece, debido a que uno tiende a visualizar este evento en términos de la diversidad de formas que tenemos en la actualidad. Sin embargo, lo que se observa en el registro fósil para el periodo en que estos filos aparecieron es que, tal como uno esperaría si todos estos grupos tuvieran una ascendencia común, la variedad de formas es mucho menos dramática que en el presente, al punto de que en muchos casos solo un especialista logra discernir el filo al cual pertenece una especie en particular.

    Estas equivocado. Como dije anteriormente, la “explosión” Cambrica se distingue por la abrupta aparición de distintos cuerpos morfológicos, lo que George Gaylord Sympson nombro “evolucion quantica,” y Stephen J. Gould nombro “equilibrio puntuado.” Si la Explosión Cambrica no fue tan espectacular, entonces no merecería un nombre tan llamativo.

    Lo cierto es que el registro fósil dista mucho de ser un compendio uniforme de la historia de la vida; la preservación dependerá tanto del ambiente depositacional como de las características anatómicas de los seres vivos. Esta es la razón por la cual los organismos de cuerpo blando sólo se fosilizan en raras ocasiones y en mucho menor proporción que los organismos con tejidos duros tales como exoesqueletos.

    Este argumento no tiene valor. La variedad en los hallazgos de Chengjiang incluyen una multitud de organismos blandos perfectamente conservados en su forma fósil!

    Entendiendo lo anterior, resulta muy fácil comprender que para el período en que los seres vivos evolucionaron por primera vez partes duras, esto quedaría reflejado en el registro fósil como una abrupta explosión de diversidad, precedida por una notoria ausencia de formas de vida: la formula para una explosión cámbrica.

    No se que quieres decir con esto, pero es completamente incoherente como ejemplo.

  8. No hay nada de que escaparse. El hecho objetivo es que la explosión cámbrica marca un aumento abrupto en la diversidad del registro fósil respecto al periodo precedente. Pero es un error asumir a priori que esto corresponde a una representación “literal” de la historia biológica del periodo registrado.

    Si nos guiaramos sólo por los filos correspondientes a organismos blandos tales como priapúlidos o anélidos, por nombrar los más relevantes, ni siquiera estaríamos discutiendo. Son los grupos correspondientes a metazoos con partes duras tales como moluscos, braquiópodos y muy especialmente los artrópodos (y sus presuntos ancestros evolutivos los lobópodos) los que definen el abrupto aumento de la diversidad observado en el registro fósil. Pero como estos organismos tienen asociado un inherente sesgo de preservación, no es posible descartar que esta aceleración de la diversidad sea sólo aparente y que la diversificación previa simplemente no esté representada con la misma fidelidad en el registro fósil.

    Si por el contrario el registro fósil sí describe los eventos tal y como ocurrieron, existen varias posibles explicaciones para el origen abrupto de la diversidad, entre otras:

    • Un aumento de los niveles de oxigeno por sobre un nivel critico que permita una mayor diversidad de procesos metabolicos

    • Un aumento de los niveles de materia organica en los océanos por sobre un nivel crítico que permita un incremento sustantivo en el tamaño de los organismos, con el consecuente mayor volumen disponible para el desarrollo de estructuras anatómicas, o incluso la posibilidad de nuevas formas de auto-organización.

    • Un aumento en la eficiencia o la agresividad de los organismos depredadores, con el consecuente incremento de la presión evolutiva

    • Que el aumento de la diversidad sea sólo una manifestación tardía de la acumulación gradual de variaciones genéticas durante el eón precedente. Esta alternativa no es incompatible con la hipótesis de la pananimalia.

    • La evolución de los genes Hox.

    En resumen, ninguna de estas dos alternativas de interpretación del registro fósil es incompatible con una explicación evolutiva de la explosión cámbrica.

  9. No hay nada de que escaparse. El hecho objetivo es que la explosión cámbrica marca un aumento abrupto en la diversidad del registro fósil respecto al periodo precedente. Pero es un error asumir a priori que esto corresponde a una representación “literal” de la historia biológica del periodo registrado.

    Roberto, no estoy diciendo que el registro representa a toda la historia literalmente, pero tienes que reconocer, como los paleontólogos lo han hecho, que el registro fósil (y no solo el Cámbrico) resulta con una frecuencia de estasis y abruptas apariencias seguidas por la extinción. El registro fósil demuestra el mismo patrón en todo el estrato geológico, así que la idea de que quizá el registro está incompleto no se puede validar con tal evidencia.

    Si nos guiaramos sólo por los filos correspondientes a organismos blandos tales como priapúlidos o anélidos, por nombrar los más relevantes, ni siquiera estaríamos discutiendo. Son los grupos correspondientes a metazoos con partes duras tales como moluscos, braquiópodos y muy especialmente los artrópodos (y sus presuntos ancestros evolutivos los lobópodos) los que definen el abrupto aumento de la diversidad observado en el registro fósil. Pero como estos organismos tienen asociado un inherente sesgo de preservación, no es posible descartar que esta aceleración de la diversidad sea sólo aparente y que la diversificación previa simplemente no esté representada con la misma fidelidad en el registro fósil.

    Bueno, con este criterio “científico” aparentemente el gradualismo no se puede falsificar. A esto se le llama “promesa de pago.” Es decir, quizá no puedes sostener tu argumento porque el registro fósil no lo satisface, pero prometes pagar con evidencia empírica cuando esté disponible. ¿Roberto, si fue posible encontrar fósiles de bacteria 3.800 millones de años de antigüedad, crees que podría haber fósiles faltantes entre estas apariencias abruptas que representarían un registro gradual?

    Si por el contrario el registro fósil sí describe los eventos tal y como ocurrieron, existen varias posibles explicaciones para el origen abrupto de la diversidad, entre otras:

    • Un aumento de los niveles de oxigeno por sobre un nivel critico que permita una mayor diversidad de procesos metabolicos

    La interpretación convencional es que el oxígeno se introdujo a la atmósfera por primera vez en cantidades significativas hace unos 2,5 millones de años atrás cuando el fotosíntesis evolucionó, así que este argumento no te ayuda. Especialmente por que las puntuaciones de fósiles de distintos cuerpos morfológicos suceden a través de todo el registro, no solo el Cámbrico.

    • Un aumento de los niveles de materia organica en los océanos por sobre un nivel crítico que permita un incremento sustantivo en el tamaño de los organismos, con el consecuente mayor volumen disponible para el desarrollo de estructuras anatómicas, o incluso la posibilidad de nuevas formas de auto-organización.

    Unas cuantas pruebas serian muy útiles ahora…Roberto, ¡por favor!

    • Un aumento en la eficiencia o la agresividad de los organismos depredadores, con el consecuente incremento de la presión evolutiva

    Esto no tiene nada de valor empírico.

    • Que el aumento de la diversidad sea sólo una manifestación tardía de la acumulación gradual de variaciones genéticas durante el eón precedente. Esta alternativa no es incompatible con la hipótesis de la pananimalia.

    ¿Que?

    • La evolución de los genes Hox.

    Los genes Hox son universales y no hay ni la sospecha de que este fue el caso. Simplemente mira el Hox Pax 6 que es idéntico entre todas (o casi todas) las especies bilaterales.

    En resumen, ninguna de estas dos alternativas de interpretación del registro fósil es incompatible con una explicación evolutiva de la explosión cámbrica.

    Quizá, pero lo que falta es evidencia. Uno puede contar muchas historias que suenan muy bien y razonable, pero en la ciencia solo la evidencia es de suma importancia.

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