Se pudéssemos retroceder no tempo e observar o desenvolvimento das espécies como se fosse um filme, o resultado final poderia ser muito diferente do atual. Emílio Rolán Álvarez e Juan Gefaell Borrás para The Objective:
La evolución, ¿es azar o está determinada? En su conocido libro La vida maravillosa,
el paleontólogo y biólogo evolutivo Stephen Jay Gould propuso un
experimento mental que permite entender el fondo del asunto: imaginemos
que pudiésemos retroceder temporalmente hasta los inicios de la vida en
la Tierra como
si esta fuese una (ahora ya desfasada) cinta de VHS que pudiéramos
rebobinar, y dejáramos que la evolución se desenvolviese de nuevo desde
ese momento. ¿Qué nos encontraríamos?
De
acuerdo con la visión gouldiana de la evolución, es muy probable que
los organismos que viésemos evolucionar en esta segunda historia
paralela de la vida fueran muy distintos a los actuales. Con ello, Gould
quería poner de relieve el papel del azar y los eventos aleatorios en
la evolución de las especies.
El experimento mental de Gould ha sido muy influyente. Sin embargo, no todos los biólogos evolutivos están de acuerdo con su interpretación
de algunos episodios de la historia de la vida. Los «contrarios» a
Gould señalan que las fuerzas deterministas son al menos tan importantes
como el azar. Por desgracia, no es posible realizar el experimento
mental de Gould en la realidad, así que es complicado saber cuál de
estos dos planteamientos es el correcto.
Una
forma de aproximarse a la cuestión es establecer qué predicciones se
derivan de cada uno de estos dos escenarios alternativos y tratar de
encontrar ejemplos en la naturaleza o aproximaciones experimentales a
pequeña escala.
Según
el escenario que prioriza el azar, ante retos ambientales similares,
los distintos linajes de organismos deberían evolucionar adaptaciones
bien distintas fenotípicamente hablando, fruto de la influencia de los
procesos aleatorios. Por el contrario, según el escenario determinista,
ante condiciones similares, los diferentes linajes de organismos
deberían evolucionar adaptaciones muy parecidas entre ellas para hacer
frente a esas condiciones.
 |
| Especies de actinias dibujadas por Haeckel. Author provided |
A favor del azar: somos mutantes
¿Qué evidencias pueden contarse a favor del azar? El principal factor evolutivo que introduce aleatoriedad es la mutación. Las mutaciones son cambios en el material hereditario
(la secuencia de bases del ADN) de un organismo, y estas son la
principal razón de su variación fenotípica. Cuando los biólogos
evolutivos afirman que las mutaciones son aleatorias, con ello no
quieren decir que todas las mutaciones genéticas posibles tengan la
misma probabilidad de ocurrir. Al menos en la inmensa mayoría de los
casos, estas mutaciones no tienen relación directa con el valor
adaptativo que proporcionan al organismo que las porta. Que una mutación
genética ocurra depende de procesos impredecibles de naturaleza
subatómica.
Algunas
evidencias indican que las mutaciones pueden imprimir un curso azaroso a
la evolución. Por ejemplo, en los experimentos de evolución a largo
plazo en Escherichia coli dirigidos por Richard Lenski, microbiólogo de
la Michigan State University,
se ha encontrado que la evolución de la habilidad para crecer
aeróbicamente en citrato solo ha evolucionado en un único linaje de los
doce idénticos que conforman dichos experimentos a lo largo varias
decenas de miles de generaciones. La base molecular de este fenómeno
evolutivo parece depender de una combinación de mutaciones genéticas
únicas cuya ocurrencia es más bien rara, lo cual sin duda apoya la
visión azarosa de la evolución.
A favor del determinismo
Pero
no todo parece azar en la evolución. En el proceso evolutivo hay
fuerzas que operan en un sentido fuertemente determinista, constriñendo
el cambio fenotípico de los organismos tanto en el corto como en el
largo plazo. Entre estas fuerzas destaca, sin lugar a dudas, la
selección natural.
Hay
múltiples ejemplos descritos acerca de cómo la selección natural genera
rasgos similares ante retos ambientales semejantes, dando lugar a
procesos evolutivos paralelos y convergentes. Por ejemplo,
investigaciones en las que nuestro grupo de la Universidade de Vigo ha
desempeñado un papel clave han mostrado cómo los ecotipos Wave (de
pequeño tamaño y concha ligera) y Crab (de mayor tamaño y concha más
resistente) del caracol marino Littorina saxatilis, adaptados a
distintos microhábitats del ecosistema intermareal rocoso, han evolucionado por selección natural paralelamente y de forma parcialmente independiente en diversas latitudes de la costa occidental europea (España, Reino Unido y Suecia).
De
igual forma, la convergencia de distintos linajes hacia morfologías
similares en respuesta a los mismos retos ambientales (algo observado en
diversas especies de mamíferos placentarios y marsupiales) es otro
apoyo al papel determinista de la selección natural.
Añadamos eventos fortuitos como volcanes y meteoritos
Así
pues, tenemos que en la evolución pueden incidir procesos aleatorios,
como las mutaciones, y procesos deterministas, como la selección
natural. Desde luego, estos no son los únicos en sus respectivas clases.
Por ejemplo, eventos fortuitos como los meteoritos o las erupciones
volcánicas pueden condicionar el transcurso de la evolución; de modo
análogo, los sesgos del desarrollo también limitan ampliamente el
abanico de posibilidades evolutivas, pudiendo incluso contribuir a
generar fenotipos similares en especies solo lejanamente emparentadas.
La
importancia relativa de los procesos descritos en este artículo es algo
que todavía está en discusión, pero en nuestra opinión la evidencia
actual apoya la idea de que las fuerzas deterministas y aleatorias están
irremediablemente entrelazadas. La clásica frase atribuida al filósofo
griego Demócrito, que dio título a la conocida obra de Jacques Monod,
sigue resultando válida en el contexto de la biología evolutiva actual:
«Todo cuanto existe es fruto del azar y la necesidad».
BLOG ORLANDO TAMBOSI
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