Darwin (Conocimiento)

s a l e s d e i n c ó e i p c s u l E o v E

EDITORIAL

Evolución y creación ¿Será un dilema?

n este volumen se vierten opiniones científicas so bre un tema que se ha contaminado a lo largo de la historia reciente, y desde la publicación de El El origen origen de las especies , de Charles Darwin, por una aparente discusión entre la religión y la ciencia y con una concepción antitésica del concepto evolución vs descripción, que en el Génesis se hace de la acción creativa de un Dios que en los llamados siete días creó este planeta. La conmemoración del nacimiento de Darwin, que desde Cambridge, Inglaterra, hizo temblar al mundo con su visión de la evolución como elemento fundamental para la perfección de las especies, con su máxima obra: el ser humano, merece reconocimiento mundial, basado en e n la l a comprensión c omprensión y la exaltación de la figura científica de ese gran personaje, y no debe ser contaminada por una visión metafísica que, aunque muy respetable, se basa en la fe y en la interpretación de la Bi blia, bellísimo documento lleno de parábolas, ejemplos y comparaciones, que no tiene por qué utilizar el método científico convencional, porque, quizás, para ese libro trascendental, los días y las horas son diferentes que los que marca la clásica estructura de los calendarios y la de los horarios en que vivimos. Como homenaje a Charles Darwin, en este número de la revista Ciencia, Conocimiento, Tecnología , invitamos a científicos nacionales y extranjeros, expertos en

E

el tema, pero también agregamos la opinión de una estructura eclesiástica muy importante, como es la Iglesia Católica, con su representante brillante y mexicano, el cardenal Javier Lozano Barragán, presidente del Consejo Pontificio para la Pastoral de la Salud, del Vaticano, y con un destacado jesuita, el doctor Carlos Mendoza Álvarez. Aprovechando este viaje histórico, dejamos en la contraportada de esta revista el bellísimo recuerdo presencial de un darwinista excepcional, el biólogo Salvador Contreras Balderas, quien partió al cosmos del infinito el día 11 de febrero de 2009.

Pienso, luego existo

DESCARTES 1596 a 1650

¿Por qué tantos problemas, si la creación se justicia con la evolución?

4

CONOCIMIENTO

EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES

El origen de las especies especies:: el libro de las maravillas Porfirio Carrillo Castilla-Alcocer

“Mi obra está ahora (1859) terminada; pero como el completarla me tomará aún muchos años y mi salud dista de ser robusta, he sido alentado a publicar este resumen. Me ha movido especialmente a hacerlo el hecho de que mister Wallace, quien está estudiando la Doctor Porfirio Carrillo CastillaAlcocer

Investigador Titular C Instituto de Neurotología Universidad Veracruzana Director General de Posgrado [email protected]

historia natural del Archipiélago Malayo, ha llegado exactamente a las mismas conclusiones generales a las que yo he llegado sobre el origen de las especies… este resumen que publico ahora tiene necesariamente que ser imperfecto”. Charles Darwin

E

l Origen, y nos referimos principalmente a la sexta edición, comienza con una nota histórica sobre el desarrollo de las ideas acerca de la evolución de las especies. En ella, Darwin nos indica cómo leer su obra, “un resumen” de lo que debiera ser un trabajo monumental, que el naturalista concibió originalmente para muchos más años de reflexión y sobre todo para colectar y analizar más evidencia. Exhibe sin pudor sus propias interpretaciones erróneas desde la publicación del origen: “…cuando se publicó la primera edición de esta obra, estaba yo tan completamente engañado, como lo estaban otros por expresiones como: “la actuación continua del creador” . Asimismo, hace un reconocimiento a la claridad de la explicación dada para la selección natural por Alfred Russel Wallace. Sabía Darwin que la primera batalla que debía librar, y sin duda una de la centrales, era la de demostrar que

CONOCIMIENTO


con el paso del tiempo las especies cambiaban; no eran inmutables; variaban; eran dinámicas en sus formas, y lo resuelve recurriendo a sus orígenes, al entorno de su infancia, al infancia, al huerto, a la granja, a los agricultores; criadores de plantas y animales, que, si algo saben de suyo, es precisamente eso: que las especies domésticas bajo su cuidado van variando constantemente, y que no obstante no saber cuál es el origen de las razas domésticas y sus variaciones, sí se sabe –y se demuestra ampliamente- que esa variación de los progenitores puede ser transmitida a la descendencia. EL PERRO Y LA PALOMA Aparecen en este capítulo dos especies importantes en la obra de Darwin: el perro y la paloma. Las descripciones de las distintas cruzas entre razas de paloma, hechas a lo largo de muchos años por el propio Darwin, junto con las interesantes referencias históricas, muestran al lector lo que será este atento y disciplinado observador-relator: un apasionado de las especies vivientes, que traza una ruta hacia la comprobación de sus teorías, utilizando, referencias eruditas, descripciones que rayan en la composición literaria y un rigor de pensamiento basado en abundantes evidencias: Clásicos romanos, enciclopedias chinas, referencias a Plinio, África vista por lo ojos del gran Livingstone, salvajes y bárbaros y su relación con los animales, horticultores de la antigüedad, etcétera; todos reunidos en un deslumbrante y bien descrito mosaico que nos muestra la importancia que tiene la selección de especies por el hombre, la selección artificial. FUNCIÓN DE LAS VARIACIONES A continuación, en el capítulo dos, Darwin nos vuelve a dejar perplejos, ahora poniéndonos justo en el lugar que nos corresponde, estemos para verlas o no, para seleccionarlas o no; es en realidad la naturaleza el escenario más importante donde se llevan a cabo las variaciones; es ahí mismo donde ellas toman su principal función: servir a la para no perdernos en creer actos únicos de creación para sobrevivencia y evolución de las especies. cada especie o individuo, a lo que irremediablemente lleNuestra intervención, si se da, es apenas una mera me- garíamos si no aceptamos que hay variaciones individuatáfora expresada en la crianza; lo real es la lucha por la exis- les entre las especies. tencia, donde las variaciones ventajosas, por mínimas que sean, determinan al ganador; es éste el verdadero LA LUCHA POR LA EXISTENCIA valor del cambio, la sobrevivencia, como sobrevivencia, como lo demostrará En el capítulo tres, Darwin advierte, con su proverbial sena continuación. tido de la crítica, que lo anteriormente descrito no es una En el capítulo tres encontramos explicacio nes muy im- regla absoluta; así, indica que la simple existencia de variaportantes. La primera es la comprobación de que las espe- bilidad no explica cómo aparecen las especies en la nacies varían en estado natural, no tan sólo en la granja o en turaleza; es necesario considerar el fenómeno fundamenla huerta, de tal modo que varios de los principios de la tal de la lucha por la existencia. De acuerdo a esta lucha, variación y sus consecuencias, descritos en el capítulo an- las más ligeras variaciones, si son provechosas para los terior, se aplican a la variación individual en la naturaleza individuos de una especie, tenderán a conservar a estos y cómo incluso esta variación puede servir para reconocer individuos y sobre todo serán transmitidas, heredadas, a y ordenar, clasificar a las especies. su descendencia. Las mariposas de Wallace en el Archipiélago Malayo, Aquí está, pues, la selección natural; la conservalos crustáceos en Brasil, las hormigas, son algunos de los ción de variaciones útiles para la sobrevivencia de los ejemplos que se citan. Sin embargo, en esta amplia diver- que serán los más aptos. aptos. La selección natural, nos dice sidad de variaciones es importante ser un observador cui- Darwin, “siempre es una fuerza dispuesta a la acción y dadoso para decidir cuáles son las variedades y cuáles las será siempre enormemente superior a los esfuerzos del especies, o al menos recurrir a los consensos y todo ello hombre; así de superiores serán las obras de la naturaleza

5

6


CONOCIMIENTO

con respecto a las obras de arte”. Hablando de la lucha por la existencia, ese principio tan importante al cual llegó más rápida y claramente a través de la obra de Malthus, el viajero del Beagle nos advierte que la desarrollará más ampliamente en una obra futura. Será muy difícil entender la complejidad del mundo natural, sin este principio en mente, o de plano haremos una mala comprensión, y esto es fácil, si nos dejamos llevar por el “rostro resplandeciente y aparentem ente feliz de la naturaleza”, nos dice el agudo e inteligente observador; tenemos que apreciar el resplandor sin dejar de reconocer que éste implica también destrucción; ciertamente es así: las aves de bellos cantos se alimentan de los insectos que matan, y a su vez las cantoras son aniquiladas, junto con su polluelos por otras aves o mamíferos rapaces; la natu-

raleza es para Darwin, y está exactamente en lo cierto, un espectáculo de belleza y horror, escenario de distintos niveles naturales interconectados por eslabones de individuos, donde, dependiendo de lo observado, tenemos escenas de esplendor o de destrucción; de generación de vida o de muerte. La expresión de la lucha por la existencia es usada por Darwin en un sentido metafórico: “sólo tiene sentido para describir cómo los seres dependen unos de otros, un tejido de complejas relaciones”, y, lo que es más importante, no se trata solamente del individuo, sino de la producción de descendencia. Es, nos dice Darwin, la doctrina de Malthus llevada al reino vegetal y al animal; incluso el hombre también está sujeto a esta ley y a esta lucha. Leer este importante capítulo es imaginar que Darwin bien pudo haber quedado maravillado y a la vez horrorizado de esta visión de la lucha. La prueba está en el extraordinario párrafo que cierra el capitulo: “cuando reflexionamos sobre esta lucha, nos podemos consolar con la completa seguridad de que la guerra en la naturaleza no es incesante; que no se siente ningún miedo; que la muerte es generalmente rápida, y que el vigoroso, el sano, el feliz, sobrevive y se multiplica”.

EXPLICACIÓN DE LA SELECCIÓN NATURAL El capítulo cuarto, uno de los más extensos, si no el que más, es la argumen-tación y descripción cuidadosa del principio poderoso de la selección natural o la supervivencia del más apto. La argumentación y explicación darwiniana nuevamente inicia partiendo de los procesos que ha observado en las crianzas domésticas; la selección de caracteres que el agricultor hace ¿opera en la naturaleza? Sí, y eficazmente, nos dice el autor. Así, nos define que “a la conservación de las diferencias y variaciones individualmente favorables y a la destrucción de las perjudiciales le he llamado yo selección natural o sobrevivencia del más apto”. Ahí está, resumido, en gran parte, el arduo trabajo de observación y deducción en la vida de Darwin; brevedad descriptiva, descriptiva, resultado resultado de un largo proceso. A partir de este poderoso enunciado, Darwin tejerá pacientemente un cúmulo importante de explicaciones para derrumbar los malentendidos de su propuesta y la franca oposición a la misma; incluso aclara que la palabra selección natural es, obviamente, falsa en su sentido literal; no

hay quien conscientemente seleccione; no es una fuerza divina; es una metáfora explicativa de un conjunto de procesos que permiten la adaptación, la sobrevivencia y la reproducción de los más aptos; una síntesis o metáfora. “Si

personificamos la palabra naturaleza, es por asumir que esta personificación es en realidad sólo la acción y el resultado totales de muchas leyes naturales, y por leyes, la sucesión de hechos, en cuanto conocidos por nosotros”. Brillante, sin duda, la explicación darwiniana para lo que llama objeciones superficiales a los términos. Hila sus explicaciones con contundentes metáforas comparativas entre el papel seleccionador del hombre y de la naturaleza, revelando el pobre papel del hombre; la selección natural como mecanismo es constante, imparable, cuidadosa, selectiva, conservativa, silenciosa, oportunista, colorista, invisible, intemporal, e incluso hasta buena a los ojos de Darwin, en cuanto que adiciona ventajas individuales que se transforman en bienes colectivos para beneficio de una comunidad.

CONOCIMIENTO

SELECCIÓN SEXUAL A continuación, Darwin explica otro de los principios poderosos de su teoría: la selección sexual, “esta forma de selección depende, no de una lucha por la existencia, sino de la lucha de los individuos de un sexo, generalmente los machos- por la posesión del otro sexo. El resultado no es la muerte del competidor perdedor, sino el dejar poca o ninguna descendencia. La selección sexual es menos rigurosa que la natural”. De regreso a la selección natural, el acostumbrado detalle de los ejemplos inunda el texto y nos llena de evidencias; entre otros, lobos, aranes, insectos, flores y abejas observadas por Darwin en un fundacional trabajo de etología. Todo para decirnos cómo esta visión por él propuesta da pie a la comprensión de hechos que de otra manera serían inexplicables.

Un punto fundamental para entender la selección natural es la comprensión de los procesos de extinción, principalmente de las especies poco representadas o escasas. Otro principio básico del capítulo lo es la divergencia de caracteres: “cuanto más se diferencian los descendientes de una especie, tanto más serán capaces de ocupar puestos adicionales en la economía de la naturaleza y aumentar en número”. Darwin nos explica, en un cuadro brillantemente construido, y combinando los principios de selección natural y extinción, un gran árbol con ramas que se extienden por todas partes; cómo los descendientes modificados de las especies prosperan mejor en la medida que sean más diferentes a sus progenitores. La comprensión de este cuadro es fundamental para entender gran parte del proceso de la evolución, y regresará a él en otros capítulos. Nos previene Darwin de que la construcción de este árbol debe ser leída e interpretada con cuidado; hay ramificaciones en todos sentidos, obviamente no representadas en un espacio bidimensional, y, además, el sentido de arriba y abajo “no es sinónimo de inferioridad o superioridad en la cualidad de los seres vivos”. A continuación, la expresión de Goethe “la naturaleza, para gastar en un lado, está obligada a economizar en otro”, sirve para adentrarnos en la explicación sobre la compensación y economía de crecimiento. Aquí, Darwin nos ofrece explicaciones detalladas de uno de los grupos más estudiados por él: los crustáceos del grupo de los cirrípedos.

REAPARICIÓN DE CARACTERES La presencia súbita del color azul en distintas palomas: la presencia de tallos gruesos o raíces en distintos nabos; la presencia de rayas entre los asnos, cebras y/o caballos , son algunos de los brillantes ejemplos de este capítulo; deducciones elaboradas, entre otras, en el caballo belga, a partir de dibujos realizados por uno de los hijos de Darwin, o la cruza que el propio Darwin realizó entre una yegua y un caballo. Nos dice el autor: “la mejor hipótesis para explicar la reaparición de caracteres antiquísimos es que en los jóvenes de sucesivas generaciones generaciones existe una tendencia a presentar el carácter perdido desde hace mucho tiempo”. No admitirla, como prueba de la descendencia común con


modificación gradual en las especies, es “convertir las o bras de Dios en pura burla y engaño; casi preferiría yo creer, junto con los antiguos e ignorantes cosmogonistas, que las conchas fósiles no han vivido nunca, sino que han sido creadas de piedra para imitar las conchas que viven en las orillas del mar”. Después de cinco capítulos ampliamente descriptivos, deductivos, plagados de evidencias y citas de autores respetados, el enunciado de la teoría está casi construido; esta seguridad está íntimamente basada en los hechos descritos. Darwin nos los demuestra ciertamente, no tan

sólo al agrupar las principales objeciones que cualquiera y él mismo le pondría a su teoría, sino además por la contundente explicación que va dando a cada de estas cuatro objeciones, para él las principales. En realidad la explicación detallada para cada una se encuentra, al menos, en los próximos cuatro capítulos. En el primer caso, Darwin se pregunta: “¿Por qué, si las especies, como las aves actuales, han descendido de otras especies, no encontramos innumerables formas de transición? ¿Por qué, en lugar de haber confusión, hay especies bien definidas en la la naturaleza? naturaleza? Darwin nos nos recuerda que que las variaciones seleccionadas naturalmente para la sobrevivencia de los más aptos, para la adaptación a condiciones y competencias, van acompañadas irremediablemente de extinción de las formas menos adaptadas. Las formas de transición resultado de esta selección y adaptación no las vemos, ya que los registros geológicos, lo conservado pues, es significativamente menor e imperfecto de lo que generalmente se asume. Dice Darwin: “la corteza terrestre es un inmenso museo”, pero “imperfecto y lento”.

7

8


MECANISMO DE EVOLUCIÓN Para hablar de las sutiles pero importantes gradaciones, Darwin usa una amplia explicación acerca de cómo la selección natural pudo ciertamente haber sido el mecanismo para la evolución del ojo, sin duda uno de los órganos más sofisticados y a la vez flexible. En uno de los párrafos más contundentes y bellos del origen, Darwin manifiesta: “Cuando se dijo por vez primera que el sol estaba quieto y la tierra giraba a su alrededor, el sentido común declaró como falsa esta doctrina; pero el antiguo adagio de vox populi, vox Dei , como todo filósofo sabe, no puede admitirse en la ciencia. La razón me dice que puede demostrarse que existen muchas gradaciones, desde un ojo sencillo e imperfecto a un ojo complejo y perfecto, y cada grado es útil al animal que lo posee”. A partir de esto, viene la detallada descripción que va del nervio óptico, el ojo primitivo, hasta el ojo de los vertebrados, con citas a Wallace, Owen y por supuesto a Virchow. No falta la comparación del ojo con un telescopio. En otro pasaje, ampliamente citado y celebrado por los darwinistas modernos, y para referirse a la variación de los órganos, Darwin nos cita “la vieja y algo exagerada regla de Historia Natural, de Natura non facit saltum, la naturaleza no trabaja haciendo saltos”. Asimismo, Darwin reflexiona: “la selección obra solamente aprovechando pequeñas variaciones sucesivas; no puede dar nunca un gran salto brusco, sino adelanta por pasos pequeños, seguros, lentos”. Una de las más importantes dificultades abordadas por Darwin en este capítulo, tiene que ver con una interpretación de la variación y gradualidad en la conformación de los órganos y las estructuras, más que con su origen; al encontrar que algunos órganos no tienen ningún beneficio aparente para su poseedor, como lo marcaría la doctrina utilitaria, algunos naturalistas manifiestan entonces que los órganos han sido creados bellos para deleitar al hom bre o al creador. creador.

EL SENTIDO DE BELLEZA, ALGO SUBJETIVO Darwin argumenta brillantemente: “el sentido de la belleza depende de la naturaleza de la mente, del observador, independientemente de toda cualidad real en el objeto u órgano admirado; la idea de lo que es hermoso no es innata o invariable. Vemos esto, por ejemplo, en que los hom bres de las diversas razas razas admiran un tipo de belleza belleza por completo diferente en sus mujeres. Si los objetos bellos hubiesen sido creados únicamente para satisfacción del hombre, habría que probar que, antes de la aparición del hombre, había menos belleza sobre la tierra”. Una tercera dificultad es analizada por Darwin al referirse a los instintos. Se pregunta si éstos pueden modificarse por selección natural, tema que abordará en el capítulo octavo. La última de las dificultades se refiere al importante tema de la producción de descendencia, particularmente la dificultad de explicar por qué, a diferencia de la descendencia fértil, resultado del cruce entre variedades, en el cruce de las especies se puede observar eventualmente producción de descendencia estéril.

CONOCIMIENTO

Darwin, por lo resumido de su obra, tanto en argumentación como en ejemplos que quisiera mostrar, no quiere dejar dudas sin aclarar, objeciones que en la mente del lector del Origen quedaran como elementos de crítica y desacreditación de la teoría expuesta. El lector, para Dar-

win, debe ser un convencido de que la selección es el mecanismo central de la teoría. Por ello dedica también el capítulo siete a explicar y aclarar ampliamente las dificultades que pueden seguirse presentando para aceptarla; sin embargo, Darwin hace una importante aclaración: las objeciones contestadas son para los que al menos intenten comprender sus ideas; los lectores o naturalistas que no traten el Origen con atención y esmero no cuentan”. De acuerdo con lo anterior, no llama entonces la atención el que cerca de ¡40 cuartillas de las casi 60 ¡del capítulo siete, estén dedicadas a contestar a George Mivart, un distinguido biólogo londinense que rivalizó fuertemente con Darwin y sus ideas, y que incluso publicó en 1871, el libro titulado On the genesis of species –sobre –sobre la génesis de las especies-, una férrea oposición a Darwin, ya que, según Mivart, la teoría de la selección natural no explicaba del todo los estadios incipientes de estructuras que serían más tarde de gran utilidad.

CONOCIMIENTO

SU DEFENSA, CON EVIDENCIAS Así que, en la sexta edición del Origen, Darwin, respetuoso de los rivales y sobre todo con todo el poder que iba ganando su teoría, se lanza al campo de batalla para defenderse con su mayor fortaleza: las evidencias. Darwin es el naturalista generoso y hábil que nos permite sopesarlas y, sobre todo, aceptar obviamente las suyas; las malas interpretaciones de las lecturas de Darwin; el origen de la jirafa africana; el mimetismo de los insectos (con citas de Wallace); las barbas de la ballena, respuestas ya dadas a los objeciones de Mivart –como la de Malm en 1867-; la cola prensil de los monos americanos: la aparición de las glándulas mamarias en los mamíferos y el ornitorrinco; los estudios sobre la estrellas de mar, del respetado Agassiz; una estupenda serie de descripciones sobre la posible evolución de la capacidad de trepar en la plantas, son algunos de los ejemplos contundentes que Darwin opone a Mivart, en el párrafo final del capítulo. Al referirse directamente a las creencias de Mivart, nos dice: “admitirlas es, a mi parecer, entrar en las regiones del milagro y abandonar las de la ciencia”. Para el capítulo octavo, Darwin ha reservado la amplia explicación que requería una de la objeciones marcadas en el capitulo anterior, a saber, si los instintos pueden modificarse también por selección natural. Advierte Darwin que no ha intentado, con su teoría, explicar el origen de la vida; asimismo, no intentará ocuparse del origen de las habilidades mentales –a las que sin duda Darwin


se asoma describiendo el comportamiento instintivo. Pero ciertamente es, nuevamente, en el análisis detallado y descriptivo de algunos instintos especiales, como se puede apreciar mejor cómo han llegado a modificarse por selección natural. Y es precisamente aquí, desde mi muy personal punto de vista, donde Darwin y el origen alcanzan el esplendor descriptivo e incluso narrativo; la anidación de un pequeño pájaro (el cuclillo), la esclavitud de hormigas por otras hormigas, y la construcción de las celdas en los panales por la abeja, son tres estupendas descripciones conductuales que merecen una lectura atenta. Me atrevería a señalar que ninguna de las actuales filmaciones de la conducta animal, con toda su sofisticación técnica posmoderna, alcanzan a opacar estas tres joyas fundacionales de la etología animal. El poder narrativo de Darwin sólo se entiende por su poder de observación. Perplejo ante la naturaleza, Darwin, el colector de escarabajos, el cazador, el criador de palomas, es el más exacto y minucioso de sus relatores. Así como se recomendaban catalejos para ver los lienzos de los pintores de la escuela del río Hudson o de Barbizon, para leer este maravilloso capítulo, un lienzo descriptivo del comportamiento animal en la naturaleza, bien se puede evocar la presencia de una lupa, de un microscopio; pero no, son la mano y el ojo de Darwin los que nos dan esta visión; generoso conocimiento, lienzo de letras y descripción de maravillas.

9

10


CONOCIMIENTO

Atrapado entre bestias y dioses

Breve historia de la evolución del hombr hombree Rodrigo Soto

N Maestro Rodrigo Soto Consultor / Economía de las Ideas rsotomoreno@ yahoo.com

o era posible lo que los ojos de George Taylor observaban. ¿Cómo era posible que un animal tan estúpido e ínfimo en comparación con el hombre hubiese podido lograr ese avance evolutivo? Pareciese que un virus hubiera transformado el papel que monos y hombres jugaban entre sí en el planeta Tierra. Todo eso alteró fuertemente a Taylor y no se pudo contener. “Quítame de encima tus sucias manos, mono asqueroso”, gritó Charlton Heston, en su papel de George Taylor, de El Planeta de los Simios , en 1968, exclamación que muchas personas quisieran expresar cuando se les compara con un simio o se les dice que provenimos de un antepasado común, que, según Pamela Weintraub, es un indivi-

duo femenino que vivió en África hace unos 140 mil años, todo basado en estudios del ADN. Pero vayamos más allá de lo que ven los ojos y de lo que el corazón no quiere sentir. Si quisiéramos definir el objetivo de la vida del hombre, podríamos observar a cualquier ser humano o simplemente introducirnos en nuestra mente por un segundo. De esa forma, claramente veríamos que somos un mar de emociones y necesidades, que van peleando para ser satisfechas.

De acuerdo con el artículo “Why we are as we are?”, de The Economist , apoyado en la teoría de la evolución, de Darwin, la vida humana se centra en “supervivencia y reproducción”. Vivimos vidas sometidas al deseo de

CONOCIMIENTO nuestros genes, al igual que reaccionamos con impulsos primitivos impresos en nuestro código genético. UN EJEMPLO

Tomemos un ejemplo visual simple del mundo animal. Pensemos en la imagen, de National Geographic o Disco- very Channel , de un depredador. Pueden ser las leonas en África, que se agrupan cautelosas, sin hacer ruido, para rodear a la manada de gacelas y escogen a su víctima del día, para separarla de la manada, arrinconarla, atraparla, matarla y empezar a devorarla. Aquí podríamos preguntar: ¿quién culpa a las leonas cuando arremeten en contra de su presa para comerla?


Continuando el análisis de cómo percibimos la vida, y según escribe Corey S. Powell en la publicación Discover Magazine , en su artículo de “The long shadow of Darwin”, existen tres descubrimientos que han creado una revolución en sus campos científicos particulares y cambiaron paradigmas en la forma en que el ser humano percibe la vida y lo que espera de ella. FREUD, EINSTEIN, DARWIN

El primer aspecto que menciona Powell, es La Interpre- tación de los Sueños , de Sigmund Freud en 1899, que abrió nuevas puertas para la interpretación psicológica de los rincones de la mente humana; el segundo es la Teoría Es- pecial de la Relatividad , de Albert Einstein, en 1905, que logró aumentar lo descrito por Newton y transformar la concepción del espacio–tiempo, y, por último, El Origen de las Especies , de Charles Darwin, en 1859, que, aunque no es totalmente aceptada como las anteriores, sigue aportando nuevos datos para diferentes ramas del conocimiento del hombre y de su entorno. Empero, Darwin no fue el primero en proponer una teoría evolutiva. Gary Stix, en su artículo “Darwin´s Living Legacy”, comenta que Anaximandro, filósofo griego que vivió entre los años 610 y 546 a.C., sostiene que todas las especies, incluido el hombre, descienden de la vida en el mar o de los peces y que, sufriendo diversas

transformaciones y modificaciones, llegó a ser lo que es ahora. La desesperación de Darwin para sacar sus ideas a la luz fue beneficiosa, ya que él fue el primero en publicar su libro para reclamar la idea como suya.

El punto que nos llama la atención es complicado, al igual que la pregunta es difícil de responder, pues pensemos: ¿quién puede explicar mejor la situación anterior? ¿Es el designio de Dios? ¿O es la evolución de Darwin? Desde luego, la respuesta es indiferente para la

gacela, que, movida por el instinto de conservación, sólo trata de correr más velozmente que su depredador para poder ver el sol un día más, pastar para alimentarse y buscar dejar su herencia genética en el planeta antes de cesar de existir. A la vez, entrando en el campo teológico, creo que uno de los mejores regalos que Dios nos dio fue el “libre albedrío”: la capacidad de escoger caminos entre las bifurcaciones que se nos presentan en nuestro andar como seres humanos. Ahora bien, ¿realmente escogemos el camino o somos llevados por el código que se encuentra en nuestro ADN para discernir entre una situación x o o y? EL HOMBRE, EN LUCHA CONSTANTE

Para mi particular punto de vista, ambas posiciones ofrecen explicaciones fehacientes, pero para este caso vamos a tomar la ruta de base científica. Explicando más a fondo, creo que el hombre se encuentra atrapado entre bestias y dioses; es decir, entre su lucha constante que tiene, de suprimir sus instintos animales y su anhelo de ser la imagen y semejanza que su Dios quiere que sea.

11

12


CONOCIMIENTO

La teoría de supervivencia de Darwin por la mejor adaptabilidad de una especie a su entorno, así como la proliferación de sus genes es lo más conocido, pero es necesario que revisemos otro de sus escritos, titulado “La Descendencia del Hombre, y la Selección en Relación al Sexo”. La parte de la supervivencia del más sexy como lo han proclamado, entre otros, los doctores Kjell Nordstrom y Jonas Ridderstrale, es una característica evolutiva que ha pasado desapercibida en las ideas de Darwin y que debe ser abordada para comprender mejor nuestro comportamiento. Sobre todo, Nordstrom y Ridderstrale nos recuerdan que si Darwin nos dice que su legado descansa en sobrevivir y reproducirse, esta última parte no se concreta si no existe “atracción” para conseguir una pareja. EL CASO DEL PAVORREAL Por ejemplo, la cola del pavorreal macho sigue siendo motivo de sorpresa, pues desde la perspectiva de la supervivencia del más apto, no es una herramienta que proporcione ventaja comparativa para procrear; pero la hembra se ve atraída por ese macho, que tiene mejores genes que otros, pues si sigue vivo a pesar de esa cola que pudiera atraer más que a una hembra a un depredador, es porque cuenta con algo especial. Por más ridículo e increíble que parezca, en la actualidad, como lo describe “Why we are as we are” del Econo- mist , las mujeres prefieren a un hombre sexy traducido en un hombre con dinero. dinero. Los científicos darwinianos explican que el dinero no es solamente para proveer seguridad material para la mujer y su descendencia, sino que la competencia se centra en los genes. El pensamiento tradicional es que los seres humanos con dinero son personas que pueden promover genes saludables e inteligentes y atraen con mayor facilidad a individuos del sexo opuesto. Aunque muchos podemos no estar de acuerdo con esta postura, tratando de privilegiar otros atributos más importantes, como la mente, es innegable que un hombre con mayor poder o dinero tiene mayores oportunidades de procrear. La mujer toma parte en este juego del ingreso obtenido, pues a pesar de que siempre pensamos en que la mu jer gana menos que el hombre, cuando no ha encontrado pareja (regularmente entre los 22 y 29 años) su ingreso es igual que el del hombre o por debajo de éste por sólo uno por ciento de diferencia, según datos del Institute of Eco- de Inglaterra encontrados en el Economist . nomic Affairs de Ahora, no nos quedemos en este punto. Tomando en cuenta lo anterior, la evolución vista por Darwin promueve el crecimiento económico de las naciones, y naciones, y cada persona compite, esperando de manera leal, con sus habilidades y capacidades para generar riqueza para proveer seguridad a su compañero o compañera y sus hijos.

habilidades, también genera algo ineludible, que son las clases sociales, que en la evolución de Darwin se encuentran presentes en las diferentes especies de animales. Es así como Darwin se ha metido en la economía; incluso se ha creado un área llamada “Economía del Comportamiento”, que se comenta en el artículo “Unfinished Business” de la misma publicación, para publicación, para comprender las decisiones que realiza una persona en materia de economía. Para traer a la luz esto, contamos con el Efecto de Dotación que nos sorprende al ver cómo un individuo es renuente a cambiar un artículo de su propiedad por uno similar que no lo es. Lo que esto nos dice es que la clásica decisión de intercambiar bienes en el l ibre mercado no está sólo dominada por el raciocinio como predecirían los economistas. Por otro lado, algo innegable, que nos ha definido como especie, es una característica de la cual no deberíamos estar muy orgullosos: estoy hablando de la violencia. Los cia. Los estudios sobre asesinatos y sobre los perpetradores de los mismos, por parte de los doctores Margo Wilson CLASES SOCIALES y Martin Daly, de la Universidad de Canadá, mencionados Pero no todo queda ahí, como lo marca el escrito del Eco- en el artículo de “Why we are as we are”, han arrojado que nomist , sino que ese esfuerzo de cada persona, pagado en el 86 por ciento de las víctimas son del género masculino, relación al trabajo hecho de acuerdo a sus capacidades y jóvenes, solteros, y algunas veces desempleados.

CONOCIMIENTO

Pero lo más interesante en los hallazgos de Daly y Wilson es que, aplicando los patrones evolutivos definidos por Darwin, se piensa que en la mayoría de los crímenes perpetrados se deben a que estos hombres están compitiendo por estatus o por una mujer, y específicamente en este último punto, compiten por tener relaciones sexuales y/o procrear.

COMPORTAMIENTO CRIMINAL Curiosamente, cuando el individuo masculino se casa u obtiene éxito en el sexo, entonces el comportamiento criminal disminuye. Ahora que, si el hombre en cuestión se casa y tiene hijos, entonces el comportamiento criminal desaparece. Estamos hablando de cómo el matrimonio y tener descendencia elimina a potenciales criminales, según este estudio.

Otra característica que tenemos impresa en nuestro código genético es el placer de la venganza, pues, como recordamos en el artículo “The Pleasure of Revenge”, de Scientific American, ésta estimula los mismos centros de recompensa en el cerebro igual que cuando tomamos alguna droga o comemos nuestro postre favorito. La venganza y el castigo para una persona o ser que lo merece, de acuerdo a las normas sociales y legales de un determinado estado o nación, descansan, al parecer, únicamente dentro de la mente humana. Un ejemplo clásico para demostrar lo anterior es volviendo al artículo de “Why we are as we are”, para recordar que una leona defenderá a sus cachorros del infanticidio, pero si no lo puede evitar, ciertamente puede sufrir, pero seguirá su camino; incluso es normal que tenga hijos y procree con el infanticida de sus cachorros.


En el caso humano, difícilmente una madre perdonaría eso de otro ser humano, y haría todo a su alcance para no procrear con él; por lo contrario, esperaría el momento para tener su venganza. Aquí vale la pena hablar de Richard Dawkins y sus memes, que, de acuerdo a él, son la unidad de transmisión cultural o unidad de imitación, como una especie de replicadores. La explicación de Dawkins, por aventurada que suene, se sustenta en que cada vez que se plantea una idea o un concepto de un cerebro a otro, gracias a la imitación, se está convirtiendo en un vehículo más para la propagación de ese “meme” en particular. Todos los días estamos influenciados por ciertos arquetipos de conducta y comportamient o que van moldeando nuestra forma de actuar en la vida diaria. Pero aquí debemos transmitir, aparte de los genes, los memes que nos componen, con el fin último de preservar nuestra especie y no dañar a los demás seres vivos que habitan y comparten el medio ambiente.

¿Y EL FUTURO? ¿Qué nos depara el futuro como especie? El doctor Peter Ward propone tres caminos, sin contar la posibilidad de que nos extingamos, claro. Son los siguientes: a) Estasis. Nos mantenemos como somos ahora, salvo con pequeñas afinaciones o especializaciones, como sucede en las razas del planeta en la actualidad.

b) Especiación. Una nueva especie de seres humanos evoluciona en éste o en otro planeta. c) Simbiosis con las máquinas. Se produce una integración del cerebro hombre con la máquina, para producir una inteligencia colectiva, que puede o no retener las ca-

13

14

CONOCIMIENTO


racterísticas y cualidades que reconocemos como humanas. Ward sugiere que, en un futuro, tal vez próximo, continuando con la exploración genética celular, podremos imaginar la Utopía de que los padres puedan pedir una programación especial de nivel de IQ de sus hijos, y, ¿por qué no?, pedir que se especialicen en cierta área del conocimiento, pensando que también podremos evitar que el individuo por nacer venga con un defecto genético que le impida continuar el ciclo de su vida; es decir, eliminar enfermedades genéticas y aumentar la esperanza de vida. Además, pensemos en que se pueda engañar a las células programadas para morir (apoptosis) y que les digamos que el cuerpo celular puede durar más de cien años con una perfecta salud, o, ¿por qué, no pedir alcanzar los 150 años, como piensa el doctor Ward?

LA EVOLUCIÓN CONTINÚA Para Kathleen McAuliffe, el ser humano sigue evolucionando, pero alejándonos entre razas; es decir, que cada vez nos parecemos menos y no nos estamos fusionando en una humanidad mixta, como ella le llama. Hoy en día, el grito de Taylor en El Planeta de los Simios se pierde y casi no se escucha, gracias a que hemos com-

probado, como nos lo dice McAuliffe en su artículo “Are we still evolving?”, que el ADN entre todos los seres humanos sólo varía en un 0.5 por ciento y que el genoma del ser humano y el del chimpancé varían sólo entre uno y dos por ciento. A Darwin lo cambió ese viaje en el Beagle. Fue uno al subirse y otro al bajarse de la embarcación, y su teoría evolutiva se sigue aplicando y fusionando con diversas áreas del conocimiento. También nosotros somos unos antes de Darwin y otros después de sus conclusiones sobre nuestra especie. Así que, más que criticar destructivamente a Darwin, deberíamos abrazar sus conocimientos y seguir obteniendo información de ellos, con el fin de aplicarlos en comprender de dónde venimos y hacia dónde vamos. Tal vez así podamos lograr hacer de éste un mejor mundo para todos.

REFERENCIAS “Why we are as we are, Darwinism”, The Economist , December 20th 2008. Unfinished Business, Evolution. The Economist , February 7th 2009. Quammen, David. The Darwin Bicentennial , National Geographic , February 2009. McAuliffe, Kathleen. Are we still evolving? , Discover , March 2009 Powell, Corey S. The Long Shadow of Darwin, Discover , March 2009. Stix, Gary. Darwin´s Living Legacy , Scientific American, January 2009. Ward, Peter. What will become of homo sapiens? , Scientific American , January 2009. Ridderstrale, Jonas; Nordstrom Kjell. Karaoke Capitalism, Pearson Educación, Madrid 2004.

CONOCIMIENTO


El problema del diseño y la revolución darwiniana

15

1

Ana Bar ahon a

INTRODUCCIÓN

E

n el año 2009 celebramos el bicentenario del nacimiento de Charles Darwin (1809-1882) y los 150 años de la publicación de su libro El Origen de las Especies , cuya influencia fue decisiva para el estudio y comprensión de los seres vivos, y sobre todo, del lugar del ser humano en la naturaleza. La revolución científica que dio lugar a la ciencia moderna, inició cuando Copérnico desplazó a la Tierra de su lugar como centro del Universo y la colocó en un lugar subordinado entre otros planetas, dando vueltas alrededor del Sol, y cristalizó cuando Darwin, siglos más tarde,

Pero, más importante aún, Darwin proporcionó una explicación causal del origen de los organismos: la selección natural. Con ella, Darwin extendió al mundo orgánico el concepto de naturaleza derivado de la astronomía, la física y la geología; la noción de que los fenómenos naturales pueden ser explicados como consecuencia de leyes inmanentes, sin necesidad de postular agentes so brenaturales. brenatur ales. La revolución darwiniana darwiniana redujo redujo al dominio de la ciencia los únicos fenómenos naturales que todavía quedaban fuera de ella; a saber, la existencia y la organización de los seres vivos.

desplazó a los humanos de su posición central dentro de LAS EXPLICACIONES TELEOLÓGICAS todas las formas de vida, y los colocó como una especie Y EL PROBLEMA DEL DISEÑO más entre muchas. De esta forma, los humanos estaría- La teleología o el pensamiento teleológico ha estado premos relacionados con los chimpancés, los gorilas, y otras especies que comparten un ancestro común. Los hallazgos de Copérnico, Kepler, Galileo, Newton y otros, en los siglos XVI y XVII, condujeron gradualmente a una concepción del universo como materia en movimiento, gobernada por leyes naturales, mientras que Darwin mostró que los organismos evolucionan, que descienden de antepasados muy diferentes a ellos, y que las especies están relacionadas entre sí, porque tienen antepasados comunes.

sente en las discusiones acerca de las explicaciones biológicas en la historia de la biología, desde Aristóteles hasta nuestros días, y representa un problema fundamental para la filosofía de la biología. La idea de un propósito o fin en la naturaleza, de un telos, no es original de Aristóteles. Sócrates y Platón sos-

tenían que nada en la naturaleza y en el mundo puede explicarse por el azar o la casualidad, como lo había sostenido Demócrito, sino que las creaciones de la naturaleza se dan porque son necesarias y porque son lo mejor.

Doctora Ana Barahona Catedrática de la UNAM Especialista en historia y filosofía de la biología, evolución y enseñanza de las ciencias Presidenta-electa de la International Society for the History, Philosophy and Social Studies of Biology [email protected]. unam.mx

16

CONOCIMIENTO


Para Platón, el mundo natural es el producto final de un diseñador o conciencia universal que ordena todo en el mejor lugar posible, un artesano del cosmos, el Demiurgo. El énfasis de Platón en un demiurgo del universo permitió a los neoplatónicos conectarse con el pensamiento cristiano dominante durante el siglo XVII. Una de las principales inquietudes de Aristóteles fue la búsqueda de explicaciones de los procesos naturales, atendiendo a sus causas; es decir, para Aristóteles, sólo conocemos una cosa o un proceso cuando conocemos sus causas.

CAUSA FINAL O TELOS Para Aristóteles, conocer la causa final o telos era el objetivo principal de toda investigación. Sólo se pueden conocer las cosas y los acontecimientos individuales cuando comprendemos la causa de cada uno de ellos. Bajo esta visión teleológica del mundo, pensaba que existía una finalidad en la naturaleza; que lo mejor era lo que realmente ocurre en ella, pues la finalidad es la que ordena todo. Aristóteles

no creía en una teleología universal aplicable a todos los fenómenos naturales, sino que algunas cosas y procesos naturales son para un fin.2 “...Así pues, si la golondrina hace su nido en vistas de un fin, la araña su telaraña, las plantas producen hojas en vistas de sus frutos y ellas reafirman sus raíces debajo del alimento y no arriba, es evidente que una causa semejante debe haber en los entes que se generan y son por naturaleza. Y puesto que la naturaleza puede entenderse en dos sentidos, como materia y como forma, y dado que esta última es el fin, y todo lo demás es en vistas de un fin, la forma tiene que ser causa final”. 3 En los siglos posteriores, la influencia de las ideas teleológicas de Platón fueron permeando hasta el Renacimiento. En el siglo XVII, sin embargo, las explicaciones teleológicas fueron muy discutidas, en gran parte por las diferentes acepciones del término. Gracias a santo Tomás de Aquino, la metafísica aristotélica, la física y la historia

William Paley, recordado por su analogía del relojero y sus argumentos para demostrar la existencia de Dios en su obra Teología Natural .

Platón y Aristóteles. natural fueron incorporadas a los dogmas de la iglesia; sin embargo, la teleología lo hizo con un énfasis platónico. Dios, además de ser la causa primera y la causa final, participa activamente en el mundo. Copérnico y Galileo se opusieron a la física de Aristóteles, pero sin hacer mención a la visión teleológica de la iglesia. Posteriormente a ellos, las leyes de la f ísica de Newton requerían la operación continua de Dios, en clara reconciliación de la física con la teología.4 La visión neo-platónica del mundo newtoniano impactó de manera sobresaliente a la biología, en los trabajos de Georges Cuvier, Richard Owen, Louis Agassiz y Karl Ernst von Baer, por mencionar a los más preeminentes. En el siglo XIX, particularmente en Inglaterra, existía consenso acerca de los alcances de las explicaciones científicas y el dominio de la teología que permitía una cómoda coexistencia entre ésta y la ciencia. La teología natural de William Paley, Thomas Malthus y John Herschel, en el siglo XIX, era una forma cristiana de la tradición platónica de teleología externalista.5 Los animales están estructurados y se comportan como lo hacen pues son el r esultado del diseño de un Creador benevolente, de acuerdo a un propósito. En su libro Teología Natural, Paley expone que a través del estudio meticuloso de la adaptación de los seres vivos a su medio, se descubren los propósitos divinos y las buenas intenciones.6 La versión inglesa de la teología natural profesa una armonía perfecta en toda la naturaleza, dando lugar al estudio del diseño en todas las adaptaciones.

La teología natural permitió tratar a la ciencia y a la teología como un mismo problema, y “durante la primera mitad del siglo XIX muchos naturalistas, como Agassiz y Charles Lyell, pensaban que sus tratados científicos eran meros ejercicios de teología natural.”7

CONOCIMIENTO

17


cómo las innumerables especies que habitan el mundo se han ido modificando, hasta adquirir esta perfección estructural y esta adaptación mutua”. Ciertamente, buena parte de los cambios pueden atribuirse a variaciones climatológicas, a desequilibrios ecológicos o, incluso, como hace Cuvier, a grandes cataclismos naturales. Sin embargo, no puede sostenerse que la responsabilidad de tales cambios sea sólo de las causas externas.

MECANISMOS DE MODIFICACIÓN Afirma Darwin: “Los naturalistas continuamente aluden a condiciones externas, tales como el clima, alimentación, etcétera, como la causa única de variación; en un sentido limitado, esto puede ser verdad. Pero es absurdo atribuir a causas puramente externas la estructura, por ejemplo, del pájaro carpintero, tan admirablemente adaptado para capturar insectos bajo la corteza de los árboles, e igualmente absurdo explicar la estructura de un parásito y sus relaciones con varios seres orgánicos distintos, por efecto de las condiciones externas, de la costumbre o de la voluntad de la misma planta.” Así, para Darwin, “es de la mayor importancia alcan-

zar un juicio claro acerca de los mecanismos de modificación y adaptación mutua”. Autores como Ayala consideran que “la principal motivación de El Origen de las Especies era la de proveer una solución al problema de Paley; a saber, demostrar cómo su descubrimiento de la selección natural daba cuenta del diseño de los organismos, sin la necesidad de recurrir a agentes supernaturales.”8

Pie de Página 1

Una versión más extensa de este artículo está por aparecer en un volumen especial dedicado a Charles Darwin y la evolución, de la Revista Ciencias, de la Facultad de Ciencias de la UNAM. 2

Guthrie, W. K. C. 1981. Historia de la Filosofía Griega. Vol. VI. Introducción a la Filosofía de Aristóteles. Traducción española. Madrid: Gredos; Jaeger, W. W. 1997. Aristóteles. Traducción española. México: Fondo de Cultura Económica. 4ta. Reimpresión; Lear, J.1994. Aristóteles. Traducción española. Madrid: Alianza Editorial. 3

Aristóteles. 1993a. Física. Libros I y II. Traducción española. Buenos Aires: Biblos. p. 96. 4

Hull, 1973. Hull, D. 1973. Darwin and his Critics. The Reception of Darwin’s Theory of Evolution by

DARWIN Y EL PROBLEMA DEL DISEÑO Paley fue leído por Darwin cuando éste era estudiante, entre 1827 y 1831. Darwin leyó y disfrutó la Teología Natural en sus años de estudiante en Cambridge, y encontró el argumento bastante sugerente, aunque posteriormente cambiaría de opinión. La motivación principal de Darwin en El Origen de las Especies era dar una solución al pro blema de Paley; es decir, decir, mostrar cómo su descubrimiento de la selección natural podría dar cuenta del diseño de los organismos, sin la necesidad de agentes supernaturales. Darwin, desde su viaje alrededor del mundo a bordo del barco inglés HMS Beagle (viaje que duró de 1831 a 1836), planteó el problema de la adaptación al descubrir ciertas diferencias y variaciones existentes entre los pinzones de las Islas Galápagos, como lo era la forma del pico y la forma de alimentación, entre otras. Estas diferencias fueron explicadas por medio del concepto de adaptación, sin recurrir a la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos de Lamarck ni, menos aún, a la doctrina del diseño o de la adaptación perfecta de la teología natural. En la introducción a El origen de las especies , Darwin reflexionó sobre las afinidades entre las diversas especies, su distribución geográfica, su sucesión geológica y otros hechos semejantes. Concluyó que las especies no han

the Scientific

Community. Chicago: The University of Chicago Press. 5

Hull, D. 1973. Darwin and his Critics. The Reception of Darwin’s Theory of Evolution by the Scientific

Community. Chicago: The University of Chicago Press.

sido creadas de manera independiente, sino que se han originado unas de otras. “Sin embargo, esta conclusión... no sería satisfactoria mientras no se pueda demostrar

Rhinoderma darwini.

18


CONOCIMIENTO Pie de Página 6

Mayr, E. 1982. The Growth of Biological Thought. Diversity, Evolution and Inheritance. Cambridge: Harvard University Press; Lennox, J. G. 1992. Teleology. En: Keller, E.F. and Lloyd, E. (eds.). Keywords in Evolutionary Biology. Cambridge: Harvard University Press. pp.324-333. 7

Mayr, E. 1982. The Growth of Biological Thought. Diversity, Evolution and Inheritance. Cambridge: Harvard University Press. P. 373. 8

VARIACIÓN CONTINUA E IMPERCEPTIBLE En la teoría de la evolución por selección natural de Darwin, la variación en la naturaleza ocurre de forma continua e imperceptible, y aparece de acuerdo a leyes desconocidas (que serán postuladas hasta el siglo XX). Sobre esta variación individual actúa la selección natural, produciendo un patrón continuo de evolución. Así, la adaptación de los organismos a su medio se debe a la actuación predominante de la selección natural a través de las generaciones. En este proceso evolutivo continuo, Darwin niega la idea de un diseño debido a la existencia de un ser divino y omnipotente. Según Darwin, si su explicación era correcta, la evolución biológica podría tener lugar; los organismos podrían haber cambiado y diversificado en el tiempo, como respuesta a la diversidad de condiciones en diferentes lugares y momentos. Para Darwin, entonces, la evidencia de la evolución corroboraba su explicación del diseño como resultado de la selección natural. En El Origen de las Especies, Darwin expresó una visión de la evolución como un proceso dirigido. “El hombre se-

lecciona para su beneficio; la naturaleza sólo para el bien del individuo.”9 “La selección natural no puede producir ninguna modificación en ninguna especie exclusivamente para el bien de otra. Pero la selección natural puede y a veces produce estructuras para herir directamente a otras especies.”10 De esta forma, Darwin piensa que la selección natural guía a las especies de acuerdo al criterio de lo que es bueno para ellas. La selección natural es una fuerza imperceptible que orienta el cambio evolutivo.

CONCLUSIONES Antes de la publicación de El Origen de las Especies , las concepciones teleológicas eran dominadas por la existencia de Dios. Darwin definitivamente puso de lado esta

concepción acerca del diseño, en donde aparentemente se eliminaba toda visión teleológica. La teoría de Darwin apareció como una negación tajante de ese tipo de teleología, en la medida en que introdujo en el mundo natural la dinámica de los seres vivos y echó fuera de su seno las deidades y entelequias. Esta teoría cambió radicalmente el mundo del ser humano. A pesar de que Darwin no fue el primero en

hablar de la transmutación de las especies, su teoría tuvo muchísimo impacto al presentar evidencia contundente. De igual forma, su teoría tenía implicaciones más allá de la biología, al trastocar creencias y comportamientos arraigados en el siglo XIX.

Ayala, F. J. 1970. Teleological Explanations in Evolutionary Biology. Philosophy of Science, 37:1-15, p. 10. 9

Darwin, C. 1968 [1859]. The Origin of Species. Species. London: Penguin. p. 132. 10

Darwin, C. 1968 [1859]. The Origin of Species. Species. London: Penguin. p. 283.

CONOCIMIENTO


19

Efemérides en el pensamiento darwinian darwinianoo Césarr Cantú Ayala Césa

E

l año 2009 es de gran importancia para la Biología, ya que se conmemora el bicentenario del natalicio de Charles Darwin y el aniversario 150 de la publicación de su más importante obra: El origen de las especies por medio de la selección natural. El 12 de febrero de 1809 nació en Inglaterra Charles Robert Darwin, quien se convertiría en el biólogo más

ilustre de la historia, al sentar las bases para el estudio moderno no sólo de los seres vivos, sino de la naturaleza en general, con su teoría evolutiva publicada el 24 de noviembre de 1859 en el libro que revolucionó no sólo el pensamiento científico de su época, sino la cosmovisión de la humanidad. Darwin planteó que nuestra especie, al igual que el resto de los seres vivos, tiene un origen natural y no divino, como lo imponía el Establishment de su época. Pese a ello, 2009 ha sido declarado Año Internacional de la Astronomía, dado que se conmemoran 400 años de que el astrónomo Galileo Galilei dirigió por primera vez un telescopio al cielo para observar los astros, lo que le llevó a plantear la teoría heliocéntrica, con lo que cambió el paradigma planteado por Ptolomeo en el siglo I de nuestra era, que concebía a la Tierra en el centro del universo. No obstante que la idea de Galileo era errónea, pues ubicaba al Sol en el centro del universo, su influencia en

el pensamiento humano fue tan impactante, que generó un profundo cambio en la concepción de la naturaleza de la sociedad medieval y particularmente en la situación de nuestro planeta en el cosmos. En su momento, las ideas de Darwin echaron por tierra la cosmovisión concebida durante la Edad Media, cuyo inicio se remonta al año 529, cuando el emperador romano, Justiniano I, ordenó el cierre de la Academia de Platón por considerarlo un establecimiento pagano; según su edicto: Prohibimos que enseñen ninguna doctrina aquéllos que se encuentran afectados por la locura de los impíos paganos .

OSCURANTISMO Este hecho simboliza el inicio de una época oscura para la ciencia, que dejó atrás las ideas de los filósofos griegos como Anaximandro: el ancestro de los humanos debió ser un organismo marino, y Empédocles: los hombres, como todos los animales y plantas, están compuestos de los mismos elementos en diferentes proporciones, por lo que hay la misma naturaleza en todos ellos, ideas concebidas entre los siglos VII y V antes de nuestra era, y que fueron, sin duda, precursoras incipientes de la teoría moderna de la Evolución.

La fundación de la primera universidad en la historia, hace mil 150 años, marcó el inicio del lento proceso

Doctor César Cantú Ayala Profesor de Conservación Ecológica Facultad de Ciencias Forestales, UANL ccantua@prodigy. net.mx

20

CONOCIMIENTO


de cambio de las ideas medievales. En el año 859, los árabes crearon la Universidad de Karaouiyne, en el seno de una mezquita musulmana, en la ciudad de Fes, en Marruecos. Esta universidad es la más antigua del mundo, y permanece activa en nuestros días. A partir de ese momento, se desencadenó la creación

de las primeras universidades en Europa, entre las que destaca la Universidad de Cambridge, en Inglaterra, en el año 1209, Alma Mater de de Charles Darwin, donde aprendió Geología y Botánica, entre otras ciencias, bajo la tutela de dos excelentes profesores: Adam Sedgwick y John Henslow. El año 1789 marcó otro importante cambio en el rumbo de la historia de la humanidad, con la Revolución Francesa. Un aspecto fundamental de este movimiento social, que abrió paso a un nuevo paradigma para la época, fue el que marcaron los pensadores liberales Juan Jacobo Rosseau, Voltaire, John Locke, David Hume y el mismo zoólogo Jean Baptiste Lamarck, proponiendo el deísmo como corriente filosófica cuya idea central establece que ni la naturaleza ni los seres humanos están regidos por una fuerza divina superior, sino por principios y leyes naturales accesibles a nuestro entendimiento; lo que determinó el derrocamiento del teísmo, derivado de la tradición judeo-cristiana, cuyas ideas creacionistas y fijistas dominaron el pensamiento occidental por más de nueve siglos.

Universidad de Cambridge, Inglaterra.

ESTUDIO DE LA NATURALEZA Sería Darwin, con su magnifica teoría evolutiva, el que finalmente consolidaría las bases conceptuales para el estudio de la naturaleza, no sólo en el campo de la biología, sino también en las áreas de la filosofía y la sociología, sociología, entre otras.

Jean Baptiste Lamarck quien quien participó activamente en la Revolución Francesa, publicó en 1809, precisamente el año del natalicio de Charles Darwin, el libro Philosophie Zoologique , en el que plasmó la hipótesis evolutiva más significativa hasta entonces, lo que sentaría las bases para que, años más tarde, Darwin desarrollara, paralelamente con Alfred Russel Wallace, las ideas acerca de la teoría de la Selección Natural, que f ueron presentadas por primera ocasión a mediados de 1858, en la Sociedad Linneana de Londres.

VON HUMBOLDT Alexander von Humboldt, el naturalista alemán padre de la geografía, quien nació hace 240 años, en 1769, y falleció el año de la publicación de El origen de las especies , de Darwin, inició en 1799 una expedición científica de cinco años por el continente americano. Humboldt influyó marcadamente en el pensamiento de Darwin, a través de su obra monumental monumental Cosmos , cuyo primero de cinco volúmenes apareció en 1845. 1845. En 1836, cuando Darwin concluyó la expedición de cinco años en el Beagle alrededor del mundo, aún conservaba las ideas creacionistas, por lo que tuvieron que pasar más de 20 años de análisis concienzudo

de los especímenes colectados en su viaje, y la lectura de múltiples trabajos científicos de influyentes naturalistas, para que estructurara su teoría evolutiva por medio de la selección natural. Dicha proeza la consiguió a pesar de

Alexander von Humboldt, pintado por Joseph Stieler.

las lagunas de conocimiento existentes en su época, tales como la forma en que surge la vida, ya que entonces se aceptaba la teoría de la Generación Espontánea. De la misma manera, se desconocían los mecanismos de transmisión de los caracteres hereditarios, descritos hasta 1866 por Gregor Mendel y rescatados del olvido hasta ya iniciado el siglo XX cuando fueron redescubiertos. No fue sino hasta 1909, dieciséis años después de la muerte de Darwin, cuando el biólogo Danés Wilhem Johannsen acuñó el término gene para denotar a las unidades básicas transmisoras de la herencia.

CONOCIMIENTO


21

quien, estudiando la Biblia, dedujo que la creación ocurrió el año 4004 antes de nuestra Era, por lo que el Universo, según su interpretación, no tenía más de seis mil años de existencia. No sólo contra este tipo de hechos dogmáticos tuvo que lidiar Darwin, sino con su fuero interior, ya que en su formación original en el Christ´s College, de la Universidad de Cambridge, había recibido, además de las cátedras de geología y botánica, la cátedra en teología, por lo que,

de no haber realizado la expedición en el Beagle, muy probablemente se hubiera convertido en pastor anglicano, como era el deseo de su padre. La respuesta social en rechazo a su teoría evolutiva, cuando ésta fue presentada en la primera edición de El origen de las especies , fue atemperada por la intervención de científicos amigos de Darwin, entre los que destacan Thomas Huxley y Ernst Haeckel, quienes apoyaron su teoría y permitieron su aceptación en buena parte de los círculos científicos de su tiempo. En noviembre próximo se cumplirán 150 años de la publicación del libro que causó tanta controversia, por lo que podríamos pensar que, tras este prolongado periodo, y tantos avances científicos y tecnológicos de que ahora disfruta la sociedad, se debería aceptar la idea funda-

mental de Darwin sobre el origen de las especies, pero desgraciadamente no es así. DARWIN Y EL ESCLAVISMO Abraham Lincoln nació en la misma fecha que Charles Darwin, y al igual que él era antiesclavista. El joven Darwin, que en 1832 contaba con sólo 24 años de edad, apuntó en el libro de viaje sus impresiones acerca del esclavismo, que en su tiempo era considerado normal por la conciencia social imperante: Aquéllos que sienten simpatía por el amo y frialdad de corazón por el esclavo, no parecen ponerse nunca en el lugar de este último; ¡qué sombrías perspectivas, sin la menor esperanza de cambio! Imagínese a usted mismo ante la posibilidad, siempre planeando sobre su cabeza, de que su mujer y sus hijos (aquellos objetos que la naturaleza empuja a llamar propios incluso a un esclavo) sean arrancados de su lado y vendidos al mejor postor como si fueran ganado. ¡Y también los actos son perpetrados por hombres que profesan amar al prójimo tanto como a sí mismos, hombres que creen en Dios y que rezan para que se haga su voluntad en la Tierra! Le enciende a uno la sangre, pero también le encoge el corazón pensar que los ingleses y nuestros descendientes americanos, con su orgulloso grito de libertad, hemos sido y somos tan culpables. Este pasaje denota su gran sensibilidad y preocupación por los grupos sociales marginados, con agudos cuestionamientos a la ética de su época, como más tarde lo volvería a referir a su paso por la Patagonia y Tahití, cuando contactó a los habitantes nativos y observó su relación con las personas de occidente. Otro pasaje de su bitácora de viaje, que ilustra acontecimientos que marcaron un cambio en la visión de Darwin acerca de la sociedad y la naturaleza, se dio al contactar en diversas ocasiones a los habitantes nativos de la Patagonia: los fueguiños, grupo étnico ahora extinto, cuya forma de vida fue descrita por Darwin como extremadamente rústica, exigida por las condiciones climáticas en una de las regiones habitadas por humanos más inhóspitas del mundo, lo que lo llevó a cuestionar la perfección de la Creación Divina.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA NATURALEZA Por otra parte, Darwin tuvo que sobreponerse al clima cultural e intelectual de su época, que encontraba en el creacionismo respuesta a las preguntas fundamentales acerca de la estructura y funcionamiento de la naturaleza. Una base, entonces incuestionable, la había fijado el arzobispo irlandés James Ussher,

En Inglaterra, hoy en día, 40 de cada 100 personas rechazan la teoría de la evolución y aceptan las ideas del creacionismo, y consideran que la Tierra cuenta apenas con seis mil años de existencia. En los EUA, no obstante que es el país cuya población consume el 22 por ciento del producto interno bruto mundial, y que es considerado uno de los principales estereotipos de desarrollo tecnológico del planeta, 60 de cada 100 personas son creacionistas, por lo que existe una clara desvinculación entre el avance tecnológico y cultural de la población. ¿Qué porcentaje de la población en México aceptará las ideas creacionistas para explicarse la realidad? Es evidente que aún queda mucho por hacer para transmitir “La idea más poderosa jamás concebida” como ha sido calificada por los científicos la teoría evolutiva.

IN MEMORIAM El 11 de febrero de 2009 falleció el doctor Salvador Contreras Balderas, pionero de los estudios ictiológicos en el Norte de México, y reconocida autoridad mundial en la materia. Profesor

de la cátedra de Evolución por más de 25 años en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Salvador Contreras falleció a los 73 años, a la misma edad que Charles Darwin. Es un ejemplo para las generaciones actuales y futuras, por su responsabilidad, dedicación y amor a su profesión, que conservó hasta los últimos días de su vida.

22

CONOCIMIENTO


VIDA: DONACIÓN DE AMOR Javier Lozano Barragán

P Cardenal Javier Lozano Barragán Presidente del Consejo Pontificio para la Pastoral de la Salud jlozano@hlthwork. va

ara celebrar el 200 aniversario del nacimiento de Charles Darwin, se le otorgan como homenaje estos estudios, reconociendo la importancia que ha tenido en el ramo de las ciencias biológicas. Pienso que el debate surgido a través de los años entre Creacionismo y Evolucionismo no tiene ya lugar, puesto que no se excluyen, entendiéndolos en una recta perspectiva. Su estudio más divulgado fue El origen de las especies . Quiero colaborar modestamente a esta conmemoración, ensayando ya no sólo algo sobre el origen de l as especies, sino poniéndome otro interrogativo: el origen de la misma vida.

Para responder teológicamente a este interrogativo, intentaré recorrer tres etapas ascendentes: la etapa científica, la etapa filosófica y la etapa teológica. El método que usaré parte del sentido de la fe del pueblo de Dios sobre la vida, que es de todos conocido, y desde este sentido trataré de enunciar solamente algunos postulados elementales de la ciencia de la vida, para luego reflexionar sobre ellos a la luz de algunos puntos filosóficos. Desde estas dos reflexiones previas como bases, intentaré reflexionar sobre la vida desde la analogía con el misterio de la Santísima Trinidad y de la Encarnación

CONOCIMIENTO

redentora. Especialmente, al tratar de la base científica, soy consciente de no aportar nada nuevo, si no es el enfoque bajo el cual sintetizo toda esta base, que nos abre la puerta para, desde la misma, intentar ahora elaborar la base filosófica, misma que permitirá fincar una analogía de aproximación teológica para comprender; o, más bien dicho, para balbucear algo sobre el misterio de la vida humana.

I. BASE CIENTÍFICA Séame permitido enunciar algunos rudimentos científicos sobre el origen de la vida humana. Lo hago sólo en cuanto me sirven como datos elementales desde los cuales deseo hacer partir mi reflexión sobre la vida como donación de amor.


23

ELEMENTOS INICIALES DE LA VIDA HUMANA 1. ACTORES Tenemos cinco actores, a saber: los cromosomas –23 pares, 46 en total-; el ADN –ácido desoxidoribonucleico, donde se ubican los cromosomas, que los envuelve a manera de hélice con una vuelta y tres cuartos-; el ARN –ácido ribonucleico, tanto mensajero como traductor del ADN: ADNm y ADNt-; genes –mínima porción del ADN que determinan la vida; para ello, deben ordenarse de tres en tres, conjuntos que se denominan “tripletas”-; proteínas –que, si tienen una función de metabolismo, se llaman “enzimas”. Son 20 aminoácidos que son ordenados por el ADN-. La función de los genes se explicita más adelante. De los 23 pares de cromosomas humanos, 22 se llaman autosomas y un par, el número 23, se llama gonosoma o cromosoma X. Cuando el par tiene dos cromosomas X, porta el sexo femenino; cuando contiene un cromosoma X y otro Y, origina el sexo masculino. Los genes residen en el ADN, que a su vez se ubica en estos cromosomas, como ya se ha dicho. El movimiento básico del ADN se realiza desde el núcleo de la célula hasta su citoplasma. Para ello atraviesa la membrana del núcleo y se encuentra en el citoplasma con las proteínas que va a ordenar. El ADN se replica en el núcleo, se transcribe en el mismo núcleo y se traduce fuera del núcleo, en el citoplasma en el Ribosoma, y, traducido, llega a las proteínas, ubicadas como se ha dicho en el mismo citoplasma. Manda su información desde el núcleo; esta información se transcribe y se traduce para llegar así a las proteínas. La recepción de la información, su transcripción y traducción se hace en el ácido ribonucleico, ARN, que se llama “mensajero” ARNm, hasta salir del núcleo de la célula; y se llama “traductor”, ARNt, cuando hace la traducción del ADN en el citoplasma, en el Ribosoma, para que así se puedan ordenar los aminoácidos de las proteínas. Los 20 aminoácidos de la proteína que ordena el ADN son: arginina, cisteína, asparagina, ácido glutónico, fenilalamina, glicide, histidina, isoleucina, lijaide, licina, mediodine, prolina, glutomina, serina, treandine, valine, triptófano, tirocina, argidina y apartica.

INICIO DE LA VIDA HUMANA La vida humana se inicia en una célula que está formada por membrana celular, citoplasma, membrana nuclear y núcleo. En el citoplasma hay una serie de estructuras con diversas funciones, como los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas, consideradas el producto primario de la actividad genética. La membrana nuclear separa al citoplasma del núcleo, dentro del cual se encuentran los cromosomas, en los que están colocados el ADN y los genes, que a su vez se encuentran ubicados en el ADN. Desde los cromosomas brota la vida humana mediante la energía del ADN con sus genes. ¿Cómo sucede?:

2. ESTRUCTURA DEL ADN La estructura del ADN consta de cuatro elementos que se combinan, pero que en su expresión más simple son: una base nitrogenada, dos ácidos y una proteína. La base nitrogenada puede ser “púrica” o “primídica”: La base púrica consta de adenina y guanina; la base primídica, de citosina y tiamina. Las bases púricas y primídicas se unen por ligamentos de hidrógeno. Los ácidos son el ácido fosfórico y la desoxidoribosa (azúcar). La proteína es la histona. El conjunto de estos cuatro elementos forma un nucleótido. El conjunto de nucleótidos se encadenan y sus cadenas forman el ADN.

24

CONOCIMIENTO


4. LOS GENES

3. ESTRUCTURA DEL ARN El ARN se distingue del ADN en que el primero tiene una sola banda en lugar de las dos que tiene la “hélice” del ADN. En esta banda tiene las mismas bases nitrogenadas del ADN, excepto la tiamina, que suple por otra base denominada “uracilo”. Queda así constituido por adenina, citosina, guanina y uracilo. El ARN mensajero (ARNm) “fotografía” al ADN en el núcleo, y así transcribe y transmite la información del ADN al citoplasma para ordenar los aminoácidos de las proteínas. La información “fotografiada” por el ARNm se lee en las secuencias de tres genes de las que hablábamos y que decíamos que se denominaban “tripletas”; estas tripletas se llaman a su vez “codones” y sirven como molde para que en ellas se ubiquen las proteínas y así se haga su síntesis; junto con los codones se encuentra otra sustancia del ARN, que se denomina “anticodón”; los anticodones son los que se encargan de dar la secuencia correcta a los aminoácidos de las proteínas que se han amoldado en los codones. Aquí el ARN se convierte en “traductor”, ARNt, y realiza una transferencia de familias de moléculas, cada una para un aminoácido distinto de la proteína. Ahora se realiza la codificación de la secuencia de las mismas proteínas, que lleva a cabo otro elemento que aquí se origina desde el ARN. Este elemento se llama “exón”. Junto con éste viene otro más, el “intrón”. Del intrón se sabe poco. Algunos dicen que ayuda al exón en la codificación. Sin embargo, cuando el ARN lle ga al Ribosoma, que como decíamos se ubica en el citoplasma de la célula, elimina a los intrones y deja sólo sólo operar a los exones.

Los genes son la unidad de la herencia colocada en línea en el núcleo celular como una partecita del ADN (entre el dos y el tres por ciento del ácido). Cada gene tiene muchos nucleótidos. Un nucleótido está formado por azúcar de cinco carbones, ácido fosfórico y una base nitrogenada. La base nitrogenada a su vez está formada por cuatro componentes, a saber: adenina, citosina, guanina y tiamina. Es muy importante notar que la secuencia y proporción de estos elementos determina las propiedades del gene. Los genes actúan a través de las moléculas del ácido ribonucleico para el metabolismo del organismo, o bien para la producción de las proteínas. Las proteínas a su vez están formadas por cadenas de veinte aminoácidos. La secuencia de los aminoácidos en una proteína específica determina si esta proteína formará parte de l a estructura de un organismo o bien de su metabolismo. Hay otros componentes de los genes en los animales y en las plantas, que se encuentran en proporción de diez a una en relación con la base nitrogenada; pero todavía no se conocen muy bien. La secuencia interna en el nucleótido es la secuencia de las bases nitrogenadas purídicas y primídicas que a su vez están formadas en grupos de tres, que reciben el nom bre de tripletes o cod genes. genes. Es muy importante importante notar que la secuencia interna y externa de estas bases y su proporción es la que marca la diferencia entre todos los seres vivientes. Un ejemplo de secuencia de tripletes podría ser: ATT---CGC---CGA---AAC---ACG---AAA.

5. CÓDIGO GENÉTICO El Código genético es la información genética cifrada de la secuencia de los nucleótidos. La información del Código genético del ADN se transcribe en una información complementaria en los tripletes del RNA mensajero, que reciben el nombre de codones, y finalmente ésta se traduce para ordenar los aminoácidos de la proteína. Realizado todo el proceso, se ha llegado a determinar e l lugar donde su ubican los genes en los cromosomas humanos. Estos lugares les dan la denominación latina: “loci”. Se ha llegado así a poder determinar el trabajo que cada gene realiza con cada aminoácido de las proteínas. Así se ha podido trazar el mapa del genoma humano, su código genético.

CONOCIMIENTO

6. REPRODUCCIÓN Las células así formadas se dividen y se reproducen por la “mitosis” en proporciones geométricas; cada una con sus 46 cromosomas; excepto la reproducción de las células de las gonadas, las que se reproducen por otro proceso llamado “meiosis”, según el cual la cadena de cromosomas que formaba una hélice de 46 se parte en dos por la mitad. Una mitad va al óvulo y otra al espermatozoo. Cuando el óvulo es fecundado por el espermatozoo, éste se reproduce ya con los 46 cromosomas normales por mitosis; forma así el blastocito, el embrión y el feto.


25

II. BASE FILOSÓFICA 1. ANTIGUA DEFINICIÓN DE LA VIDA Según la definición clásica, la vida es moverse a sí mismo. Esto es, la vida, nos decían los antiguos, es el ser o actuar de la sustancia, que, según su naturaleza o su operación natural, se relaciona con el movimiento o con alguna operación. Se trata de un ser constituido en sus partes esenciales que ahora se lanza a la vida; esto es, a su movimiento interno. Pero, ¿qué es este movimiento? Se nos responde: es aquello que es en capacidad y potencia en cuanto tal. Por tanto, la vida sería la capacidad primordial de ser y de actuar.

2. MOVIMIENTO ORGÁNICO Precisando más este movimiento orgánico o finalísimo, se puede comprender mejor contraponiéndolo a cierta concepción de la vida que se coloca dentro de un parámetro mecanicista, concibiendo el movimiento vital como una colisión cuántica. El movimiento orgánico que constituye la vida no es un choque de cantidades de la “res extensa” cartesiana, sino una expansión finalística que trasciende la cantidad, aunque no prescinda de ella, y que precisamente gracias a esta finalidad, el movimiento vital es un movimiento que se encuentra en el campo de las relaciones y apunta a una finalidad definida que hace que la vida orgánica sea unidad y que la desintegración vital constituya la muerte.

3. ORGANICIDAD

CONCLUSIÓN DEL MUESTREO BIOGENÉTICO De acuerdo a lo anterior, podemos sacar las siguientes conclusiones: La vida aparece como un movimiento Como un movimiento orgánico Como un movimiento orgánico complementario que procede siempre a base de intrincadas relaciones Y tiene siempre una finalidad. • • •

•

Se perfila así la vida como “Un movimiento orgánico complementario de relaciones y finalidad”.

Ser actuando, y actuando siendo. Pero en todo movimiento hay dos términos: uno, del que se procede, y otro, al cual se tiende; y aquél al cual se tiende es su finalidad, lo que especifica y define todo el movimiento. ¿Hacia dónde, pues, tiende la vida? Pienso que la respuesta es que la vida tiende hacia la unidad. La organicidad es lo que especifica la vida; hay una unidad que organiza al ser viviente desde dentro y hay una unidad que lo organiza desde fuera; esto es, con relación a otros seres. Pero para que haya organicidad, debe haber distinción de partes, distinción de órganos, tanto interna como externa; si no, no puede haber unidad. La unidad interna, la organicidad del ser vivo lo constituye presente en la vida; generar la propia organicidad es generar la propia vida. Sin embargo, esta organicidad no se agota en lo interno, sino que mira a la organicidad externa, mira hacia la unidad con los demás seres vivos. La unicidad interna da la individualidad; sin embargo, esta unicidad interna no es vital si no está íntimamente transformada por la unicidad externa, la relación con otros seres vivos. La organicidad externa afecta en tal manera la individualidad, que ésta no se puede cerrar en sí misma para ser vida individual, sino que su riqueza la obtiene cuando se abre hacia los demás y se realiza la unidad, la armonía, la convergencia de distintos. Podríamos así decir que la vida es la convergencia de distintos. Así, la organicidad externa se vuelve en cierta manera organicidad interna sin dañar la distinción de los seres vivos.

26


4. SERES DISTINTOS Ahora bien, alguien se puede decir distinto en cuanto tenga lo que otro no tiene y no tenga lo que otro tiene. Hay un aspecto de la vida que implica negación y que a través de esta negación se produzca la vida. Esta negación implica una afirmación que exige la organicidad, la convergencia misma en la unidad de diversos seres, la vida. Esta convergencia de distintos, que en último término constituye la vida en su totalidad, ha sido pensada o negada de diversas maneras a través de la historia del pensamiento. Una manera de hacerlo ha sido el Panteísmo en todas sus formas; otra, la Participación. Ha habido también un pensamiento que estructura muchas corrientes contemporáneas y ha sido la negación básica de la organicidad externa, al menos al llegar al hombre en la llamada cultura o anticultura de la muerte. 5. NEGACIÓN DE LA DISTINCIÓN: PANTEÍSMO En el Panteísmo realmente no existe organicidad distinta, pues las barreras se suprimen y el uno es el todo y el todo es uno. Por lo tanto, el Panteísmo no explica la vida, pues en él no hay verdaderamente coincidencia de distintos, sino un todo amorfo y, por tanto, sin vida. Verdaderamente en el Panteísmo no existe una auténtica oposición entre privación y posesión, pues todo es todo.

I. VIDA COMO OPOSICIÓN En concepciones ajenas del Panteísmo, en cambio, existe la oposición, pero atendamos a la clase de oposición que se piensa: La vida es oposición; la oposición, según la Lógica, puede ser oposición de contrariedad u oposición de contradicción. Si es de contrariedad, nos encontramos en el ámbito de la vida. Si es de contradicción, nos lleva a la muerte. La oposición de contrariedad une los contrarios con una partícula copulativa: esto y esto; la oposición de contradicción excluye a uno de los opuestos para afirmar al otro. Al excluir uno de los opuestos, no se da más organicidad, y así no se puede hablar de la vida. Abundando más en lo anterior, podemos decir que hay oposición entre dos contenidos cuando la posición de uno excluye en cierta manera la del otro. Según sea la índole de esta exclusión, resultan diversas clases de oposición. La oposición de contradicción es irreductible; se da entre el ser y el no ser, no tolera término medio. La oposición de contrariedad u oposición contraria hace que dos contenidos se excluyan en un campo particular del ser, y por tanto acepta que haya un término medio en el campo universal del ser. La oposición contraria puede ser privativa o bien relativa, según se opongan los dos contenidos por privación–posesión, o bien por mera relación. 1. OPOSICIÓN DE CONTRADICCIÓN EN EL CONCEPTO DE LA VIDA Hay una mentalidad que en la modernidad se basa fuertemente en la oposición de contradicción. Y es la mentalidad evolucionística aplicada al hombre directa y plenamente. En efecto, en la mentalidad evolucionística, la supervivencia de las especies se da por la lucha a muerte, que es una oposición de contradicción, y así por la supervivencia del más fuerte. Se trata de una concepción mecanicista que concibe la vida como simple movimiento contradictorio, de colisión cuántica. Posiblemente muchos pasos de la evolución de los seres inferiores al hom bre se puedan explicar en algunos sectores por esta lucha por la vida, la famosa “struggle for life”. Pero no puede ser aplicada en su totalidad, pues si bien es cierto que existe una graduación en la existencia actual de las especies en el mundo vivo infrahumano, persiste hoy la gradualidad de las mismas; no han desaparecido las inferiores. Y en su conjunto forman la esfera infrahumana orgánica. Sin embargo, el problema aparece fuertemente cuando esta explicación de la vida por la oposición contradictoria se aplica a la misma vida en su esfera humana. Entonces se llega a la opinión de la prevalencia y supervivencia del más

CONOCIMIENTO fuerte como norma, y de allí se generan todas las opiniones maltusianas y de súper razas, en las cuales alguien se afirma tratando de matar a los demás, de una manera salvaje en estadios primitivos, y de una manera sofisticada en la actualidad. Ésta es la cultura de la contradicción o, lo que es lo mismo, la cultura de la muerte o la anticultura propiamente tal. En esta posición no hay propiamente organicidad; la vida como organicidad desaparece; no hay término de oposición al cual oponerse, pues se ha destruido. Y el problema es que como el término de oposición es absolutamente indispensable para la vida, al no existir más éste, la vida se marchita y cabalmente se llega a la cultura de la muerte. No hay el término contra el cual afirmarse, y como éste pertenece también internamente a la propia organicidad, la misma vida individual perece. Nuevamente, incluso desde la misma Lógica, nos enfrentamos a la cultura de la muerte.

2. OPOSICIÓN DE CONTRARIEDAD EN EL CONCEPTO DE LA VIDA La auténtica oposición, que es la que puede garantizar la vida, es la oposición de contrariedad, que, como decíamos anteriormente, se expresa mediante una partícula copulativa, “esto y esto”. En otras palabras, la vida es complementariedad orgánica, alguien vive en cuanto se opone a otro ser vivo porque no tiene lo que este otro ser vivo posee, pero quiere participar de su riqueza. Y a la vez, el otro ser vivo vive en cuanto que, permaneciendo distinto, participa de la riqueza del primero. El ideal es que esta participación sea sin mengua ajena; esto es, sin restar para nada lo que cada uno de los seres vivos posean de por sí. Aquí nos encontraremos con la oposición por mera relación. La conclusión filosófica es que la vida es el movimiento de oposición contraria y no contradictoria entre necesidad y satisfactor. IV. REFLEXIÓN TEOLÓGICA Si ahora nos preguntamos: ¿qué hay más allá de la Filosofía para entender la vida?, la respuesta la encontramos en el capítulo 11 del Evangelio de San Juan, en la narración de la resurrección de Lázaro: Cristo le dice al muerto: “Lázaro:

CONOCIMIENTO

“Lázaro, ¡ven fuera!” Y el paso de la muerte a la vida se da visiblemente por el movimiento: Lázaro, inmóvil y cubierto de vendas, empieza a moverse, camina; camina fuera. Una vez más aparece el movimiento que observamos en la Biogenética y en la Filosofía para entender la vida: Lázaro sale de la muerte a la vida. Se trata, es verdad, de un movimiento, pero de un movimiento muy especial en el cual el “terminus a quo” es la muerte. ¿Qué hay de vital dentro de este movimiento?

Se trata de un movimiento de oposición plena entre la muerte y la vida, un movimiento que hemos definido “de contradicción”. Pero, ¿será la contradicción la fuente de la vida, cuando filosóficamente la hemos definido más bien como muerte?

De hecho, la oposición ideal para que haya vida sería la oposición de contrariedad donde la privación no existiese. ¿Es posible esta oposición ideal que generase una mera relación de oposición sin privación alguna? La respuesta podrá venir si se asume la oposición de contradicción y se convierte en oposición de mera contrariedad. La reflexión siguiente desea esbozar algunas pistas para lograr esta asunción. Partiremos de la oposición ideal meramente relacional en la Santísima Trinidad, que es la fuente primigenia de la vida, para luego converger en la asunción de la oposición de contradicción causada por la historia del hombre en la Encarnación pascual, que se convierte por la acción del Espíritu en mera oposición de contrariedad en plena mutua donación.

1. LA VIDA EN LA SANTÍSIMA TRINIDAD Exactamente el ideal de oposición por mera relación es el


27

que se realiza en la fuente de la vida de todo lo creado, que es la Santísima Trinidad. La Santísima Trinidad, según nos lo ha revelado el mismo Dios, se constituye por una oposición relativa y una coincidencia absoluta. Esto es lo que quiere decir que Dios sea uno en tres personas distintas. En Dios, la oposición entre las divinas personas es la oposición de relación, sin que la privación signifique mengua y sin que la posesión signifique cualquier resta a la otra persona. La oposición entre las divinas personas es una oposición de contrariedad relativa. Esto es, lo que una persona tiene se relaciona con lo que la otra persona posee, de tal manera que la privación permanece en una posesión infinita. Y esta aparente contradicción se aclara viendo las tres personas en concreto: El Padre no tiene la filiación; sin embargo, es Padre por la filiación. El Hijo no tiene la paternidad; sin embargo, es Hijo por la Paternidad. El Espíritu no tiene la inspiración activa; sin embargo, es Espíritu por la Inspiración activa del Padre y del Hijo. La vida infinita de las tres divinas personas se realiza por una donación absoluta y total de dicha vida, del Padre al Hijo, del Hijo al Padre, del Padre y del Hijo al Espíritu y del Espíritu al Padre y al Hijo; por eso son un solo Dios. La distinción de las tres divinas personas es sólo por oposición de contrariedad relativa y por su oposición de contrariedad relativa son la vida en sí; esto es, un solo Dios, a la vez que tres personas distintas.

28

CONOCIMIENTO


Desde este modelo divino podemos intuir que la vida es moverse a sí mismo en un conjunto de relaciones hacia la plena donación. Se dona lo que se tiene y se recibe lo que no se tiene en un proceso incesante que enriquece y que precisamente es el proceso vital. Los puntos fundamentales son las relaciones, que fundan la oposición contraria, no para encerrarse en la propia posesión o en la propia privación, sino para abrirse en total donación. Así, la vida es relación fecunda de donación amorosa. Ésta es la vida en sí, y cuando Dios la participa a su creación; en especial cuando la participa al hombre, la da de este talante. Dios inscribe esta donación dentro de la libertad humana. Y precisamente cuando el hombre no quiere más proceder a esta donación, entonces se cierra en sí mismo, se opone a los demás en contradicción. Esto es el pecado, y, lo que es lo mismo, la muerte. 2. LA HISTORIA DE LA SALVACIÓN

Dentro de estas coordenadas, se escribe la Historia de la Salvación como una historia de la libertad. Y como el hombre eligió la oposición de contradicción, el pecado y la muerte, y a pesar de ello Dios no le retiró el que desde dentro siga siendo su imagen, la historia de la humanidad viene a ser una historia que se realiza dentro de dos términos: contradicción-contrariedad; muerte-vida; odioamor; egoísmo-donación. 3. LA ENCARNACIÓN PASCUAL

En este ámbito, la Encarnación pascual viene a realizar el rompimiento de la contradicción en una construcción amorosa de contrariedad de relación. Esto es, la muerte viene a ser vencida por la resurrección. Cristo asume la contradicción del hombre que significa su pecado y su muerte, y esta contradicción la lleva hasta sufrirla en sí mismo con el sufrimiento de la muerte. Pero esta muerte, por el amor del Espíritu Santo se torna en fuente de vida, en resurrección. La muerte se coloca como la mayor prueba de amor, la mayor prueba de donación. Y así, Cristo, de la nada culpable; esto es, de la contradicción absoluta del hombre, recrea al nuevo hombre en la relación de justicia y santidad. Ésta es la profundidad ilógica de la historia que sólo la Omnipotencia de Dios-Amor pudo hacer lógica, como la expresión humana máxima de la Verdad: esto es Cristo, el Verbo de Dios encarnado.

3. LA CONTRADICCIÓ CONTRADICCIÓN N ASUMIDA EN LA CONTRARIEDAD

Siguiendo el hilo conductor de nuestra reflexión, Cristo asume la contradicción y la vuelve contrariedad de relación de máximo amor, y así de máxima vida, contrariedad en la que se opone relativamente al hombre como a un su jeto al que le dona lo que le hace hace falta falta en totalidad, la vida. vida. La vida trinitaria de oposición contraria de pura donación pasa ahora a través de la contradicción de la muerte para vencer a esta misma muerte y volverla pura donación en el Espíritu. La convierte en donación de puro amor. Se supera la contradicción de la muerte en la oposición relativa de contrariedad, que es relación de amor. Habíamos dicho cómo la oposición de contradicción genera la cultura de la muerte; en Cristo, esta oposición lo llevó a la máxima muerte, por decirlo así, y la Redención consistió en volver esta máxima muerte en máxima vida; volver la contradicción a través del Espíritu en pura relación de amor, como donación total. Éste es el sentido último de la resurrección. Si, como decíamos, la vida es la capacidad de ser y de actuar, ahora podemos concluir que la vida es la capacidad de ser y de actuar a través de una oposición contradictoria; esto es, la muerte; la oposición contraria como relación de donación amorosa absoluta en la que se recibe la vida participada de la Santísima Trinidad. La vida es así la Resurrección.

CONCLUSIÓN

En la reflexión que hacíamos sobre algunos elementos de la Biogenética que describen el inicio de la vida humana, hacíamos una primera conclusión: encontrábamos que la vida aparecía como “un movimiento orgánico complementario de relaciones y finalidad”. Cuando avanzábamos desde el aspecto filosófico, confirmábamos lo anterior, y decíamos que la vida es “moverse a sí mismo”, y que esto implica una oposición vital, que para ser tal debe ser no de contradicción sino de contrariedad; esto es, de integración. Teológicamente avanzábamos a la luz de la resurrección de Lázaro y veíamos que la vida no puede ser más que una oposición de contrariedad; esto es, de integración,

CONOCIMIENTO

pero que pasa a través de la contradicción de la muerte, en la historia de la salvación. Para concluir, pudiéramos decir que la vida es amor. Sólo el amor rompe la contradicción de la muerte y su absurdo de destrucción total lo vuelve fuente inagotable de vida. Lo ilógico se torna en plena y única racionalidad. Es la lógica histórica del Amor que irrumpió en el mundo en el Misterio de la Encarnación pascual. Así entendemos el aforismo de Tertuliano: Credo quia ineptum (creo porque es inepto); a quien replicaríamos: Sed historicum( pero histórico , así aconteció ). ). Así, la vida, que es donación de amor, fluye victoriosa iluminando la oscuridad de la muerte, apoyada en la plena confianza en Aquél que la hizo triunfar en la resurrección de Jesucristo. El máximo movimiento vital es el movimiento de la Encarnación que se va desarrollando hasta llegar a través de la pasión y muerte de Cristo a la plenitud de vida en la resurrección, en la Ascensión y la vida gloriosa del Señor Jesús. La conclusión plena es que la vida es la máxima donación de Dios al hombre, que a partir de la nada de la muerte, realiza la nueva creación de la plenitud de la vida en el triunfo glorioso del Cristo total.

Ciudad del Vaticano, febrero de 2009.

REFERENCIAS Aristóteles, Metafísica , vol 10, X, 3;b. De Anima II,1-2 Aristóteles, Sto. Tomás de Aquino, Aquino , Summa Contra Gentiles , 4,11; Summa Theologica I q.18 aa.1-2 . R. Guardini, Guardini , Der Gegensatz , 1925 C. Nink, Sein, Einheit, Gegensatz, Gegensatz , en Scholastik 17 17 (1942) 504-522 M. Honecker. Honecker. Logik 1927 1927 (índice) J. Fröbes, Fröbes, Tractatus Logicae Formalis , Formalis , Roma 1940, 70 y ss. 156 y ss. J. Dopp, Dopp, Lecons de Logique formelle 3 vols , Lovaina 1950. M. Grabmann, Grabmann, Die Idee des Lebens in der Theologie der hl . hl . Thomas, 1922. H. Driesch-R Woltereck, Woltereck, Das Lebens Problem in der Lichte der modernen Forschung . 1931 C. Burdo y otros, otros , La vie et l,’evolution, l,’evolution , en “Archives de Philosophie”6, (1928) Fase. Links, Biogenética, México 2000.


29

30


CONOCIMIENTO

Creación y evolución: azar y necesidad Carlos Mendoza-Álvarez

P ARA IR MÁS ALLÁ DE LOS PREJUICIOS ciento cincuenta años de la publicación de la obra de Charles Darwin: El origen de las especies por medio de la selección natural , se realizan en todo el mundo conmemoraciones científicas, intelectuales y culturales, con frecuencia marcadas por la ideología de grupo, sea para afirmar la superación de la “edad oscura” de la humanidad, liberada al fin por la ciencia empírica de sus ataduras religiosas; sea, por el contrario, para defender “los derechos de Dios” ante los ataques de una racionalidad atea y manipuladora. Darwin mismo escribió el objetivo de su investigación en los siguientes términos: Al considerar el origen de las especies se concibe perfectamente que un naturalista, reflexionando sobre las afinidades mutuas de los seres orgánicos, sobre sus relaciones embriológicas, su distribución geográfica, sucesión geológica y otros hechos semejantes, puede llegar a la conclusión de que las especies no han sido independientemente creadas, sino que han descendido, como las varie-

A

Doctor Carlos Mendoza-Álvarez Universidad Iberoamericana Ciudad de México carlos.mendoza @uia.mx

dades, de otras especies. […] Estoy completamente convencido de que las especies no son inmutables y de que las que pertenecen a lo que se llama el mismo género son descendientes directas de alguna otra especie, generalmente extinguida, de la misma manera que las variedades reconocidas de una especie son las descendientes de ésta. Además, estoy convencido de que la selección natural ha sido el medio más importante, pero no el único, de modificación.1

El famoso científico y viajero no desconocía la posibilidad de que su teoría de la evolución de las especies fuese compatible con la afirmación teológica de un Dios creador, como lo atestigua al final de su obra No veo ninguna razón válida para que las opiniones expuestas en este libro ofendan los sentimientos religiosos de nadie. Es suficiente, como demostración de lo pasajeras que son estas impresiones, recordar que el mayor descu brimiento que jamás ha hecho el hombre, hombre, o sea la ley de la atracción de la gravedad, fue también atacado por Leibnitz ‘como subversiva de la religión natural y, por consiguiente, de la revelada’. Un famoso autor y teólogo me ha escrito que ‘gradualmente ha ido viendo que es una concepción igualmente noble de la Divinidad creer que Ella ha creado

CONOCIMIENTO

un corto número de formas primitivas capaces de transformarse por sí mismas en otras formas necesarias, como creer que ha necesitado un acto nuevo de creación para llenar los huecos producidos por la acción de sus leyes’. 2 Sin embargo, la discusión que aquella publicación memorable hizo posible a mediados del siglo XIX, está aún lejos de haber concluido en nuestros días. Como días. Como lo recordaba hace poco un rector de una universidad europea, al conmemorar el debate abierto por Darwin -y hay que precisar que se trataba de un teólogo que hablaba a científicos y humanistas- muchas preguntas siguen pendientes: Todo comenzó probablemente, Mister Darwin, con su vecino en la Abadía de Westminster, Sir Isaac Newton. Usted mismo había llamado a su ley de la gravitación, ‘el más grande descubrimiento que jamás hombre alguno ha hecho’. Newton presentaba una interpretación mecanicista de la naturaleza: su modelo era determinista y él lo entendía como una explicación completa del mundo. Un eco semejante se encuentra en la autobiografía que usted escribió, en la cual varias veces encontré esta frase: ‘Everything in nature is the result of fixed laws’. No solamente los teólogos se sintieron incomodados, dado que veían en esa expresión la expulsión del Dios vivo de aquella naturaleza determinada, sino también la libertad del espíritu humano quedaba maltrecha. La teología no veía entonces otra solución sino la de salir de escena y retirarse; por una parte, hacia el comienzo absoluto; por otra, hacia el más allá del cielo. Pero se pagó muy alto el precio: la soberanía sobre la interpretación del mundo y de la historia fue cedida con demasiada ligereza a las demás ciencias. ¿Cuál podría ser entonces el significado de una fe que no tiene nada que ver con el mundo y con la historia? La teología, para el cielo; las demás ciencias, para la tierra. A la larga, esto no podría conducirnos por buen camino.3 En un segundo grado de reflexión, podemos encontrar debates más fundamentados, donde se plantean los elementos críticos de la teoría de la evolución de las especies, sus aportes para la comprensión de las leyes de la selección natural, así como sus límites y callejones sin salida, como por ejemplo la cuestión del salto cualitativo entre una especie y otra, que aun la ciencia contemporánea no ha logrado descifrar del todo. En este mismo tenor, desde el punto de vista tanto filosófico como teológico, algunas hipótesis se han planteado en las últimas décadas para comprender, junto con la pertinencia de la necesidad propia de ciertos principios de la evolución, el margen de azar, libertad y alteridad que supone la naturaleza como una realidad referida a un principio “ordenador” y, más aún, “amoroso”, que da consistencia y finalidad al cosmos. En este artículo proponemos al lector algunos elementos para que realice su propio juicio, de manera que pueda entenderse, en primer lugar, el papel imprescindible de la teoría de la evolución para la explicación de ciertos fenómenos, así como el lugar irrenunciable de la filosofía y la teología como disciplinas que buscan comprender lo real en su horizonte de trascendencia, alteridad y donación. Este donación. Este argumento pensamos que puede explicar ade- cuadamente la urgente necesidad de plan-


tear en México el debate entre científicos y humanistas, de manera que contribuyamos todos a una más acabada percepción de la compleja realidad del cosmos y de su sentido trascendente, donde el ser humano tiene un papel irreemplazable para el cuidado del planeta y su preservación como un sistema de mecanismos, pero también de sentidos y significados que nos orientan a una realización integral. 1. ¿UN CONFLICTO DE INTERPRETACIONES? Buena parte del conflicto entre ciencia moderna y fe religiosa nació en el siglo XVI, cuando Galileo sostuvo el heliocentrismo, junto con la tesis de la inmutabilidad de los principios filosóficos y la falsedad de los enunciados teológicos. Su hipótesis astronómica fue celebrada siglos después como triunfo de la razón sobre el prejuicio, aunque sus otras tesis no fueron criticadas por los herederos de esta civilización empiricista naciente. En efecto, una parte de los diálogos de Galileo con el cardenal Barberini, por ejemplo, tenía que ver con la distinción entre las observaciones astronómicas y la refutación de la verdad de la Biblia que, a juicio de Galieo, se implicaban mutuamente. Sin embargo, contra la opinión generalizada aun en nuestros días, la tesis evolucionista de Darwin no fue refutada en sí misma por el magisterio de la Iglesia como se piensa, sino que fue vista como parte de una nueva racionalidad que era necesario discernir para buscar la verdad. Así verdad. Así lo muestran las declaraciones del Papa Pío XII en la Encíclica “Humani Generis”, de 1950, quien a pesar del tono antimodernista, no deja de entreabrir una puerta al análisis crítico de la cuestión, tanto en su dimensión científica, como filosófica y teológica: Dando una mirada al mundo moderno, que se halla fuera del redil de Cristo, fácilmente se descubren las principales direcciones que siguen los doctos. Algunos ad

31

32


CONOCIMIENTO miten de hecho, sin discreción y sin prudencia, el sistema evolucionista , aunque ni en el mismo campo de las ciencias naturales ha sido probado como indiscutible, y pretenden que hay que extenderlo al origen de todas las cosas, y con temeridad sostienen la hipótesis monista y y panteísta de de un mundo sujeto a perpetua evolución. 4 Y más adelante, en el número 29, el mismo Pío XII llega a recomendar incluso la necesidad del debate con esas ideas “evolucionistas”: Por todas estas razones, el Magisterio de la Iglesia no prohíbe el que —según el estado actual de las ciencias y la teología— en las investigaciones y disputas, entre los hombres más competentes de entrambos campos, sea ob jeto de estudio la doctrina del evolucionismo , en cuanto busca el origen del cuerpo humano en una materia viva preexistente —pero la fe católica manda defender que las almas son creadas inmediatamente por Dios—. Mas todo ello ha de hacerse de manera que las razones de una y otra opinión —es decir la defensora y la contraria al evolucionismo— sean examinadas y juzgadas seria, moderada y templadamente; y con tal que todos se muestren dispuestos a someterse al juicio de la Iglesia, a quien Cristo confirió el encargo de interpretar auténticamente las Sagradas Escrituras y defender los dogmas de la fe. Lo que parecía estar en juego en esta áspera disputa de mediados del siglo pasado era la confrontación entre una visión crítica de la realidad empírica en pos de las leyes que rigen la relación de las especies biológicas por una parte, y una interpretación filosófica y teológica que defendía el azar y la libertad de la creación y del Creador por otra. ¿Se trataba realmente de una visión opuesta de la realidad contra otra? ¿O acaso en esos mismos debates existía una posibilidad de conceder a cada una su significado propio en la ardua tarea de dar razón de lo real en su complejidad? Un siglo atrás, tanto Darwin como el téologo Hodge apelaban a la verdad de su propia interpretación, y a lo más que llegaron en ese momento fue a conceder que cada uno era un ámbito autónomo del conocimiento. Esa tajante distinción entre el conocimiento crítico y la creencia religiosa como dos mundos separados ha sido el traumatismo de la razón occidental, que sumió a las sociedades modernas en una disociación estéril entre racionalidad y creencia. Tal ruptura, a principios del siglo XXI, parece ser reeditada en una nueva versión que opone ambos enfoques en una beligerancia que fomenta la discordia. 2. DETERMINISMO VERSUS FUNDAMENTALISMO El reduccionismo de la ciencia experimental moderna radica en la pretensión de interpretar lo real según sus coordenadas espacio-temporales y, en consecuencia, a la matematización de la realidad como único criterio de verdad. Sus albores especulativos se remontan al Renacimiento italiano, pero adquirirá carta de ciudadanía con el triunfo de la medición empírica sobre las deducciones metafísicas que entraban en contradicción con los datos de la experiencia; por ejemplo, en el caso de la diversidad y correlación de las especies biológicas que hoy nos ocupa. Cierta idea mecanicista como principio de explicación del uni-

CONOCIMIENTO

verso se iba imponiendo en la experimentación científica; pero cuando se transfirió al plano ontológico y de la causalidad filosófica, generó una ruptura epistemológica que perdura hasta nuestros días. En un sentido más positivo, el descubrimiento de la ley de la evolución puso en entredicho prejuicios “creacionistas” que afirmaban un intervencionismo divino para garantizar la libertad de la causalidad. Pero no resolvió el problema del azar y la libertad como parte de la creación. Por ese motivo, podemos decir que la insuficiencia del plan-

teamiento evolucionista radica en extrapolar su hipótesis al orden ontológico de los seres; es decir, que, en cuanto saber, la correlación filosófica queda entrecortada, más aún la correlación con el estatuto trascendente de lo real. Por otra parte, el cristianismo moderno rechazó en su momento la teoría de la evolución, porque veía en ella una comprensión atea del cosmos, en la lógica de la secularización del pensamiento occidental ilustrado, contraria a la afirmación de fe que reconoce que el mundo es fruto de un deseo amoroso del Dios vivo y que tiene su fuente y término en ese Misterio de donación. No fue capaz en su momento, el cristianismo occidental de inicios del siglo XX, sobre todo católico, pero también protestante, de distinguir entre teoría de la evolución y presupuestos filosóficos. Tal vez porque no se pueden separar del todo. Pero lo que hoy sí podemos apreciar, a siglo y me-

dio de distancia, es que la teoría de Darwin requiere ser completada en un orden filosófico y en otro teológico, de manera que pueda irse más allá de la visión fundamentalista de la creación, que no fue sino simple reacción alérgica a un planteamiento que cimbró las bases ideológicas del orden establecido. En tiempos más recientes, la teoría del intelligent design, design, en boga sobre todo en ciertos círculos fundamentalistas estadunidenses, pretende servir a la idea de creación, re batiendo la idea de evolución como ley fatal de l a rivalidad, sin distinguir de nueva cuenta que lo ve rdaderamente esencial de la fe cristiana no es la afirmación de un intervencionismo divino en la creación, sino el reconocimiento de la finalidad libre y gratuita con la que Dios ha deseado planificar su obra por la participación de su ser y la encar nación de su Verbo.

3. POR UNA COMPLEMENTARIEDAD DE LAS CIENCIAS Y LAS HUMANIDADES La modernidad tardía, a cien años de la teoría de la evolución y de la crisis modernista en el mundo católico, se encuentra en posibilidades de superar la vieja oposición, para dar paso a un debate crítico en ambos sentidos, de manera que la ciencia empírica dé sus aportaciones pertinentes sobre los mecanismos de evolución de las especies, al mismo tiempo que la filosofía y la teología, junto con las demás ciencias sociales, debaten críticamente la pro blemática del sentido, la alteridad, la libertad y la apertura a la trascendencia, propias de la creación. En este sentido, el Papa Juan Pablo II, en su Discurso a la Academia Pontificia de Ciencias en 1996, afirmaba:


33

34


CONOCIMIENTO

resultados de la observación, pero que es homogénea con ellos. Gracias a ella, una serie de datos y de hechos independientes entre sí pueden relacionarse e interpretarse en una explicación unitaria. La teoría prueba su validez en la medida en que puede verificarse; se mide constantemente por el nivel de los hechos; cuando carece de ellos, manifiesta sus límites y su inadaptación. Entonces, es ne-cesario reformularla. Además, la elaboración de una teoría como la de la evo-

lución, que obedece a la exigencia de ho mogeneidad con los datos de la observación, toma ciertas nociones de la filosofía de la naturaleza. Y, a decir verdad, más que de la teoría de la evolución, conviene hablar de las teorías de la evolución. Esta pluralidad afecta, por una parte, a la diversidad de las explicaciones que se han propuesto con respecto al mecanismo de la evolución, y, por otra, a las diversas filosofías a las que se refiere. Existen también lecturas materialistas y reduccionistas, al igual que lecturas espiritualistas. Aquí el juicio compete propiamente a la filosofía y, luego, a la teología.5 Luego de enunciar el meollo epistemológico de la cuestión, enseguida plantea un argumento de antropología filosófica a ser tenido en cuenta en el debate:

El Magisterio de la Iglesia está interesado directamente en la cuestión de la evolución, porque influye en la concepción del hombre, acerca del cual la Revelación nos enseña que fue creado a imagen y semejanza de Dios (cf. Gn 1, 28-29). La constitución conciliar Gaudium et spes

Teniendo en cuenta el estado de las investigaciones científicas de esa época y también las exigencias propias de la teología, la encíclica Humani generis consideraba la doctrina del ‘evolucionismo’ como una hipótesis seria, digna de una investigación y de una reflexión profundas, al igual que la hipótesis opuesta. Pío XII añadía dos condiciones de orden metodológico: que no se adoptara esta opinión como si se tratara de una doctrina cierta y de-mostrada, y como si se pudiera hacer totalmente abstracción de la Revelación a propósito de las cuestiones que esa doctrina plantea. Enunciaba igualmente la condición necesaria para que esa opinión fuera compatible con la fe cristiana; sobre este aspecto volveré más adelante. Hoy, casi medio siglo después de la publicación de la encíclica, nuevos conocimientos llevan a pensar que la teoría de la evolución es más que una hipótesis. En efecto, es notable que esta teoría se haya impuesto paulatinamente al espíritu de los investigadores, a causa de una serie de descubrimientos hechos en diversas disciplinas del saber.

La convergencia, de ningún modo buscada o provocada, de los resultados de trabajos realizados independientemente unos de otros, constituye de suyo un argumento significativo en favor de esta teoría. ¿Cuál es el alcance de dicha teoría? Abordar esta cuestión significa entrar en el campo de la epistemología. Una teoría es una elaboración metacientífica, diferente de los

ha expuesto magníficamente esta doctrina, que es uno de los ejes del pensamiento cristiano. Ha recordado que el hombre es ‘la única criatura en la tierra a la que Dios ha amado por sí misma’ (n. 24). En otras palabras, el hom bre no debería subordinarse, como simple medio o mero instrumento, ni a la especie ni a la sociedad; tiene valor por sí mismo. Es una persona. Por su inteligencia y su voluntad, es capaz de entrar en relación de comunión, de solidaridad y de entrega de sí con sus semejantes. Santo Tomás observa que la semejanza del hombre con Dios reside especialmente en su inteligencia especulativa, porque su relación con el objeto de su conocimiento se asemeja a la relación que Dios tiene con su obra (cf. Summa Theol ., ., III, q. 3, a. 5, ad 1). Pero, más aún, el hombre está llamado a entrar en una relación de conocimient o y de amor con Dios mismo, relación que encontrará su plena realización más allá del tiempo, en la eternidad. En el misterio de Cristo resucitado se nos ha revelado toda la profundidad y toda la grandeza de esta vocación (cf. Gaudium et spes , 22). En virtud de su alma espiritual, toda la persona, incluyendo su cuerpo, posee esa dignidad. Pío XII había destacado este punto esencial: el cuerpo humano tiene su origen

en la materia viva que existe antes que él, pero el alma espiritual es creada inmediatamente por Dios (‘animas enim a Deo immediate creari catholica fides nos retinere iubet’: encíclica Humani generis : AAS 42 [1950], p. 575). En consecuencia, las teorías de la evolución que, en función de las filosofías en las que se inspiran, consideran que el espíritu surge de las fuerzas de la materia viva o que se trata de un simple epifenómeno de esta materia,

CONOCIMIENTO son incompatibles con la verdad sobre el hombre. Por otra parte, esas teorías son incapaces de fundar la dignidad de la persona. Y Juan Pablo II culmina especificando una arquitectura del conocimiento, pertinente a nuestro juicio en tiempos posmodernos y postseculares: Así pues, refiriéndonos al hombre, podríamos decir que nos encontramos ante una diferencia de orden ontológico, ante un salto ontológico. Pero, plantear esta discontinuidad ontológica, ¿no significa afrontar la continuidad física, que parece ser el hilo conductor de las investigaciones sobre la evolución, y esto en el plano de la física y la química? La consideración del método utilizado en los diversos campos del saber permite poner de acuerdo dos puntos de vista, que parecerían irreconciliables. Las ciencias de la observación describen y miden cada vez con mayor precisión las múltiples manifestaciones de la vida y las inscriben en la línea del tiempo. El momento del paso a lo espiritual no es objeto de una observación de este tipo que, sin embargo, a nivel experimental, puede descubrir una serie de signos muy valiosos del carácter específico del ser humano. Pero la experiencia del saber metafísico, la de la conciencia de sí y de su índole reflexiva, la de la conciencia moral, la de la libertad o, incluso, la experiencia estética y religiosa, competen al análisis y la reflexión filosóficas, mientras que la teología deduce el sentido último según los designios del Creador. 4. EDUCACIÓN CON SENTIDO CRÍTICO Y EDUCACIÓN RESPONSABLE Una vez reconocidos ambos campos de conocimiento de la única realidad, entonces podremos distinguir órdenes de conocimiento y de acción, donde la humanidad vuelva a comprender su papel de cuidadora de este mundo en evolución, promoviendo primero su preservación como ecosistema, para luego plantearse en el corazón de ese proceso, la pertinencia de la libertad y la inteligencia humanas, mediante el uso crítico y responsable, para encontrar el sentido trascendente de lo real. Volvamos al discurso de aquel rector europeo con el que iniciamos esta reflexión: “En el creacionismo, la teoría de la evolución encontró un adversario que buscaba una disputa sobre un terreno común; es decir, el origen de las especies. Pero no tenía argumentos que fuesen del mismo valor intelectual. La oposición dura permanece: o bien creación en siete días, o bien evolución. evolución. O bien uno de los dos dos contrincantes contrincantes es derrotado, muerto, o bien asistimos a la reedición de la teoría medieval de la doble verdad. Una variante moderada de esta querella fue expresada recientemente en Zurich. Creación y evolución serían enseñadas en las escuelas de ese cantón, según la propuesta de algunos legisladores. Pero el postulado fue rechazado por el gobierno cantonal. En la prensa podía leerse: ‘La doctrina de la creación se basa en fundamentos religiosos, mientras que la teoría de la evolución intenta, sobre una base científica, dar respuestas lo más precisas posibles a la pregunta por el origen y el desarrollo del mundo y de la vida. A causa de tales acerca-

35


mientos diferentes, creación y evolución pertenecen a materias diferentes en la educación: la teoría de la evolución a la materia Realia’ y y la doctrina de la creación a la materia Religión y cultura . Porque soy teólogo, y no a pesar de serlo, también me hubiese unido al rechazo de este postulado. Alberto el Grande, cuya fiesta constituye el marco de nuestro Dies Academicus , estimado Mister Darwin, habría encontrado en usted un espíritu emparentado con el suyo. Baste recordar sus observaciones sobre la naturaleza, las plantas y las aves. Él también se habría indignado y habría rechazado tal alternativa. Si la teoría de la evolución es verdadera, ella obliga a la teología también. Pero, ¿acaso es verdadera? ¿Es ella toda la verdad?” 6 Tal vez convenga promover en la universitas posmoderna una síntesis cognitiva que intregre la apertura crítica y al mismo tiempo permita distinguir órdenes del conocimiento sobre una realidad compleja pero unitaria, con rigor de análisis empírico y lógico, pero también con capacidad especulativa para discernir los sentidos de la verdad. En suma, la educación ha de generar habilidad sa en estudiantes y profesores, como personas inpiencial en teligentes y libres, conscientes de un mundo complejo y maravilloso que hemos de preservar como habitat y como don.

Pie de Página 1

DARWIN Charles.

El origen de las especies por medio de la selección natural (Londres:

John Murray 1859), tomo I, Introducción. URL: http://www. cervantesvirtual. com/servlet/ SirveObras/1355 96202120264952 22202/p0000001. htm#1 [Fecha de consulta: 5 de febrero de 2009].

Íbid., tomo III, cap. XV. URL: http://www. cervantesvirtual. com/servlet/ SirveObras/1355 96202120264952 22202/p0000016. htm#20 [Fecha de consulta: 5 de febrero de 2009]. 2

VERGAUWEN Guido. Zufällig 3

geworden - nés à l’aventure. Darwin revisited, n. 1. URL:

http://www.unifr.ch/ iso/iso020105de. htm#darwin [Fecha de consulta: 4 de febrero de 2009]. PIO XII. Carta Encíclica Humani Generis. Sobre las falsas opiniones contra los fundamentos de la fe católica (12 4

agosto de 1959). URL: http://www. vatican.va/holy_ father/pius_xii/ encyclicals/ documents/hf_pxii_enc_12081950_ humani-generis_ sp.html [fecha de consulta: 4 de febrero de 2009]. JUAN PABLO II. Discurso a la 5

Asamblea Pleanaria Asamblea Pleanaria de la Academia Pontificia de Ciencias (22 de

octubre de 1996). URL: http://www. vatican.va/holy_ father/john_paul_ii/ messages/pont_ messages/1996/ documents/hf_jpii_mes_19961022_ evoluzione_sp.html [Fecha de consulta: 4 de febrero de 2009]. VERGAUEN Guido. Op. Cit., n. 2. 6

36

CONOCIMIENTO


Un polizón llamado Charles Darwin POLIZÓN EN ROMA

An ton io Lazcan o Ar auj o

H

asta hace un par de meses, los autobuses urbanos que circulaban por las calles y avenidas de Roma llevaban en sus costados unos letreros de colores llamativos, en donde se leía: “Antibióticos sí, pero con cautela…” Es fácil comprender el origen de dicha campaña pu blicitaria, que refleja la preocupación de médicos y autoridades de salud por la rapidez con la que un número cada vez mayor de especies y cepas de microorganismos se ha vuelto resistente a la acción de los antibióticos.

La producción industrial de la penicilina, que comenzó hace apenas 70 años, inauguró una etapa nueva en la lucha contra las enfermedades infecciosas, pero no tardaron en surgir bacterias resistentes.

Doctor Antonio Lazcano Ar aujo Lazcano Facultad de Ciencias Universidad Nacional Autónoma de México [email protected]. mx

El uso indiscriminado de los antibióticos, que en México y en muchos otros países se pueden adquirir y consumir sin supervisión médica, nos ha permitido atestiguar la rapidez con la que la selección natural ha llevado a la aparición de patógenos resistentes. Es decir, los letreros de los autobuses romanos no eran nada más un llamado de atención en pro de la salud pública, sino también una declaración del poder explicativo de la teoría de evolución.

Ajenos a esas proclamas evolutivas, los inspectores del sistema de transporte público nunca se percataron de que, durante varias semanas, Charles Darwin viajó de polizón por toda Roma. La teoría de la evolución nos permite comprender el origen de la resistencia a los antibióticos, el surgimiento de la gripa aviar en Asia, así como el éxito (y los fracasos) de las terapias con antirretrovirales que se aplican a las personas infectas con el virus del SIDA, pero también nos permite reconstruir la forma en que durante miles de millones de años los microorganismos se fueron diversificando hasta dar origen a un número abrumador de especies que se adaptaron a una enorme diversidad de ambientes y terminaron modificando para siempre al planeta mismo.

Estos grandes periodos evolutivos, que son el equivalente biológico a lo que Fernand Braudel llamó “la historia de larga duración”, al describir el mundo mediterráneo, comenzaron hace unos cuatro mil millones de años, al aparecer la vida en la Tierra. LOS GRANDES AUSENTES Los microbios son los grandes ausentes de la obra de Darwin, que nunca discutió ni su evolución ni el origen de la vida. Sin embargo, su teoría se convirtió en la inspiración básica que llevó a Alexander I. Oparin, un joven bioquímico soviético, y a John B. S. Haldane, un genetista inglés, a

CONOCIMIENTO proponer de manera independiente en los años 1920 la hipótesis de que los primeros seres vivos er an el resultado de la evolución de moléculas orgánicas que se sintetizaron en la Tierra primitiva. Haciendo caso omiso de las barreras que separan las distintas disciplinas científicas, estudiaron y analizaron observaciones, reportes, experimentos y teorías de la astronomía, la geología, la química orgánica, la paleontología y la biología, para desarrollar no sólo una teoría sino, sobre todo, un programa de investigación científica multidisciplinario que dio origen no solamente a los estudios contemporáneos sobre la aparición de la vida, sino que también contribuyó a ver a los microbios no sólo bajo la óptica del microscopio sino también desde una perspectiva evolutiva. Las ideas de Oparin y Haldane tardaron mucho en ser estudiadas experimentalmente. No fue sino hasta 1952 cuando Stanley L. Miller, un joven estudiante que había co menzado sus estudios de doctorado en la Universidad de Chicago, escuchó al Premio Nobel Harold Urey ha blar de la Tierra primitiva y de los trabajos de Alexander I. Oparin. Al cabo de unas cuantas semanas, Miller se acercó a Urey y le pidió que lo asesorara para llevar a cabo una simulación de los procesos químicos que habían llevado a la síntesis de compuestos orgánicos necesarios, según las ideas de Oparin, para la aparición de la vida. EXPERIMENTO DE MILLER Miller diseñó un aparato en donde buscó simular las condiciones de Tierra primitiva, con una mezcla de gases que incluía metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua, a la que sometió a la acción de descargas eléctricas. Al cabo de pocos días, observó que se habían sintetizado diversas moléculas orgánicas, incluyendo varios aminoácidos presentes en las proteínas de todos los organismos. Miller publicó los resultados de su trabajo en 1953, el mismo año en que Watson y Crick propusieron el modelo de la doble hélice del DNA, DNA, y a lo largo de los últimos cincuenta años se ha demostrado la facilidad con la que podemos sintetizar un sinnúmero de moléculas de interés biológico, lo que apoya, por supuesto, la idea de que en la Tierra primitiva hubo una sopa primitiva. Ignoramos cómo surgió la vida en la Tierra, pero se puede comprender cómo ocurrió. Como dice Octavio Paz en uno de sus poemas más bellos, “sin entender comprendo”. Esa comprensión nace de la herencia extraordinaria que nos dejó la obra de Charles Darwin. Es cierto que en 1887 Darwin escribió que “por ahora no vale la pena pensar so bre el origen o rigen de la vida; igual podríamos estar pensando en el origen de la materia misma”. PROBLEMAS PENDIENTES Sin embargo, como señaló en 1944 John D. Bernal, en un pequeño volumen titulado The Physical Basis of Life, la afirmación de Darwin “no significa que debamos disfrazar nuestra ignorancia con hipótesis absurdas sobre el origen de la vida o de la materia, sino que, por el contrario, debemos intentar, desde un principio, proponer en forma cuidadosa secuencias de eventos que sean lógicas,


37

38

CONOCIMIENTO


con las cuales intentamos demostrar que unas etapas deben anteceder a otras, e ir construyendo con esas secuencias parciales una historia coherente. Seguramente existirán lagunas que no podremos llenar, pero hasta que no intentemos construir estas secuencias no las podremos identificar ni podremos encontrar solución a los problemas pendientes.” El descubrimiento de las propiedades catalíticas del RNA ha venido a llenar una de las lagunas de las que habló Bernal, y nos permiten reconocer la existencia del llamado mundo del RNA, que antecedió tanto a las proteínas como al DNA mismo. ¿Qué ocurrió después? Desde su origen mismo,

la evolución de la biosfera y la del planeta han ido mano a mano. Hay un diálogo constante entre los organismos y su entorno, como lo muestra la aparición de la fotosíntesis, un fenómeno biológico que eventualmente transformó la atmósfera terrestre, enriqueciéndola en oxígeno. La acumulación del oxígeno permitió, a su vez, el surgimiento de nuevas rutas metabólicas, incluyendo la biosíntesis del colesterol. A pesar de su mala fama, el colesterol es un componente esencial de las membranas de células como las de hongos, plantas y animales, y su presencia ha permitido el desarrollo de un complejo laberinto de membranas que incluye al núcleo de nuestras células. De hecho, la coevolución de la atmósfera terrestre y la

biosfera ha convenc convencido ido a muchos científicos de la necesidad de identificar moléculas de origen biológico en los planetas que giran alrededor de otras estrellas.

¿VIDA EXTRATERRESTRE? ¿Existe vida en otras partes del Universo? Los escritos de Darwin no discuten esta cuestión, pero sabemos que el origen de la vida en la Tierra no es resultado ni de un milagro ni de la casualidad, sino de un proceso de evolución. Las moléculas que sirven de precursores en experimentos como los de Miller son extraordinariamente abundantes en cometas y en las nubes de material interestelar de la Vía Láctea, en donde observamos la formación de estrellas, a menudo acompañadas de grupos de planetas.

¿En cuántos de estos cuerpos ha surgido la vida? ¿Existen, como creen algunos astrónomos como Frank Drake, otras civilizaciones en la Galaxia? O bien, como han sugerido Peter D. Ward y Donald Brownlee en su libro Rare Earth, ¿la aparición de formas inteligentes en el Universo es poco probable? En realidad, no tenemos respuesta a estas preguntas. Es posible que no estemos solos en el Universo, pero puede haber factores que nos hacen sobreestimar la proba bilidad del surgimiento de la vida. Como escribió alguna vez el filósofo francés Blas Pascal: si la nariz de Cleopatra hubiera sido más grande, la historia del mundo hubiera podido ser diferente.

CONOCIMIENTO


39

Aproximaciones al origen de la vida y la evolución de vías metabólicas Geovani Geova ni López

C

uando se habla de evolución, tal y como decía Oparin, se tiene que contemplar irremediablemente el origen de la vida en términos materialistas; es decir, la formación precedente de compuestos orgánicos que dieron paso a los primeros organismos vivientes. Desde que Virchow produjo su famosa frase Omnis cellula a cellula -toda célula proviene de una célula- , dejó en claro la imposibilidad de la generación espontánea, mas no así la interrogante acerca del origen de la vida. La teoría de la panspermia, formulada por Arrhenius en 1903, apenas trasladó a un contexto exobiológico dicha interrogante; si bien es cierto existen evidencias que soportan una posible evolución molecular a partir de componentes hallados en meteoritos denominados condritos carbonáceos, estas consideraciones no profundizan en la explicación sobre el origen de los organismos vivos.

En 1933, Oparin propuso una teoría en la que estableció claves moleculares para el origen de la vida sobre la tierra; manifestaba que, por poseer todos los organismos sustancias orgánicas, sin las cuales la vida sería inconcebible, la formación de esos componentes tuvo que haber sido el primer paso hacia el origen de la vida. Todas esas sustancias partieron de compuestos simples como

Fig. 1. Experimento de Miller y Urey (1953) en el que se pretendía recrear artificialmente las condiciones de la Tierra primitiva -tal como Oparin había propuesto- y la creación de ciertas moléculas claves en el origen de la vida. Después de pocos días de haber colocado diversos compuestos y en presencia de descargas eléctricas, se sintetizaron moléculas orgánicas como aminoácidos, carbohidratos, lípidos, entre otras. (Modificado de Panno, 2005).

Licenciado Geovani Ge ovani L ópez Estudiante de doctorado / Instituto de Fisiología Celular / UNAM [email protected]. mx

40


amoníaco, agua, metano, entre otros. Cabe mencionar que los procesos de polimerización, la ruptura de tales polímeros, la combinación de moléculas orgánicas y la oxidación, fueron esenciales en el diseño de los primeros cuerpos proteinoides (Figura 1). INICIO DE LA VIDA Se ha propuesto que la vida comenzó a partir de unos cuantos compuestos simples, los cuales, por procesos de oligomerización, fueron implementando un mayor grado de complejidad, hasta conformar “un mundo ancestral de ácidos ribonucleicos” (ARN). Éste, a su vez, sirvió de precedente en la creación de los primeros o rganismos enzimáticos y autorreplicantes. Mucho se ha discutido sobre este aspecto, y la razón para considerar un mundo de ARN es debido a que las primeras biomoléculas en existir debían presentar dos características principales: la primera de ellas era que pudiesen llevar a cabo reacciones enzimáticas, y la segunda, que fueran capaces de auto replicarse. Como bien se sabe, el ADN puede replicarse exitosamente, aunque no puede llevar a cabo catálisis alguna. Por otra parte, las biomoléculas catalíticas por excelencia son las enzimas. El problema con éstas es que son incapaces de auto replicarse. Hasta 1983, parecía que no iba a existir molécula alguna que pudiera presentar esa doble función; sin embargo, Thomas Cech, de la Universidad de Colorado, y Sidney Altman, de la Universidad de Yale, descubrieron algo que denominaron ribozima: una molécula de ARN con capacidad catalítica. UN MUNDO DE ARN Este gran descubrimiento llevó a considerar que las primeras células en existir provenían de un mundo de ARN. El paradigma sintáctico sobre un mundo de ARN ha tenido desde hace tiempo un gran impulso, pero se han encontrado, algunas veces, discrepancias al tratar de fundamentar el origen de la vida sobre la base exclusiva de ácidos ribonucleicos. En suma, se estima que el origen de la vida surgió hace tres mil 800 millones de años, a partir de unos cuantos elementos que fueron ensamblándose hasta constituir polímeros de diferente naturaleza (i.e. naturaleza (i.e. proteínas, lípidos y ácidos nucleicos). Todo esto contribuyó a una especialización de las diversas rutas metabólicas, así como a la complejidad y diversidad de biomoléculas actuales. La abundancia de recursos y la ausencia de competidores eran características inherentes a la Tierra primitiva; el surgimiento de organismos que fueran capaces de utilizar los nutrientes disponibles tuvo que haber sido el siguiente paso en la evolución biológica, y esto sólo podía ser visualizado en virtud de procesos metabólicos que relacionaran los sistemas coloidales y los sistemas enzimáticos en formación. VÍAS METABÓLICAS Al establecer que los estudios evolutivos se fundamenta ban en similitudes y diferencias en los diferentes difer entes planos de organización celular y taxonómica, este mismo esque-

CONOCIMIENTO ma inductivo podía servir en la reconstrucción filogenética del metabolismo, a través de análisis comparativos que sirvieran de evidencia en la explicación del surgimiento de vías metabólicas. Una primera aproximación al respecto se relaciona con ciertos aspectos mencionados anteriormente; la cantidad de recursos disponibles en la Tierra primitiva, si bien fue abundante, no fue ilimitada. Esto ilimitada. Esto hizo que a la postre -tal vez después de cientos de miles o millones de años-, los recursos decrecieran. A partir de esos momentos, la vida sobre la Tierra estuvo supeditada a recursos limitados, como aminoácidos, carbohidratos, nucleótidos, entre otros.

Fig. 2. Esquema que representa la interrelación de los primeros compuestos orgánicos en la aparición y evolución de rutas metabólicas a través del tiempo. Los organismos sobreviven debido a su capacidad de transformar ciertos precursores de biomoléculas que intervienen en el metabolismo primario.

De esta manera, los organismos que fueran capaces de adaptarse a esas condiciones de compuestos limitados y que fueran capaces de sintetizar sus propios recursos a partir de componentes más sencillos, presentarían una mayor ventaja selectiva y esto sólo fue posible al instaurar diversas rutas metabólicas (Figura 2). EVOLUCIÓN RETRÓGRADA Lo anterior plantea dos escenarios posibles en la evolución de vías metabólicas, ambos contemplados en el siglo pasado: el primero de ellos, pro puesto por Horowitz en 1945, hace hincapié en el modelo denominado “stepwise” o “evolución retrógrada”, el cual explica que la evolución de las primeras moléculas enzimáticas fue precedida por una serie de pasos en orden inverso a su producto final; es decir, en un proceso biosintético secuencial, que da como resul-

CONOCIMIENTO

tado un producto (i.e. aminoácido). La última enzima de la vía fue la primera en surgir; la segunda, la penúltima, y así sucesivamente. Para tal efecto, los diversos intermediarios de las diferentes rutas se encontraban presentes en la denominada Tierra primitiva. Esto surge al asumir que, cuando el precursor de un metabolito disminuye,


Figura 4. Hipótesis de Jensen. Enzimas ancestrales eran capaces de utilizar diferentes sustratos para dar lugar a diversos productos; con el tiempo, se especializaron hasta presentar catálisis altamente específicas.

se requiere una nueva enzima para sintetizarlo a partir de moléculas disponibles; esta nueva enzima poseerá la capacidad para interactuar con dichas moléculas. Sin em bargo, su mecanismo de acción no necesariamen necesariamente te estará relacionado con la primera enzima. Esta postura es sumamente interesante y guarda cierta secuencia lógica, si se analiza en un cierto contexto la Tierra primitiva, ya que en un pasado remoto los únicos compuestos disponibles eran biomoléculas ya formadas; los primeros organismos utilizaron estas moléculas como

Figura 5. La duplicación génica puede estar relacionada con la duplicación de vías metabólicas. Se observan dos enzimas que catalizan pasos sucesivos en la biosíntesis de un metabolito en particular, las cuales, después de duplicarse, realizan la misma catálisis, pero la especificidad por el sustrato cambia; los primeros pasos en la biosíntesis de leucina y lisina sugieren una posible duplicación de este tipo.

Figura 3. Modelo de Horowitz, de evolución retrógrada, que ilustra la formación de vías metabólicas.

parte fundamental de su metabolismo heterótrofo. Al presentarse un decremento de las mismas, lo obvio sería considerar que en vez de generar todos los pasos de una ruta metabólica para la síntesis de compuestos requeridos, los organismos utilizaran los precursores más inmediatos para formar la última reacción requerida en dicha síntesis (Figura 3).

HIPÓTESIS DEL MOSAISISMO Otro de los argumentos importantes en la evolución y el surgimiento de las vías metabólicas fue propuesto por Jensen en 1976, denominado hipótesis del mosaisismo (Patchwork), según el cual, células ancestrales, al poseer

concentraciones pequeñas de genes, tenían cantidades limitadas de enzimas; para contrarrestar esta disposición limitada de enzimas, enzimas “primitivas” debieron de poseer una amplia especificidad en la captación de sustratos; es decir, la formación fortuita de metabolitos ofreció a esas células ancestrales una gran flexibilidad bioquímica con un mínimo contenido de genes. Estas enzimas fueron altamente inespecíficas y tenían una gran capacidad de catalizar reacciones químicas similares en diferentes vías metabólicas (Figura 4).

Las hipótesis de Horowitz y de Jensen son complementarias, y responden a tiempos evolutivos diferentes; en el caso de la primera, hay una gran cantidad de ejemplos donde enzimas adyacentes presentan homologías; tales enzimas homólogas conforman las denominadas suprafamilias, que se encuentran ligadas metabólicamente, mientras que la segunda manifiesta un claro ejemplo de

41

42


lo que ha ocurrido con una gran diversidad de familias de proteínas. Cualquiera que sea el argumento utilizado para definir la evolución de las vías metabólicas, algo patente es que las enzimas evolucionan a través de procesos donde la capacidad catalítica permanece inalterable, mientras la especificidad por los sustratos es modificada. Pudiese existir otro punto de partida que apunta al surgimiento de las vías metabólicas, asociado con la duplicación de genes, la oligomerización y hetero-oligomerización de sus productos.

DUPLICACIÓN DE GENES Jensen, al igual que Horowitz, pone de manifiesto la importancia de la duplicación de genes y asegura que basta una nueva enzima -producto de una duplicación- para que a la postre pueda instaurarse una nueva vía metabólica. Existe evidencia que sugiere que, paralelamente a la duplicación de genes, pueden existir también duplicaciones de vías metabólicas. Los casos relacionados con la biosíntesis de leucina y lisina por un lado y de histidina y triptófano por otro son una muestra de ello (Figura 5).

CONSIDERACIONES Independientemente del origen de la vida y la instauración de diversas vías metabólicas a lo largo de la evolución, existe un punto de coincidencia en todas las especies que las hermana químicamente: un origen en común que se mantiene vigente y que, oculto a simple vista, relata poco a poco una historia molecular cuyo fin está ligado al fin de la existencia misma…

REFERENCIAS Horowitz, N. H. (1945). “On the evolution of biochemical syntheses.” Proc Proc Natl Acad Sci U S A 31: 153-7.

Jensen, R. A. (1976). “Enzyme recruitment in evolution of new function.” Annu Annu Rev Microbiol 30: 409-25.

Lazcano-Araujo, Antonio. El origen de la vida: evolución química y evolución biológica . 3a ed. México. Trillas. 2007.

Oparin, I. A. El origen de la vida . Grijalbo. México. 1968.

Panno, J. THE CELL: Evolution of the First Organism.. Facts On File. Inc. E.U.A. 2005. Organism

CONOCIMIENTO

CONOCIMIENTO

43


La teoría sintética de la evolución y sus críticos Rosaura Ruiz Gutiérrez

E

n este artículo se revisan dos de las polémicas recientes más relevantes que han surgido en torno al darwinismo, visto desde la llamada teoría sintética, que articula la teoría darwinista con las explicaciones modernas sobre la herencia iniciadas por Mendel. La síntesis moderna, como también se conoce a la teoría sintética de la evolución, se inició con los trabajos de Ronald A. Fisher (1890-1962), J.B.S. Haldane (1892-1964) (1892-1964) y Sewal Wright (1889-1988) que entre los años veinte y treinta del siglo pasado dieron inicio a la genética de poblaciones. Una segunda etapa de la constitución de la teoría sintética fue guiada por los trabajos del genetista Theodosius Dobzhansky (1900-1975), el paleontólogo George G. Simpson y el sistemático y taxónomo Ernst Ernst Mayr (19042004). Los tres últimos, apoyados en los conocimientos de sus antecesores y conjuntamente con otros especialistas, definieron como tesis centrales del evolucionismo

mo-derno el surgimiento de las variaciones hereditarias como eventos al azar en el sentido de que que no tienen dirección con respecto a los problemas del organismo; es decir, las variaciones no son adaptativas en sí mismas; en relación con el ambiente, pueden ser positivas, negativas,

o neutras y aceptaron la selección natural como el principal mecanismo evolutivo y como fuerza que orienta la evolución, sin negar el papel que juegan otros procesos comos la deriva genética, por ejemplo. La selección natural puede definirse como el proceso de reproducción diferencial de variantes genéticos alternativos. Por cuestión de espacio, me referiré en particular a las críticas derivadas de los planteamientos del equilibrio puntuado y del neutralismo. Considero que dichos cuestionamientos constituyen retos para la teoría sintética que merecen ser tomados en serio, pero no son los únicos.

EQUILIBRIO PUNTUADO Con respecto a la teoría de los equilibrios puntuados o intermitentes, la controversia central se refiere a su planteamiento de que microevolución y macroevolución no están acopladas. (Véase Gould, 2002). Desde la teoría sintética se considera que los procesos microevolutivos -que producen cambios en las poblaciones y pueden o no llevar al origen de nuevas variedades o de nuevas especies- dan lugar a los procesos macroevolutivos que producen cam bios en categorías arriba del género. En este sentido, la teoría sintética de la evolución es capaz de dar cuenta de ambos procesos, estableciendo como la diferencia central entre micro y macroevolución el que los principales mecanismos evolutivos, como selección natural, mutación, deriva genética y recombinación, tienen distintos grados

Doctora Rosaura Ruiz Gutiérrez

Secretaria de Desarrollo Institucional / UNAM Presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias [email protected]

44

CONOCIMIENTO


de acción y de peso específico en micro y en macroevolución. Esta polémica con la Teoría Sintética se basa en la dualidad del proceso evolutivo, el cual e s puesto en duda por la hipótesis de los equilibrios puntuados. Como otras polémicas en evolución, tiene su desarrollo, en gran parte, a partir de una problemática que surge al analizar los procesos que caracterizan a los sistemas vivos. En este caso, se trata del sentido que se les da términos como gradualismo y constancia , y lo que se entiende por tasas rápidas o lentas en evolución. Esto parece llevar a diferencias en tiempos y modos en evolución, siendo que se trata fundamentalmente de un asunto de orden semántico. A partir de interpretaciones diferentes de un registro fósil, paleontólogos modernos llegan a conclusiones un tanto distintas. Algunos cuestionan la interpretación de Darwin y de Simpson del registro fósil, en relación a que muestra huecos que son consecuencia, sobre todo, de tendencias en el proceso de fosilización y de fallas en su estudio. Sostienen que, por el contrario, los vados del registro se deben a que la evolución morfológica ocurre frecuentemente de manera abrupta, precedida y sucedida por largos periodos con poco o ningún cambio. Es decir, se cree que las brechas del registro fósil no son artefactos creados, porque no hubo fosilización, sino que son resultado de la forma en que se da el origen de las especies. No hay por qué esperar formas intermedias, dado que éstas apenas existieron. En esta concepción, una nueva especie surge de una población marginal, separada geográficamente de la progenitora.

FÓSILES VIVIENTES Los llamados fósiles vivientes, cuya historia carece de cambio estructural (estasis), por ejemplo los linajes, representan casos típicos, aun cuando son especialmente largos. La teoría del equilibrio puntuado defiende que la evolución ocurre en dos etapas: una rápida, en la q ue surge una nueva especie, cuando tienen lugar la mayoría de los cambios morfológicos (especiación), y una subsecuente, en la que los cambios son virtualmente inexistentes (estasis). En consecuencia, esta teoría rechaza que la evolución sea gradual. La Teoría Sintética mantiene, por el contrario, que las etapas sin cambio se deben no a que no haya evolución, sino a que la selección natural está favoreciendo una forma que ha alcanzado un nivel alto de adaptación (selección equilibradora, Dobzhansky, 1937, Williams, 1992). Por lo tanto, aunque siguen apareciendo variantes en el nivel genético, no hay cambios morfológicos. Los puntua-

listas no niegan que pueda ocurrir la evolución gradual ni los gradualistas rechazan que pueda haber eventos de especiación rápida; en ambos casos se mantiene como proceso raro el adverso de cada teoría. El debate es sobre la frecuencia en la que ocurren la evolución filética y los eventos rápidos de especiación. En la resolución de esta controversia poco ha ayudado el tra bajo empírico. Como antes se señala, es sobre todo una polémica conceptual, teórica. Los datos empíricos no la resuelven, pues, tal como se han encontrado hasta ahora,

CONOCIMIENTO


son susceptibles de las dos explicaciones. Un caso interesante es el depósito fosilífero de moluscos del lago Turkana, que primero se consideró una evidencia contundente a favor del puntualismo (Williamson, 1981) y después se presentó como un proceso que tuvo lugar en 50 mil generaciones (Williamson, 1985), un proceso no rápido ni mucho menos (véase, Hoffman, 1989). Por otro lado, la interpretación de Williamson (1981) de que el registro de Turkana puede ser considerado evidencia a favor del equilibrio puntuado, es cuestionable, pues, por ejemplo, se ha mostrado que lo que él consideró especies diferentes -un punto central en la polémica, pues para apoyar la tesis del equilibrio puntuado, Williamson (1981) interpreta el registro como resultado del surgimiento de nuevas especie, iniciado por aislamiento peripátrico y subsecuente estasis- pueden ser sólo variedades resultantes de la adaptación a condiciones cambiantes, tal como se ha observado en las especies vivientes (véase Collingridge y Earthy, 1990).

EVOLUCIÓN GRADUAL O PUNTUAL En este sentido, la discusión fundamental es si el registro fósil evidencia en mayor proporción evolución gradual o evolución puntual. Sin embargo, cuando se encuentra un registro continuo con cambios graduales, se trata de demostrar que hubo un proceso de evolución gradual, pero si hay vados, no es fácil saber si así fue el proceso o si hay faltantes. Otro aspecto que critican los puntualistas es la supuesta preeminencia de la selección natural en todos los niveles evolutivos. Eldredge (1995) considera una “extrapolación innecesaria” el extender el modelo darwiniano de cambio evolutivo de generación en generación a la evolución en el tiempo geológico. El punto, afirma Eldredge, es que la selección natural es ante todo un filtro y no un

agente que moldea los organismos en tiempo. Esta crítica, como la anterior, es conceptual. ¿Qué entiende Eldredge por “moldear”? Cuando afirma que la selección natural es una y que no puede moldear, lo dice como si la selección natural eliminara o moldeara pero, por más seleccionista que sea un evolucionista, todos sa bemos que la selección natural sólo puede actuar eliminando organismos, dejándolos vivos y favoreciendo su reproducción. Cuando se dice que la selección moldea o diseña los organismos, se da por sentado que lo hace al dejar pasar unos organismos y eliminar otros; es decir, actúa como filtro. Aunque se haga hincapié en la eliminación, no puede negarse que, al eliminar a unos, deja vivos a otros y que éstos transmiten sus características a la siguiente gene-ración. En este sentido, la selección natural va “moldeando” un carácter, va dejando vivos a los organismos cuyo carácter es más adecuado a cada momento. Es éste el sentido que tiene la noción de la selección como fuerza creadora, pues en tanto puede favorecer la reproducción de algunos organismos en vez de otros, puede generar nove- dades genéticas adaptativas que sin su acción serían considerablemente improbables (Ayala, (Ayala, 1997). Aunque nunca han utilizado la palabra “salto” o sus de-

rivados en la exposición de su teoría, los puntualistas especialmente en los inicios de su planteamiento- tienen mucho en común con corrientes saltacionistas. El parecido, es obvio, se debe a que ambos grupos cuestionan la gradualidad de la evolución. De hecho, la mayor parte de sus lectores afines o de sus críticos (por ejemplo, Delsol, 1991) los han caracterizado como tales, de manera que las más recientes presentaciones de la concepción puntualista donde Gould y Eldredge rechazan el calificativo de saltacionistas, aún no logra la repercusión que tuvo la versión anterior, en la que, por ejemplo, Gould (1985) habló de reivindicar la noción de “monstruo esperanzado” de Goldschmidt o cuando ambos señalaron su acuerdo con el saltacionismo de Huxley (Gould, 1985). Eldredge (1982, 1995, 1998) utiliza incluso los términos “aparición brusca o súbita” y “sin transición”, que en cualquier concepción significan salto: “ Esta noción está basada en la observación, conocida desde mucho antes por los paleontólogos, de que cada especie nueva aparece bruscamente bruscam ente en en las secuencias secuencias fósiles, para despué despué s p er - manecer inalterada por grandes periodos (de 5 a 10 millones de años). Después, una especie dada es reemplazada por otra bruscamente, sin transición, por otra” (cursivas nuestras).

GRADUALISMO Y SALTACIONISMO Como antes se señala, uno de los problemas al hablar de gradualismo y saltacionismo es, como en otras polémicas en evolución y biología, de carácter semántico. El límite exacto entre lo que es gradual y lo que es saltacional es difícil de definir. En general, se habla de salto en mor-

45

46


fología cuando no hay evidencia de la existencia de un estado intermedio entre dos estados de un carácter. Evidentemente, la ausencia de tal estado intermedio puede interpretarse como que nunca ha existido. Ésta se debe a una interpretación saltacionista, o simplemente a que no se ha encontrado evidencia de que haya existido. Eldredge (1989) ha aclarado que los modelos de transformación morfológica de tipo saltacional comparten la característica de considerar que los cambios de gran escala ocurren como eventos de un solo paso. Las extinciones masivas, señala, no pueden ser explicadas por los agentes normales en tanto que “rompen el continuo causal que requiere el sentido uniformitarista de Darwin”.

Otro aspecto es la idea de reconstrucción jerárquica de la teoría de la selección natural. Es un tema central, en tanto que Gould sostiene la necesidad de teorización de los fenómenos que estudia la paleontología, fenómenos, por definición, macroevolutivos. En este sentido, considera indispensable la elaboración de una teoría de la selección natural, como un proceso más general que tra baja de manera simultánea en objetos biológicos en los diferentes niveles de una jerarquía genealógica: “Puesto que muchos de los niveles reconocidos recientemente son intrínsecamente macroevolutivos (selección de especies, selección de clados y algunas más de selección interdémica), y puesto que sus caminos y modos son distintos de la selección natural en individuos, la teoría jerárquica también asegura un espacio teórico para la macroevolución y sus bases paleontólogicas” (Gould, 1995). Como otras concepciones, el puntualismo se ha ido transformando. En sus primeros artículos sobre el equilibrio puntuado, Gould declaró que e l darwinismo estaba muerto y que se requería una nueva síntesis. En trabajos más recientes, Gould precisa que más que la teoría sintética en general, se trata de lo que él llama “ultradarwinismo”, a mo”, a cuyos defensores identifica como fundamentalistas contrarios al pluralismo que él, como Darwin, defiende. Coyne y Charlesworth (1996 y 1997) también se refieren a la transformación del equilibrio puntuado, aunque su punto de vista es más crítico: “Para que una teoría científica tenga valor en la exploración del mundo real, debe tener cierta estabilidad como un conjunto de proposiciones abiertas a la comprobación empírica. EI equilibrio puntuado ha sufrido tantas transformaciones, que es difícil distinguir su núcleo de verdad de la “afirmación de que la evolución morfológica a veces ocurre episódicamente”. JERARQUÍAS EN EVOLUCIÓN El equilibrio puntuado sostiene mecanismos de evolución distintos para los diferentes niveles evolutivos (a cada nivel correspondería una unidad de evolución: moléculas, incluidos los genes, organismos, poblaciones y especies), como una necesidad del mundo empírico, no metodológica. De ahí que se precisen jerarquías en evolución. Según Gould, el punto de vista contrario es reduccionista. Igualmente, ha señalado que para hablar de jerarquías en evolución; es decir, de mecanismos distintos para diferentes niveles de evolución, se requiere la emergencia de propiedades

CONOCIMIENTO impredecibles del comportamiento de las entidades del nivel inmediato inferior. Sin embargo, lo que los puntualistas han hecho hasta ahora es mostrar que los diferentes mecanismos evolutivos (selección, deriva, recombinación, etcétera) actúan de manera diferenciada en los distintos niveles. Por ejemplo, aceptan -con los neutralistas- que en el nivel molecular hay determinada preponderancia de la deriva genética y un papel mínimo para la selección natural, igual que en la evolución cladogenética. Para Gould, la jerarquía depende de la individualización, pues cada nivel debe estar basado en entidades suficientemente estables para adquirir características evolutivas propias. El propias. El equilibrio puntuado defiende que las especies son individualidades legítimas y, por lo tanto, capaces de desplegar propiedades irreductibles, emergentes, pero no ha podido mostrar la existencia de tales propiedades. Más recientemente (1995), Gould señaló que el puntualismo se relaciona con la reforma “posmoderna”, que resalta los temas del pluralismo, la causalidad de niveles múltiples, las virtudes de la complejidad, la individualidad y el juego, a diferencia del modernismo, que atribuye a la teoría sintética y que, de acuerdo con él, se car acteriza por una idea universal de reducción a principios de niveles inferiores y por su énfasis en lo simple, abstracto y universal. El punto medular en contra de este planteamiento es que, tal como son conocidos actualmente, los pro cesos microevolutivos son compatibles con los modelos de macroevolución -puntualismo y gradualismo-. Del conocimiento de la microevolución, no se puede inferir cuál de esos dos patrones macroevolutivos prevalece, ni obtener respuestas para muchos otros temas macroevolutivos distintivos, tales como la evolución morfológica, patrones de extin-

CONOCIMIENTO ción de especies y factores históricos que regulan la diversidad taxonómica. En conclusión, los procesos macroevolutivos están cu biertos por fenómenos microevolutivos y son compatibles con teorías microevolutivas, pero los estudios al respecto requieren la formulación de hipótesis y modelos autónomos (que deberían ser contrastados usando evidencia macroevolutiva). En el sentido epistemológico, es fundamental que la macroevolución sea vista desacoplada de la microevolución; es decir, la macroevolución es un campo autónomo del estudio evolutivo. TEORÍA NEUTRALISTA O DE EVOLUCIÓN MOLECULAR AL AZAR Una de las críticas a la teoría sintética proviene de estudios de la evolución en el nivel molecular. La llamada teoría neutralista de la evolución sostiene que la inmensa mayoría del cambio molecular es adaptativamente neutro; es decir, que las nuevas variantes no son ni más ni menos adaptadas que las preexistentes; por lo tanto, son sele ctivamente neutras. Como desde el punto de vista funcional las variantes son equivalentes, la selección natural no podría actuar favoreciendo a unas sobre otras. En consecuencia, otra fuerza distinta debería ser la que gobernara el cambio. En concreto, el neutralismo propone que la mutación genética y la deriva genética al azar son las fuerzas fundamentales en el proceso de cambio molecular. (Véase Álvarez-Valin, 2002.) De acuerdo con esta visión, la selección jugaría un papel muy importante al eliminar las variantes deletéreas (selección negativa), pero la fijación de variantes be-neficiosas mediante selección natural seria un evento muy poco frecuente. Una evidencia en favor de que las sustituciones selectivamente neutras son predominantes en muchos genes, la ofrece la siguiente observación: cuando alineamos y comparamos las secuencias proteicas o de ADN entre genes homólogos provenientes de distintas especies, podemos observar que existen zonas más conservadas (de nulo cambio) y zonas más divergentes. Las zonas conservadas coinciden con los aminoácidos funcionalmente importantes, como lo demuestran varios estudios de mutaciones. Ciertamente, se conoce la secuencia nucleotídica de las versiones mutantes de varios alelos que producen alteraciones genéticas, tanto en el hombre como en otros organismos. Dichas mutaciones se ubican, en su inmensa mayoría, en las regiones del gen que se encuentran evolutivamente conservadas, indicando entonces que tales aminoácidos son funcionalmente importantes, pues las mutaciones que sufren dan lugar a alelos deletéreos. CUESTIONAMIENTOS A LA TEORÍA NEUTRALISTA Existen diversos cuestionamientos a la validez de la teoría neutralista. Por ejemplo, al poner a prueba la hipótesis del reloj molecular, se ha visto que las variaciones en las tasas de evolución molecular son significativamente más grandes de lo que se esperaba con base en la teoría neutral. Es decir, las diferencias entre las tasas de sustitución de aminoácidos en diferentes proteínas son demasiado grandes como para hacer válido un promedio y decir que dicha tasa es una constante.


47

48


A partir de otro tipo de pruebas, se han revelado diferencias significativas entre la cantidad de polimorfismo genético encontrado en poblaciones de determinada especie, y la cantidad predicha por la teoría. Pero sus defensores argumentan que esas diferencias pueden ser explicadas modificando la teoría, asumiendo, por ejemplo, que los alelos no son estrictamente neutrales, sino que sus diferencias en valor selectivo son muy pequeñas. Siendo así, la teoría neutralista provee una “hipótesis nula” o punto de partida para medir la evolución molecular.

La tesis fundamental del neutralismo es, según Kimura y Ohta (1971, 1987), que el cambio evolutivo en el nivel molecular, esto es, en el material genético mismo, se debe a la fijación de mutantes selectivamente neutros o casi neutros, más que a la selección positiva darwiniana (Kimura, 1979, 1987). El primer artículo en el que se expusieron este tipo de ideas fue el de Kimura (1968). En 1969, apareció “Non-Darwi-nian evolution” en el que J. L. King y T. H. Jukes midieron la tasa de sustitución de aminoácidos en siete proteínas. Según sus cálculos, esta tasa es de 0.33 X 10-10 en insulina a 4.29 X 10 -9 en fibrinopéptido A; a partir de ahí llegaron a conclusiones similares a las de Kimura (1968) respec to a que, en evolución molecular, la selección natural no es la principal fuerza, sino la deriva genética. La única diferencia, afirma Kimura, es que King y Jukes no destacan la importancia del mantenimiento del polimorfismo proteico, lo cual, según él, es fundamental para la teoría. Los hallazgos más destacados que, de acuerdo con los neutralistas, dan apoyo a su teoría son: 1) para una

proteína determinada, la tasa de sustitución de un aminoácido por otro es aproximadamente igual en muchas líneas filogenéticas distintas; 2) estas sustituciones, en vez de seguir un modelo, parecen ocurrir al azar; 3) la tasa total de cambio a nivel de ADN es muy alto, del orden de la sustitución de por lo menos una base nucleotídica por genoma cada dos años, en una línea evolutiva de mamíferos. Desde un punto de vista de la genética de poblaciones, el proceso de evolución consiste en una serie de sustituciones génicas. Para cada sustitución génica, un alelo mutante que es inicialmente raro, incrementa su frecuencia y se extiende a la población (especie) entera, alcanzando finalmente el estado de fijación (Kimura y Ohta, 1971). La concepción de evolución como sustitución de genes, o secuencias nucleotídicas, se origina con Ronald A. Fisher, que demostró matemáticamente que en un locus con dos alelos, si la selección favorece uno de los homócigos, el gene alternativo será eliminado, y si la selección favorece al heterócigo, se dan las condiciones para un equilibrio estable y ambos alelos permanecen en el acervo. En este sentido, la evolución para Fisher es estrictamente adaptativa y fuerzas estocásticas, como la deriva genética, desempeñan un papel secundario.

POSTURAS DIVERGENTES Fisher, uno de los fundadores de la genética de poblaciones, y los neutralistas, aparentemente sostienen ideas similares sobre el proceso de evolución. Otro pionero en

CONOCIMIENTO

CONOCIMIENTO la materia, Sewall Wright, (1931, 1932, 1982) difiere de Fisher en Éste y en otro s aspectos. Desde su punto de vista, la deriva genética es tan importante en la evolución como la selección natural. Las implicaciones de cada postura conducen a planteamientos evolucionistas muy diferentes. Para Fisher, la selección natural es el mecanismo fundamental que provoca el cambio en las frecuencias génicas, dirigiendo así el proceso de evolución, mientras entiende a la mutación como un mecanismo que también cambia las frecuencias génicas, pero que no da orientación. La mutación es un proceso estocástico; la selección es un proceso determinístico que conduce necesariamente a la adaptación (Fisher, 1930). Ayala (1977) ha precisado la significación del determinismo de la selección natural: “Primero, la selección natural es un proceso dirigido hacia un fin cuyo resultado es el incremento de la eficiencia reproductiva. La adecuación reproductiva es, entonces, el resultado u objetivo de la se lección natural. Segundo, la selección natural [...] produce y mantiene órganos y procesos dirigidos hacia un fin, cuando las funciones o los estados finales realizados por el órgano o el proceso, contribuyen a la adecuación reproductiva del organismo. Sin embargo, el proceso de selección natural no es determinístico en un sentido diferente. No tiende de ninguna manera hacia la producción de tipos específicos de organismos ni hacia organismos que tengan cie rtas propiedades específicas.” La discrepancia de Kimura y Ohta con el neodarwinismo radica en la afirmación de que la evolución es un proceso dirigido por la selección natural, que elige entre aptos y no aptos. Ellos trataron de demostrar que, por lo menos en el nivel molecular, es la deriva genética la que conduce la evolución. Se trata de un evento aleatorio que no está determinado por tendencias adaptativas. Ésta es la polémica con los seleccionistas. Por seleccionismo se entiende la defensa de la selección natural como única fuerza evolutiva que dirige la evolución. La mayor parte de quienes sostienen la teoría sintética no son seleccionistas, en tanto que admiten que la deriva genética también participa de manera importante en la evolución. Sin embargo, ésta y otras polémicas en evolucionismo se refieren sobre todo a un problema de frecuencias. Ni los neutralistas niegan que en el nivel molecular puede haber selección darwiniana positiva, ni los seleccionistas que la deriva genética desempeña un papel significativo. El significativo. El problema central radica en la importancia para cada una de estas fuerzas. La evidencia presentada por los seguidores de esta teoría es consistente con la hipótesis de que procesos no aleatorios están involucrados en la evolución de las proteínas; sin embargo, también hay pruebas directas que corroboran la participación de la selección natural de la variación proteica. La selección natural aparece como el proceso no aleatorio que dirige la evolución de las proteínas, de manera similar similar a lo que ocurre en la evolución de las características morfológicas, funcionales y del desarrollo de los organismos.


REFERENCIAS Alvarez-Valin (2002) Neutral Theory , en Encyclopedia of Alvarez-Valin (2002) Evolution. Pp 815-821. Oxford University Press. Ayala, F.J., F.J., (1977), “Protein Evolution in Different Species: Is it a Random Process?, en Molecular Evolution and Kimura, Mishima Japón, Polymorphism, publicado por M. Kimura, pp. 93-102. (1997), La teoría de la evolución . De Darwin a los últimos avances de la genética , Bolsistemas, Madrid Collingridge, D. y M. Earthy, Earthy, (1990), Science Under Stress- Crisis in Neo-Darwinism, Hist. Phil. Life Sci. , 12:3-26 Coyne, J.A. y B. B . Charlesworth, (1996), “Mechanisms of punctuated evolution”, Science, 274:1748-1749 (1997), “Response (to Eldredge and Gould, 1997) ”, Science, 276: 113-122 Delsol, M., M., (1991), L’Evolution biologique en vingt propostions , Vrin, París Dobzhansky, Th., Th., (1937), Genetics and the Origin of Species , Columbia Biological Series Eldredge, N., (1982), “La macroevolution” , La recherché , 13 (133):616-626 (1989) Macroevolutionary Dynamics: Species, Niches and Adaptive Peaks . McGraw Hill, New York. Japanese edition: McGraw Hill Publishing Co., Japan, Ltd. (1995), Reinventing Darwin: The Great Debate at the High Table of Evolutionary Theory , John Wiley (1998), “Life in the Balance” , Natural History , June 1998:48-55 Fisher, R.A., R.A., (1930), The Genetical Theory of Natural Selection, Oxford University Press Gould, S.J., S.J. , (1985), “La naturaleza del cambio episódico”, en El pulgar del panda , Biblioteca de la Divulgación Científica, Ed. Orbis, España (1995), “Can we complete Darwin’s Revolution?” en Dinosaur in a Haystack , Harmony Books, New York, pp.125-144 (2002) The Structure of Evolutionary Theory . Belknap, Harvard, USA Hoffman, A. (1989). A. (1989). Arguments on evolution, a e. Oxford University. New York. paleontologists perspectiv e. US. Kimura, M., M., (1968), “Evolutionary rate at the molecular level” , Nature, Londres, 217:624-626 (1979), “The neutral theory of molecular evolution” , Scientific American , 241 (5):94-104 (1987), The neutral theory of molecular evolution, Cambridge, Cambridge University Press Kimura, M. y Ohta, T., T. , (1971), Theoretical Aspects of Population Genetics , Princeton, Princeton University Press King, J.L. y T.H. Jukes, Jukes , (1969), “Non Darwinian evolution” , Science, 164:788-798 Williams, G.C., G.C ., (1992), Adaptation and Natural Selection , Princeton, Princeton University Press Williamson, P.G., P.G. , (1981), “Morphological stasis and developmental constraint: real problems for Neodarwinism”, Nature, 297:214-215 (1985), “Punctuated equilibrium, morphological stasis and the paleontological documentation of speciation: a reply to Fryer, Greenwood and Peake’s critique of the Turkana Basin mollusk sequence”, Biol. J. Linn. Soc. , 26:307-324 Wright, S., S., (1931), “Evolution in Mendelian populations” , Genetics , 16:97-159 (1932), “The roles of mutation, inbreeding, crossbreeding and selection in evolution”, Proceedings of the Sixth International Congress of Genetics , 1:356-366 (1982), “Character change, speciation and the higher taxa”, Evolution, 36:427-443

49

50

CONOCIMIENTO


La teoría neutralista de la evolución molecular

Genetista japonés Motoo Kimura. David Eduardo González Femat

a teoría neutralista de la evolución molecular se debe al genetista japonés Motoo Kimura (1924-1994). Fue presentada por primera vez en occidente, por este influyente biólogo matemático, en 1968, en la prestigiada revista Nature. En su versión original, la teoría neutralista de la evolución molecular se opone a la teoría sintética del neo-darwinismo encabezada por el biólogo T. Dobzhansky, en los E. U. A. La teoría neutralista afirma que, en el campo molecular, es más importante la llamada deriva genética al azar1 como mecanismo por medio del cual se acumulan mutaciones o cambios en las unidades (nucleótidos) de la cadena del ADN. Kimura ADN. Kimura descubrió que la tasa de sustitución de nucleótidos es alta en mamíferos y otros grupos, y se eleva hasta en un par de nucleótidos cada dos años. La teoría sintética o neo-darwinista, como se la conoce también, fue creada durante las primeras décadas del siglo XX y afirma que la selección natural es más importante que la deriva genética al azar, pues en principio sería difícil aceptar que los genes neutros permanezcan como genes equivalentes sin que necesariamente confieran ventajas adaptativas a los individuos portadores.

L

Maestro David Eduardo González Femat

Profesor de cátedra / ITESM Candidato a doctor por la Universidad Complutense de Madrid, España dadd25@gmail. com

POCA ACEPTACIÓN INICIAL La teoría neutralista, en sus inicios, a fines de la década de los años sesenta, obtuvo muy mala rec epción por parte

de la comunidad de estudiosos de la biología, particularmente en Norteamérica. Pero, dado que en su presentación y desarrollo recurre a las ecuaciones de difusión de calor, modificadas por su autor, lentamente fue ganando el aprecio de los genetistas, debido a sus posibilidades experimentales. Sin embargo, las discrepancias continuaron presentes. Uno de los aspectos que la teoría neutralista intenta explicar es el de los llamados polimorfismos proteicos (diferencias específicas en las proteínas de cada individuo, aun dentro de una misma especie), un concepto clave para explicar la especificidad biológica, que es la base de la biodiversidad incluso entre individuos de la misma especie. La especificidad biológica está dada por los cambios en las cadenas de ADN que a su vez determinan cambios en la secuencia de aminoácidos, lo cual suele afectar a la proteína resultante. En resultante. En ocasiones, estos cambios resultan perjudiciales, pero en muchos casos lo que sucede es que las proteínas resultantes son equivalentes pues continúan siendo funcionales y esto explica en parte la diferencia entre individuos. RECOMBINACIÓN DE GENES Las dificultades en el empleo de órganos y tejidos de donadores para ser implantados en un sujeto receptor están relacionadas con la especificidad individual explicable a través de los procesos de la deriva genética en el nivel molecular, además de los mecanismos conocidos de recombinación de genes traídos por el proceso de la formación de células sexuales y la reproducción sexual en donde se lleva a efecto la llamada recombinación de genes.

CONOCIMIENTO


51

El polimorfismo es explicado por la teoría neutralista, admitiendo que, una vez que los genes se han difundido en una población, la selección natural darwiniana actúa sobre los individuos promoviendo a todos aquéllos que sean portadores de ciertas ventajas adaptivas. Tales adaptivas. Tales ventajas se harían patentes en el incremento en el número de descendientes en la población. El punto de vista que Kimura pretendía introducir, como una reinterpretación de la variabilidad genética, acorde con la evidencia experimental en los estudios de genética poblacional acerca de la evolución biológica en el nivel molecular, no contemplaba rechazar el principio de la selección natural, sino más bien pretendía ubicar los límites de dominio de esta teoría conduciendo a su fortalecimiento explicativo y, tal como Darwin lo propuso, ser asumida como un principio capaz de actuar sobre los individuos modelándolos como unidades. RELOJ BIOLÓGICO DE LA EVOLUCIÓN La teoría neutralista propone también que los genes neutros y aquéllos que producen cambios patentes en el fenotipo (apariencia exterior de un organismo) se difunden en la población con cierto ritmo. La velocidad de difusión de los genes neutros, para alcanzar fijación en una población, estaría dada por el tiempo necesario para que se produzca cuatro veces el grupo fértil (población eficaz) dentro de la historia natural de esa población; recordemos que el grupo fértil resulta ser más pequeño que el total de la población y es aquél que es capaz de enviar genes a la siguiente generación. Debido a esta razón, la teoría neutralista ha sido considerada como una especie de reloj biológico de la evolución. El intento de Kimura y sus colaboradores habría sido generar una hipótesis complementaria para alentar una reforma que permitiera incorporar el caudal de los nuevos descubrimientos, producto de la investigación en micro biología, genética y biología molecular, estableciendo un límite al alcance de la selección natural y así promover el desarrollo de un nuevo paradigma evolutivo. NEODARWINISMO En su momento, los representantes del neo-darwinismo de la teoría sintética habrían de rechazar esta pretensión. Tal vez porque la inercia del pasado obró como un clima intelectual en aquel momento que indujo a defender nuevamente al neo-darwinismo como doctrina unitaria cuya constitución y ulterior desarrollo únicamente pudiera ser alentado desde occidente2. Las discrepancias entre estas teorías están centradas en la interpretación de la variabilidad genética. En El El Ori- Ori- gen de las especies por medio de la selección natural , si bien Darwin no incluyó una teoría genética que explicara la relación de la herencia con la selección natural, sí reconoció a la variación y la herencia en los organismos como el material sobre el que actuaría la selección natural sobre el individuo como unidad; sin embargo los trabajos de G. Mendel le fueron desconocidos a pesar de ser contemporáneos. El darwinismo rescatado en las primeras décadas del siglo XX fue articulado al mendelismo para crear más

tarde la teoría sintética o el llamado neo-darwinismo. Uno de los creadores de esta tendencia lo fue el famoso genetista y matemático Sewall Wright, quien, junto con Ronald Fisher y J. B. S. Haldane, consolidó esta tendencia. tendencia. Theodosius Dobzhansky y Ernst Mayr contribuirían de manera definitiva a la consolidación de la teoría sintética hasta la década de los años sesenta. A pesar de que la deriva genética al azar, modelo de evolución en poblaciones aisladas, fue promovida por S. Wright, si era aceptada en su enunciación poblacional por los representantes de la teoría sintética, lo fue después cuando este modelo fue empleado, con modificaciones, por Kimura a escala molecular, reivindicándolo como la principal fuerza creadora de variabilidad. A pesar de todo el rechazo que esta teoría despertó en sus inicios, hoy es aceptada en los libros de texto, por ser un planteamiento serio y científico acerca de la evolución molecular de las especies. Ejemplos especies. Ejemplos de ello lo son la nueva interpretación acerca del sustrato genético en las razas humanas. Con el advenimiento de la secuenciación del código genético en 2002 por Craig Venter3, hoy sabemos que la división racial humana estaba basada en tan sólo el tres por ciento de la información genética que contro la los rasgos exteriores en que se basa la clasificación de los tres tipos básicos raciales. Esta clasificación racial dejaba fuera el 97 por ciento de la inf ormación genética. Si tomamos en cuenta ese 97 por ciento, nos daremos cuenta de que en

52

Pie de Página 1

Modelo evolucionista introducido por Sewall Wright en los años treinta del siglo XX para explicar la dinámica genética de una población relativamente pequeña y aislada que conduce al surgimiento de una raza de individuos. 2

González Femat, D. (2002) Historicismo y neopragmatismo en la dialéctica de la biología contemporánea, p. 19 3

Davies, K. (2002) La conquista del genoma humano, p. 77 4

Weiner, Jonathan (2002) El pico del pinzón. 5

Kimura, M. (1968, febr uary, (1968, p.626)

CONOCIMIENTO


ocasiones existen más diferencias entre individuos de un mismo grupo racial que entre individuos de grupos diferentes.

cer una especie desarrolla un nicho ecológico (un “puesto” en el ecosistema) similar al de otra especie, en otro ecosistema, en un lugar distinto 4.

APORTACIÓN DE LA TEORÍA NEUTRALISTA Otra interesante aportación derivada de la influencia de la teoría neutralista de la evolución molecular la podemos encontrar en la obra de Stephen P. Hubbell, The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography ( (La teoría neutralista unificada neutralista unificada de la biodiversidad y la biogeografía ). ). Esta obra es el modelo análogo ecológico de la teoría neutralista de la evolución molecular de Motoo Kimura, basada en la deriva genética al azar. Uno de los aspectos más destacados de la teoría neutralista de Hubell es que, siendo una teoría matemática en el campo de la ecología, la biogeografía y la biodiversidad, tiene como eje el considerar a los individuos dentro de su población como sujetos equivalentes dentro de los modelos estadísticos empleados. La equivalencia asumida en términos de especies que se suceden en diferentes regiones del mundo ya había sido detectada por Darwin en las islas Galápagos. Baste Galápagos. Baste recordar el ejemplo del pinzón que se alimenta de larvas extraídas de los tallos de ciertas cactáceas. Para ello, el pinzón desarrolla la habilidad de emplear una espina de nopal. El paralelismo resulta interesante, pues pareciera que el pinzón imitara el comportamiento del pájaro carpintero de otras latitudes, que es capaz de alimentarse de modo similar, pero empleando su aguda lengua, similar a la espina de esas plantas. Es éste un fenómeno ecológico y biogeográfico conocido como “vicarismo”, donde al pare-

REIVINDICACIÓN DE LA TEORÍA NEUTRALISTA Hoy es posible reivindicar la Teoría neutralista de la evolución molecular y recoger las palabras de su autor al señalar que: “Finalmente, si mi conclusión fundamental es correcta, y si las mutaciones neutrales o casi-neutrales son producidas en cada generación a una tasa más alta de la antes considerada, luego debemos reconocer la gran importancia de la deriva genética al azar debida al número en poblaciones finitas que forman la estructura genética de las poblaciones biológicas. El biológicas. El significado de la deriva genética al azar ha sido despreciado durante la pasada década [años sesenta]. Esta actitud ha sido influenciada por la opinión de que casi no hay mutaciones neutrales, y también porque el número de individuos que forman una especie es usualmente elevado y el muestreo al azar de sus gametos debe ser obviado al determinarse el curso de la evolución, excepto posiblemente a través del “principio fundante” [selección natural]. Enfatizar el “principio fundante” pero rechazar la importancia de la deriva genética al azar debido al tamaño finito de la población es, en mi opinión, muy parecido a asumir la existencia de un gran río para explicar la formación de un profundo valle; pero rechazar un proceso gradual, de larga duración de erosión por agua como insuficiente para producir tal resultado”5.

REFERENCIAS

Crutchfield, James P. y Peter Schuster (2003) Schuster (2003) Evolutionary Dynamics. Exploring the Interplay of Selection, Accident, Neutrality, and Function . A volume

in the Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity. Oxford, New York. Davies, Kevin (2002) Kevin (2002) La conquista del genoma humano . CDL, Madrid. González Femat, David Eduardo (2002) Eduardo (2002) Historicismo

y neopragmatismo en la dialéctica de la biología y neopragmatismo contemporánea . Tesis de grado, UCM, Madrid, Hubell, Stephen P. P. (2001) The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography . Princeton University

Press, Princeton and Oxford, UK. Kimura, Motoo (1990) The Neutral Theory of Molecular Evolution Molecular Evolution. Cambridge Cambridge University Press, New York (1968) Nature,VOL. 217, February 17. Weiner, Jonathan (2002) Jonathan (2002) El pico del pinzón. Una historia de la evolución la evolución en nuestros días . Galaxia Gutemberg, Barcelona.

CONOCIMIENTO


53

Evolución molecular Am ada Torr es Sal azar

a evolución molecular estudia los cambios ocurridos en las moléculas, ya sean ácido nucleico o proteínas. Estos cambios se denominan mutaciones; pueden ser percibidos en los caracteres fenotípicos de las especies; se acumulan a través de grandes periodos de tiempo tiempo y permiten la diversificación y formación de las especies. Uno de los principales objetivos de la evolución molecular ha sido aclarar los papeles que desempeñan la deriva y la selección en el moldeado de los patrones de cambio observados de las secuencias existentes. Esta disciplina permite comparar organismos tan diferentes fenotípicamente como los microorganismos, las plantas y los animales. Una males. Una excelente revisión de las técnicas de estudio de la variación genética molecular se puede encontrar en los trabajos de Avise. La evolución per se ha sorteado una serie de dificultades para ser aceptada; entre ellas se encuentran el concepto de especie, la clasificación de los organismos y la fuente de la variación, por mencionar algunos. En el caso de la evolución molecular, describiremos algunas de las respuestas que ha dado a estas interrogantes.

L

MATERIAL GENÉTICO MOLECULAR Aunque la evolución molecular estudia la variación de las diversas moléculas de las especies, hasta la fecha es la molécula de ADN la que sabemos contiene las tres propiedades necesarias para ser considerada como la portadora de la información genética; esto genética; esto es, presenta variabilidad. Las diferentes variables tienen diferente eficacia biológica, que es heredable. Por ello, estableceremos inicialmente que el genoma de las especies está compuesto por los nucleótidos A, G, C, T y U. Está ordenado de manera secuencial, siguiendo un orden que contiene un mensaje. El ARN regularmente se conforma con una sola cadena que puede plegarse en sí misma. Ésta sería la molécula traductora del mensaje genético. En el caso del ADN, éste está compuesto por dos cadenas de nucleótidos. Cada base nucleotídica se aparea con su contraparte en la cadena complementaría. El ADN forma paquetes compactos denominados cromosomas, que se almacenan en algunos organelos celulares, como el núcleo, la mitocondria, los cloroplastos y los cinetoplastos de las células eucarióticas. eucarióticas. Se encuentra libre y generalmente en forma de círculo cerrado en las células procarióticas, mientras que los virus de ADN pueden contener varios fragmentos de la cadena de forma lineal. Cada aminoácido de una proteína está codificado por una combinación de tres nucleótidos, denominada codón. El código genético relaciona los codones con un determinado aminoácido. A cada aminoácido le corresponde más

de un codón, a lo que se denomina degeneración del códi- go genético . Los codones pueden ser utilizados de manera preferencial unos sobre otros en diferentes especies. En esta definición, consideraremos las secuencias de los plásmidos, los transposones, los pseudogenes e intrones como parte del genoma de la especie. Una característica importante de la organización genómica, y que ha generado mucha polémica, es la presencia de zonas o regiones que difieren significativamente entre sí en la frecuencia relativa de las cuatro bases que constituyen el ADN, en vertebrados y otros organismos. Estas regiones se han llamado “isocoros”. CONCEPTO DE ESPECIE Dos conclusiones del darwinismo fueron confirmadas por la biología molecular, y forman parte principal de la evolución molecular; éstas son: que todos los organismos vivos compartimos el mismo código genético (ascendencia común) y que los cambios en las proteínas no afectan al ADN. Entonces, el ADN se convirtió en la descendencia común, al ser compartido por casi todos los organismos vivos. Por ello, el concepto de especie más aceptado hasta el momento, es el denominado “concepto filogenético de especie”, que enuncia: los organismos emparentados comparten rasgos porque comparten antepasados. Hay organismos que forman grupos que no pueden dividirse más.

Según el concepto filogenético de especie, esos grupos son las especies: Linajes evolutivos diferenciados.

Doctora Amada Torr es Salazar Unidad de Investigación Médica en Enfermedades Infecciosas y Parasitarias Hospital de Pediatría, CMN Siglo XXI Departamento de Genética de Poblaciones y Bioinformática / IMSS Instituto de Biotecnología Facultad de Ciencia Biológicas / UANL. mandintor@yahoo. com.mx

54


FUENTES DE LA VARIACIÓN GENÉTICA Podemos mencionar ahora que cualquier cambio en el material genético que surge en un gameto o en un genoma, se considera una mutación. Los errores en el proceso de copia del ácido nucleico, que resultan en el cambio de un nucleótido por otro, se denominan sustitución nucleotídica, y pueden ser de dos tipos: 1) transversiones y 2) transiciones, si se cambia o no la base púrica del nucleótido. Debido a la degeneración del código genético, esta sustitución puede dar lugar, o no, a un cambio de aminoácido. Si la sustitución no cambia, el aminoácido se noácido. denomina sustitución sinómina. Por el contrario, si se cambia el aminoácido, hablaremos de una sustitución no sinómina o de reemplazo. Cuando se cambia un solo par de bases o pocas bases, hablamos de mutaciones puntuales, que a su vez pueden ser: delecciones, si se elimina la base, o inserciones, cuando se adiciona. Este tipo de mutaciones son especialmente nocivas para la especie, porque pueden modificar el marco de lectura de la proteína, generando proteínas sin actividad biológica o pueden no producir la proteína. Las mutaciones que afectan cantidades mayores de material genético y que son observables al microscopio óptico son delecciones, inserciones o translocaciones de fracciones de cromosomas, y, en algunos casos, duplicación o multiplicación de cromosomas completos. Los genomas pueden albergar una enorme variedad de elementos genéticos, cuya principal función es procurar su propia transmisión, y multiplicarse en los genomas y en

CONOCIMIENTO las poblaciones, generalmente a costa de otros genes y a pesar de ser deletéreos para la especie. Un ejemplo de éstos son las duplicaciones de los cromosomas denominados cromosomas supernumerarios, accesorios o cromosomas B, evento que se ha denominado parasitismo intragenómico. Estos elementos tienen una historia evolutiva y procesos de diferenciación totalmente distintos a la especie que los contiene. La presencia de cromosomas B ha sido descrita en más de mil 300 especies de plantas, en casi 500 especies de animales y en varias especies de hongos. Éstos gos. Éstos suelen tener efectos notorios en el fenotipo de las especies. Algunos científicos piensan que la estructura de los genes en exones e intrones de los genomas de eucariotes y algunos procariotes pueden ser el resultado de duplicaciones de los genes ancestrales, posiblemente con un solo exón y la subsiguiente combinación de un solo gen de las copias diferentes de estos genes iniciales VARIABILIDAD GENÉTICA Por otro lado, Weisman fue el primero en comprender el extraordinario poder de la recombinación sexual para producir variabilidad genética. Sin embargo, existen otros procesos moleculares capaces de incrementar la variabilidad de las especies, como son la conjugación, la transposición, la transducción, la capsducción y, por supuesto, la transformación, en donde se adquiere material genético exógeno que posteriormente es incluido en e l genoma de su nuevo portador.

CONOCIMIENTO


Algunos de estos mecanismos son exclusivos de de los procariotes y otros se pueden presentar en ambos tipos celulares. Podríamos agregar la transferencia horizontal y la simbiosis como otras formas de adquirir, y por lo tanto de modificar, el material genómico de las especies y con ello su historia. Todas estas nuevas variantes surgidas por mutación se encuentran inicialmente en un único individuo de la especie. Con especie. Con el transcurso del tiempo, esta variante puede tener una frecuencia de cero, con lo que se considera que se perdió, o del cien por ciento, a lo que se denomina como fija. En algunos casos puede permanecer en la po blación con c on una frecuencia intermedia, a lo que q ue se denomina polimorfismo. Así, las mutaciones que permanecen en la población –ya sean las que se han fijado (sustituciones) o las que se encuentran en las frecuencias intermedias-, son susceptibles de ser observadas, y son las más frecuentemente utilizadas en la reconstrucción de los eventos evolutivos de la especie. FUERZAS EXTERNAS rasgos se vean favorecidos en un nivel, pero seleccionados DEL CAMBIO MOLECULAR en otro, o que diferentes genes que afectan a una caracCada nueva variante surgida en la especie puede afectar terística concreta reciban presiones selectivas contradicla capacidad relativa de supervivencia y reproducción del torias, como consecuencia de que se están trasmitiendo individuo, lo que conocemos como eficacia biológica. Una en distintos niveles, por lo que en una especie podrán mutación se considera selectivamente ventajosa si incre- existir genes que son afectados por la selección natural, menta la eficacia del individuo portador, y selectivamente y genes neutrales. deletérea si la disminuye. Esto lo podemos observar en la frecuencia que tiene esta mutación o alelo en la po- CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS blación. La caracterización y cuantificación de la variabilidad moTendrá un valor de cien a cero por ciento según el lecular en las especies ha permitido utilizar este atributo caso. En caso de no afectar la eficacia biológica, la mu- como criterio de ordenación, de tal suerte que una distación es selectivamente neutra, por neutra, por lo que las frecuen- posición que ha tenido mucho éxito y se ha aceptado casi cias de los alelos serán fluctuantes en la población y es- completamente, es la realizada por Woese y Fox, utilitarán sujetas a la deriva génica (azar). Ficher y Haldene zando la secuencia de la subunidad pequeña que codifica demostraron matemáticamente cómo alelos que diferían para el ARN ribosomal de las especies. Con esta molécula muy ligeramente en un valor selectivo, podían reempla- establecieron un arreglo que agrupa a los cinco Reinos de de zarse muy rápidamente en el curso de la evolución. la clasificación de Whitaker dentro de tres Dominios . Wright postula que las poblaciones pequeñas pueden La sistemática filogenética basa sus ordenaciones estructurarse en sub-poblaciones, por efecto de la deriva jerárquicas principalmente en los cambios encontrados genética, mientras que Kimura hace hincapié en la existen- en las moléculas de ADN. Cuando se utilizan los genocia de variación genética neutra para la selección natural. mas completos de las especies, hablamos de filogenómica Esto es, la teoría neutral sostiene que la inmensa mayoría como sistema especializado. Sin embargo, la comparación de los cambios moleculares son adaptativamente neutros; de proteínas homólogas también puede dar información es decir, que las nuevas variantes no son ni más ni menos acerca de cómo se ha producido la evolución de los orgaadaptadas que las variantes preexistentes; por tanto, son nismos y de las mismas proteínas. selectivamente neutras. De esta forma, se propone que la Las proteínas codificadas en un genoma completo (proderiva genética al azar es la fuerza fundamental en el pro- teoma), han sido utilizadas para generar clasificaciones. ceso de cambio molecular. Así, el estudio de las relaciones evolutivas entre secuencias de moléculas biológicas es una de las primeras apliNIVEL DE ACCIÓN DE LA SELECCIÓN caciones de la bioinformática. El uso de la bioinformática Williams, y más tarde Dawkins, argumentaron que la se- en general y de la filogenética en particular ha permitido lección actúa principalmente en los genes. Dawkins, en su el estudio de la evolución de los genes y l os genomas, y de famoso libro El gen egoísta , proponía que la unidad fun- las proteínas y los proteomas de las especies. damental de la evolución no era el individuo, sino el gen. Actualmente los abordajes moleculares con cantiActualmente se acepta que la selección actúa en diversos dades masivas de datos son muy utilizados para intenniveles en el proceso de cambio, evento denominado selec- tar explicar la diversidad metabólica de las especies y ción multinivel . Ésta implica la posibilidad de que algunos entender sus procesos de divergencia y especiación.

55

56


CONOCIMIENTO

MÉTODOS FILOGENÉTICOS DE RECONSTRUCCIÓN Aplicando el modelo evolutivo especifico que explique las sustituciones de aminoácidos observada en un alineamiento múltiple de secuencias; es decir, la comparación masiva de varias secuencias, podemos calcular la distancia evolutiva entre pares de moléculas. La distancia evolutiva es el reflejo del número promedio de cambios por sitio que han ocurrido entre dos secuencias que divergieron de un ancestro común, cuando utilizamos métodos de distancia (Neighbor Joining). Una aproximación distinta para hacer estas inferencias son los métodos de Máxima Verosimilitud, que en esencia son métodos probabilísticos que probabilísticos que utilizan las Cadenas Ocultas de Markov y los algoritmos de Monte Carlo, para hacer una búsqueda más precisa de la mutación que debió haber ocurrido en cada reconstrucción. Además, existen los métodos de Máxima Parsimonia, los cuales reconstruyen las topologías con el menor número posible de pasos que expliquen las diferencias. RELOJ MOLECULAR En otro aspecto, y hablando de proteína, Zuckerkandl y Pauling revelaron en varios experimentos que la variación en la composición de las proteínas era demasiado grande y uniformemente espaciado en el tiempo para ser explicado sólo por la selección natural. Las observaciones en el número de sustituciones de aminoácidos en la hemoglo bina fueron proporcio nales a los tiempos de divergencias filogenéticas construidas de las secuencias que fueron calibradas con registros fósiles. Estos estudios sirvieron de base para la hipótesis del reloj molecular. Smith y Margoliash ampliaron esta hipótesis, utilizando el análisis de la citocromo C. Ambos estudios concuerdan bastante bien con las diferencias encontradas en la evidencia paleontológica. Esto significa que en cada proteína la tasa de sustitución (cantidad de sustituciones por residuo aminoacídico por unidad de tiempo) es constante. Diferentes proteínas pueden presentar diferente limitación a variar (limitación funcional); es decir, pueden presentar diferente tolerancia a los cambios aminoacídicos. En aquellas proteínas con gran limitación funcional, la mayoría de cambios alteran la función proteica y disminuyen la eficacia biológica de los individuos portadore s. En contraposición, en aquellas proteínas con menor limitación funcional, la proporción de cambios aminoacídicos que alteran la función es menor. Las proteínas con mayor limitación funcional tienen una menor tasa de mutación neutra y, por lo tanto, una menor tasa de sustitución. Me gustaría terminar con una frase de Theodosius Dobzhansky quien afirmaba: Nada en biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución . Actualmente, el más simple de los análisis evolutivos utiliza la comparación de secuencias entre especies, para determinar la función biológica de una nueva secuencia. secuencia. Más aún, muchos y diferentes son los conceptos de evolución molecular o de reconstrucción filogenética que hoy se utilizan con mayor o menor conocimiento en los diversos laboratorios en

todo el mundo. La sistemática y la taxonomía microbiológica son dos de las áreas que se han visto fuertemente influenciadas por la evolución molecular, cuyos estudios han permitido la clasificación de especies, aun sin tener al microorganismo cultivado, y han favorecido la reclasificación de especies con problemas en su taxonomía.

CONOCIMIENTO


57

Evolución de la pigmentación en la especie humana Esteban J. Parra

INTRODUCCIÓN

L

a pigmentación es uno de los fenotipos más variables en la especie humana. El color de la piel, del cabello y de los ojos está determinado principalmente por la melanina, un término genérico utilizado para describir un grupo complejo de biopolímeros sintetizados por células especializadas conocidas como melanocitos. La evidencia disponible sugiere que la selección natural es responsable de la variación observada en la pigmentación, pero los factores evolutivos específicos todavía no han sido dilucidados. Recientemente, ha habido importantes avances en nuestro entendimiento del sistema pigmentario, guiados principalmente por estudios en modelos animales, y tam bién por estudios de los desórdenes de la pigmentación en los humanos. En contraste, solamente estamos empezando a entender las bases genéticas de la variación normal de la pigmentación en nuestra especie. En este artículo, revisaré las principales hipótesis evolu-

tivas que se han propuesto para explicar la distribución de la pigmentación y el estado actual de nuestro conocimiento sobre los genes involucrados en la variación de pigmentación en la piel, el pelo y los ojos en poblaciones humanas. Finalmente, dedicaré la última parte de esta revisión a las implicaciones derivadas de la historia evolutiva y la distribución geográfica de la pigmentación de la piel en relación a la salud pública.

UN REPASO A LA BIOLOGÍA DE LA PIGMENTACIÓN La melanina es el principal pigmento de nuestra piel, ca bello y ojos, aun cuando otros cromóforos, tales c omo la hemoglobina, juegan también un papel de menor importancia en dicha pigmentación. La melanina no es un com-

puesto único. Más bien es una mezcla de biopolímeros sintetizados en células especializadas llamadas melanocitos, las cuales están localizadas en la capa basal de la epidermis, en el bulbo capilar y en el iris. Dentro de los melanocitos, la producción de melanina se lleva a cabo en pequeñas partículas denominadas denominadas melanosomas. En la piel, los melanosomas son transferidos desde los melanocitos a otras células (queratinocitos), y

Doctor Esteban J. Parra Profesor Asociado Departamento de Antropología Universidad de Toronto Canadá esteban.parra@ utoronto.ca Traductor: doctor Juan Lauro Ag ui rre

58


CONOCIMIENTO

los queratinocitos eventualmente migran a las capas superiores de la epidermis. Dentro de los queratinocitos, los melanosomas se encuentran agregados en torno al núcleo, y proporcionan protección contra los efectos dañinos de los rayos ultravioleta. En el cabello, los melanocitos también transfieren melanosomas a queratinocitos, que a su vez migran y se diferencian para formar el tallo del cabello. En contraste con la piel y el cabello, en el iris los melanosomas se encuentran únicamente dentro de los melanocitos, y el tipo de melanina y la densidad y distribución de los melanosomas son los principales determinantes del color de los ojos. Aunque existen diferencias en la densidad de melanocitos en función del lugar en el cuerpo, la variación en el número de melanocitos no parece ser el principal factor responsable de las diferencias de pigmentación entre las poblaciones humanas. Más bien, las diferencias en pigmentación se deben a dos factores importantes: la cantidad y el tipo de melanina sintetizada en lo s melanocitos, y la forma y la distribución de los melanosomas (Figura 1). La piel con poca pigmentación es rica en las formas más claras de la melanina (eumelanina café y feomelaninas amarillo/rojo), y los melanosomas tienden a ser menos pigmentados, de menor tamaño y empacados en grupos. La piel más oscura tiene más melanina, enriquecida con las formas más oscuras de la melanina. Adicionalmente, melanina. Adicionalmente, los melanosomas de los individuos de piel oscura son más pigmentados, más grandes y distribuidos en unidades aisladas [1].

yoría de los marcadores genéticos. En el año 2002, Relethford [2] estimó que el 88 por ciento del total de la variación en la pigmentación de la piel puede ser explicado por las diferencias de la pigmentación entre los principales grupos geográficos. Este valor contrasta con el que se ha descrito en numerosos estudios genéticos autosómicos, los cuales indican que para un marcador genético promedio en los humanos, la variación entre los principales grupos geográficos típicamente explica sólo entre 10 y 15 por ciento de la diversidad total [3]. Claramente, la pigmentación de la piel muestra una distribución atípica, especialmente considerando el origen reciente de los humanos anatómicamente modernos (ca 200,000 años). La años). La Figura 2 muestra la distribución global de la pigmentación de la piel, basada en el mapa del geógrafo italiano Renato Biasutti. El color de la piel tiende a ser más oscuro en las áreas ecuatoriales y tropicales (áfrica Subsahariana, Asia del Sur, Australia y Melanesia) que en las áreas alejadas del ecuador. El factor subyacente que explica esta importante relación entre la pigmentación cutánea y la latitud parece ser la intensidad de radiación ultravioleta (UVR), la cual es mayor en el ecuador y disminuye progresivamente al aumentar la latitud. Los datos disponibles indican con claridad que la distribución de la pigmentación cutánea en la especie humana ha sido grandemente influenciada por los niveles de UVR. Discutiré este hecho en más detalle en la próxima sección, que está dedicada a la evolución de la pigmentación cutánea en los humanos.

DISTRIBUCIÓN DE LA PIGMENTACIÓN EN POBLACIONES HUMANAS La distribución de la pigmentación de la piel difiere de la observada en otras características fenotípicas y en la ma-

Figura 1. Diferencias de población en patrones de tamaño y distribución de melanosomas en la piel. Reproducida de Barsh, 2003. ¿Qué controla la variación en el color de la piel humana? PLoS Biology 1:19-22, con permiso de PLoS Biology.

CONOCIMIENTO


En contraste con la pigmentación cutánea, la cual capa fotoprotectora de la piel. De particular importancia muestra una gran correlación con la latitud, la variación es el papel de la melanina en el filtrado de la radiación en el color del cabello y de los ojos es más restringida ultravioleta proveniente del sol (280-400 nm). geográficamente. La mayoría de las poblaciones humaAdemás, la melanina (en particular la eumelanina) nas tienen pelo e iris oscuros. El pelo rojo y el rubio se también ejerce un efecto protector sustrayendo radicales encuentran principalmente en poblaciones europeas (la libres reactivos y otros oxidantes. Existen varios factores mayor frecuencia de pelo rojo ocurre en Gran Bretaña e selectivos que podrían guiar la evolución de piel altamente Irlanda, y la mayor frecuencia del pelo rubio en los países melanizada en las regiones ecuatoriales y tropicales con nórdicos), aun cuando el pelo rubio es una característica alta incidencia de UVR. también presente en algunas poblaciones australianas y melanesias. Similarmente, los colores de iris más claros PROTECCIÓN CONTRA EL CÁNCER (azul, verde, avellana) se encuentran principalmente en Y QUEMADURAS POR EL SOL poblaciones europeas, aunque también están presentes en La melanina actúa como bloqueador natural de los rayos poblaciones del Norte de África, Asia Occidental y Asia solares, y es especialmente efectiva para la protección c ontra los efectos dañinos de la radiación electromagnética del Sur [4]. de pequeñas longitudes de onda (~300 nm), que son las HIPÓTESIS SOBRE LA EVOLUCIÓN más dañinas para el ADN y las proteínas. Las quemaduras solares severas pueden causar daños a las glándulas suDE LA PIGMENTACIÓN CUTÁNEA Numerosas hipótesis se han presentado para explicar la doríparas, lo cual puede generar un trastorno en la termoevolución de la pigmentación cutánea en poblaciones hu- rregulación, y puede también generar un riesgo adicional manas, tomando en consideración la relación observada de infección de las células cutáneas dañadas. Por lo tanto, en los ambientes tropicales en los que entre los niveles de melanina y la latitud. En esta sección discutiré brevemente las principales hipótesis. In- se dio la evolución temprana de nuestra especie, la piel formación adicional puede encontrarse en Robbins [5] y oscura con grandes cantidades de eumelanina que abJabloski [6]. De acuerdo con la mayoría de los autores, el factor Figura 2. Mapa del mundo, que muestra la distribución de cutánea. El mapa está basado en el trabajo del subyacente que explica la distribución geográfica única pigmentación geógrafo italiano R. Biasutti. Los números mayores representan de la pigmentación cutánea en la especie humana pa- colores de piel más oscuros. Fuente D, O’Neil (Behavioral rece ser la exposición a UVR. La UVR. La melanina actúa como una Sciences Department, Palomar College, San Marcos, California, USA, http://anthro.palomar.edu/v http://anthro.palomar.edu/vary/vary_1.htm). ary/vary_1.htm).

59

60

CONOCIMIENTO


sorbe UVR, sería grandemente ventajosa, mientras que la piel clara, sujeta a quemaduras solares, daño a las glándulas sudoríparas e infecciones, sería desfavorecida por la selección natural. También es bien conocido que la exposición al sol por

tiempo prolongado puede generar cáncer en la piel cuando la UVR daña los genes que normalmente inhiben el crecimiento canceroso. Existe evidencia que indica que existen diferencias importantes en el riesgo de cáncer de piel, dependiendo del tipo. La piel oscura es mucho menos susceptible a este tipo de cáncer.

PROTECCIÓN CONTRA LA FOTÓLISIS DE LOS NUTRIENTES La luz solar, particularmente la radiación ultravioleta, no solamente es dañina para la piel de los humanos, sino que también puede afectar a algunos nutrientes esenciales, particularmente al folato. El folato es necesario para la síntesis y la reparación del ADN, y la deficiencia de folato puede generar complicaciones durante el embarazo y una multitud de anormalidades fetales, incluyendo los defectos en el tubo neural, tales como la espina bífida y la anencefalia.

La deficiencia de folato fue una causa importante de mortalidad perinatal y posnatal en algunas poblaciones antes de la introducción de suplementos preventivos [7]. El folato también juega un papel clave en la espermatogénesis. Central a esta discusión es el hecho de que el folato es extremadamente sensible a la UVR [7]. Esto sugiere que en áreas geográficas con altos niveles de UVR, individuos de piel clara sufrirán más de deficiencia de folato que aquéllos con piel oscura. Debido al papel importante del folato en varios procesos biológicos clave, es probable que el mantenimiento de los niveles óptimos de folato ha estado bajo la influencia influencia de la selección selección natural. natural. Es importante mencionar que las dos hipótesis descritas anteriormente son compatibles y, ya sea individualmente o combinadamente, pueden explicar la pigmentación oscura rica en eumelanina observada en regiones con alta incidencia de UVR. Sin embargo, esas hipótesis son insuficientes para explicar la distribución geográfica global de la pigmentación cutánea (Figura 2). Para explicar la fuerte correlación entre la pigmentación cutánea con la latitud (o con la UVR), es necesario clarificar los factores evolutivos responsables de la reducción de la pigmentación de la piel en las regiones con poca UVR. En la siguiente sección, sumarizo las dos hipótesis más importantes.

LA MELANINA Y LA SÍNTESIS DE VITAMINA D Aun cuando los efectos de la UVR sobre la piel son generalmente dañinos, hay una excepción importante: importante: la radiación radiaci ón UVR es esencial para la síntesis de vitamina D en la piel. Aunque algunas fuentes nutritivas tienen cantidades sustanciales de vitamina D (particularmente el pescado graso y el aceite de pescado, la yema de huevo y las carnes de los órganos) la síntesis cutánea es la principal fuente de

vitamina D [8]. La vitamina D juega un papel clave en el metabolismo de los huesos, y su deficiencia produce raquitismo en los niños y osteomelacia en los adultos. En años recientes, se han reconocido otras funciones de la vitamina D (Figura 3), incluyendo la inmunorregulación y la regulación de la diferenciación y la proliferación celular. La hipótesis de la vitamina D explica la distribución moderna de la pigmentación humana, como resultado de un balance entre la selección natural que favorece la protección contra las quemaduras solares y la destrucción del folato en regiones con alta exposición a UVR, y la selección que favorece la pigmentación clara en regiones lejanas del ecuador para facilitar la síntesis de vitamina D.

Una persona de piel oscura requiere al menos 10 veces mayor exposición a la luz solar que una persona de piel clara para producir la misma cantidad de vitamina D [8]. Esto sugiere que individuos con piel más oscura estarían en desventaja selectiva para sintetizar vitamina D en regiones de baja UVR. Es posible que el mecanismo selectivo más importante fuera el efecto bien conocido de la vitamina D sobre el crecimiento de los huesos y el desarrollo. Sin embargo, es importante hacer notar que investigaciones realizadas en la última década indican claramente que el papel de la vitamina D va más allá de la homeostasis del calcio. Los receptores de la vitamina D están presentes en el riñón, los queratinocitos, los osteoblastos, los linfocitos activados T y B, las células beta del páncreas, el intestino delgado, la próstata, el colon, y la mayoría de los órganos del cuerpo (incluyendo el cerebro, el corazón, la piel, las gónadas, la próstata y el busto), y la vitamina D juega un papel importante en la prevención de enfermedades autoinmunes, el control de patógenos invasores y la regulación del crecimiento y la diferenciación de las células [8].

SELECCIÓN SEXUAL La idea de que la selección sexual podría ser la responsable de la variación del color de la piel tiene una larga historia. En el libro El descenso del hombre, Charles Darwin [9] dijo que las diferencias observadas para algunas características humanas, incluyendo la pigmentación, podrían ser el resultado de la selección sexual. De hecho, existe evidencia que indica que la pigmen-

tación es un criterio importante para la selección de la pareja en los humanos, lo cual condujo a varios autores a postular que la selección sexual ha sido un factor importante de la distribución no sólo de la piel, sino también del pelo y el color de los ojos en los humanos [10, 11]. Por supuesto, la selección natural y la selección sexual no son mutuamente excluyentes, y es posible que ambas hayan conformado las distribuciones actuales de la pigmentación humana, ya sea como factores primarios o secundarios. Esta posibilidad ha sido sugerida por varios autores, aunque algunos ponen más énfasis en la selección natural y asignan a la selección sexual un papel secundario [7], mientras que otros creen que la selección sexual posee un papel más prominente [11]. Para cerrar esta sección, es necesario mencionar que hay otras hipótesis para explicar

CONOCIMIENTO

la distribución de la pigmentación de la piel. Por ejemplo, Wasserman [12] relacionó la pigmentación oscura de la piel con la resistencia a las infecciones bacterianas, parasitarias y virales, y Post et alii [13] sugirieron que la depigmentación de la piel podría generar resistencia al daño por el frío.

BASE GENÉTICA DE LA VARIACIÓN NORMAL DE LA PIGMENTACIÓN A pesar de los adelantos recientes en nuestro conocimiento del sistema pigmentario, y de la importancia fisiológica y evolutiva de la pigmentación, nuestro conocimiento de las bases genéticas de la variación normal de la pigmentación en humanos es muy incompleto [1]. La pigmentación de las áreas no expuestas de la piel (pigmentación constitutiva) es bastante estable durante la vida de un individuo y no cambia mucho debido a factores ambientales [5]. La

pigmentación constitutiva es un rasgo poligénico, pero el número de genes y la naturaleza exacta de las variantes alélicas que determinan el contenido de melanina permanecen poco conocidos. Investigaciones en los desórdenes de la pigmentación humana, tales como el albinismo, combinadas con estudios de la pigmentación en modelos animales, han aumentado considerablemente nuestro conocimiento sobre el sistema pigmentario y han generado un nuevo entendimiento de las diferentes trayectorias que guían la producción y regulación de la melanina.


Figura 3. Órganos y tejidos capaces de sintetizar la forma activa de la vitamina D, 1,25(OH2)D, que muestran sus múltiples papeles fisiológicos. Fuente: Hollis and Wagner [18].

Dada la herencia poligénica de la pigmentación, y la complejidad del sistema pigmentario, no es sorprendente que haya sido muy complicado identificar los genes responsables de la variación de la pigmentación de la piel, el ca bello y el iris. Sin embargo, la situación ha cambiado drásticamente en la última década, y varios genes han sido asociados

con la variación natural de la pigmentación, incluyendo genes que regulan la síntesis de las diferentes formas de la melanina (eumelanina vs feomelanina), tales como los genes MC1R y ASIP, genes que codifican proteínas que se expresan dentro de los melanosomas, tales como SLC24A5, MATP, TYR y OCA2, y otros genes reguladores importantes tales como KITLG. Es interesante mencionar que análisis realizados so bre el genoma han indicado que muchos genes de la pigmen-tación han sido fuertemente influenciados por la selección natural. Estos datos preliminares apuntan hacia un marco complejo en donde la selección positiva ha actuado en diferentes lugares del genoma, y para algunos genes solamente en ciertos grupos poblacionales. Estos resultados ilustran la historia evolutiva compleja de la pigmentación de la piel en poblaciones humanas, la cual estamos sólo empezando a entender.

61

62

CONOCIMIENTO


IMPLICACIONES DE LA PIGMENTACIÓN PARA LA SALUD PÚBLICA En la sección anterior resumí las principales hipótesis evolutivas que han sido presentadas para explicar la distribución de la pigmentación en poblaciones humanas. Aunque existen todavía algunos debates en relación con los factores selectivos involucrados, se acepta generalmente que la fuerte asociación entre la latitud y la pigmentación en humanos es principalmente resultado de la acción de la selección natural que promueve la adaptación de las po blaciones humanas a las condiciones del ambiente natural (en particular a la incidencia de UVR), un proceso que probablemente tomó cientos de generaciones. Sin embargo, como consecuencia de las migraciones humanas recientes, muchos individuos viven ahora en regiones geográficas con diferentes condiciones ambientales a las que imperaban cuando la población evolucionó. Debido al importante papel que la pigmentación juega en la fotoprotección y la síntesis de la vitamina D, estas migraciones recientes tienen implicaciones importantes en la salud pública: individuos de piel clara tienen mayor ries-

go de cáncer de piel, particularmente en regiones con alta incidencia de UVR, e individuos de piel oscura que viven en regiones de alta latitud tienen mayor riesgo de enfermedades generadas por la deficiencia o insuficiencia del nivel de vitamina D. Estos asuntos se discuten en la siguiente sección.

PIGMENTACIÓN CLARA Y AUMENTO DEL RIESGO DE CÁNCER DE PIEL La mayoría de los efectos dañinos de la luz solar (p.e. eritema y daño al ADN) provienen de la exposición a longitudes de onda UV. Las melaninas son un bloqueador natural de la luz solar, particularmente en el espectro UV, por lo que no es sorprendente que el riesgo de desarrollar cáncer en la piel está fuertemente r elacionado con el color de la piel [14]. La incidencia del cáncer en la piel y la mortalidad por el cáncer de piel se correlacionan fuertemente con la latitud, y ambas disminuyen lejos del ecuador. Además, en la misma latitud, la incidencia del cáncer de piel es mayor

en poblaciones de piel clara que en poblaciones de piel oscura. En ningún otro lugar esto es más evidente que en Australia, el país con mayor incidencia de cáncer de piel del mundo. Esto se aplica tanto al cáncer de piel no-melanoma (carcinoma de células basales y carcinoma de células escamosas) como al de melanoma maligno. La incidencia de estos tres tipos de cáncer en la piel es cerca de 10 veces mayor en Australia (particularmente en las regiones del norte, tales como Queensland y el Territorio Norte) que en el norte de Europa. Se ha estimado que uno de cada dos australianos desarrollará alguna forma de cáncer de piel durante su vida (http://www.cancercouncil.com.au/) Sin embargo, el cáncer de piel afecta en forma desproporcionada a los individuos de piel clara, y los aborígenes australianos tienen una incidencia mucho menor de esta enfermedad. Un estudio reciente ha indicado que la pigmentación constitutiva está asociada con el riesgo de

cáncer de piel [15]. Similarmente, los individuos que se queman fácilmente y que no se broncean tienen mayor riesgo de cáncer de piel que los individuos con otros tipos de piel.

PIGMENTACIÓN OSCURA E INSUFICIENCIA DE VITAMINA D La síntesis de vitamina D a través de la exposición de la piel a la luz solar es la fuente más abundante de vitamina D para la mayoría de la gente [8]. Dadas las propiedades de la melanina como un filtro natural de la UVR, no es sorpresa que la cantidad de melanina esté inversamente relacionada con la producción de vitamina D en la piel. De acuerdo con Holick et alii [8], una persona con piel oscura requiere al menos 10 veces más exposición a la luz solar que una persona con piel clara para producir la misma cantidad de vitamina D en su piel. Por lo tanto, la síntesis de vitamina D puede obstruirse con cantidades grandes de melanina, particularmente bajo condiciones de exposición limitada a la UVR. Tal es el caso en las regiones de alta latitud, en donde no existe suficiente UVR para sintetizar la vitamina D durante un periodo sustancial del año. Investigaciones recientes indican que existe una inci-

dencia sorprendentemente alta de deficiencia de vitamina D en países de alta latitud, aun entre individuos de piel clara. Sin embargo, la incidencia de insuficiencia de vitamina D es mayor en grupos poblacionales con altos niveles promedio de melanina. La actual epidemia de insuficiencia de vitamina D es de relevancia en la salud pública, no sólo por el bien conocido efecto de la vitamina D en el metabolismo óseo, sino también por su papel importante en la protección contra muchas condiciones crónicas. Aparentemente, niveles adecuados de vitamina D son importantes no sólo para protección contra el raquitismo, la osteomalacia u osteoporosis, sino también para la protección contra varios tipos de cáncer (p.e. cáncer de seno, colon y próstata); enfermedades autoinmunes (p.e. artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico, esclerosis múltiple); enfermedades cardiovasculares e infecciones microbianas (p.e. tuberculosis) [8,16,17]

CONCLUSIONES He revisado nuestro entendimiento actual de la evolución de la base genética de la pigmentación de nuestra especie. La pigmentación muestra una notable diversidad en poblaciones humanas, y en este sentido es un rasgo atípico; numerosos estudios genéticos han indicado que la proporción promedio de variación genética debida a las diferencias entre los principales grupos continentales es sólo de 10-15 por ciento del total de la variación genética. En contraste, la pigmentación cutánea muestra grandes

diferencias entre las poblaciones continentales. La razón de esta discrepancia puede ser explicada principalmente por la gran influencia de la selección natural, la cual ha conformado la distribución de la pigmentación de acuerdo a un claro gradiente latitudinal. Es erróneo, por lo tanto, suponer que las grandes diferencias observadas en la pig-

CONOCIMIENTO

mentación cutánea pueden ser extrapoladas a la mayoría de los rasgos humanos. De hecho, rasgos que han sido fuertemente conformados por la selección natural son notoriamente inapropiados para descifrar relaciones entre las poblaciones. Clasificaciones basadas en rasgos suje tos a una fuerte selección natural refle jan los factores ambientales subyacentes. En este caso particular, una clasificación derivada de la pigmentación cutánea principalmente captura las diferencias de exposición a la UVR entre las poblaciones, y muestra muy pobre concordancia con las clasificaciones basadas en marcadores neutrales, los cuales son las herramientas apropiadas que se utilizan para mapear la historia humana. Es por lo tanto desafortunado decir que la pigmentación haya sido un rasgo omnipresente en las clasificaciones “raciales” que explican de modo inadecuado la diversidad observada en la especie humana. El estudio de los genes responsables de la diversidad de la pigmentación humana pone de manifiesto la naturaleza tipo mosaico de la variación genética. Nuestro genoma está compuesto de miríadas de segmentos con diferentes patrones de variación e historias evolutivas. Debido al reciente origen de nuestra especie, la

mayoría de los segmentos muestran pequeñas diferencias entre poblaciones humanas, pero algunas regiones genómicas, particularmente aquéllas bajo la influencia de la selección natural, se separan considerablemente del patrón promedio del genoma humano y muestran mayores diferencias entre poblaciones. Esas regiones genómicas probablemente jugaron un papel clave en el proceso de adaptación de las poblaciones humanas a los diferentes ambientes, y también podrían explicar algunas de las diferencias poblacionales que han sido descritas en los riesgos de enfermedad o en el metabolismo de fármacos. Por lo tanto, en la misma forma que es erróneo extrapolar los patrones de variación observados en los rasgos superficiales, tales como la pigmentación al resto del genoma, es incorrecto sugerir, basados en el marco genómico “promedio” que la variación entre poblaciones humanas es irrelevante. En mi opinión, es paradójico que en el Siglo 21 y con el proyecto del genoma humano ya finalizado, tengamos un conocimiento tan incompleto sobre la base genética de la pigmentación de los ojos, el cabello y la piel. Hay muchas razones por las cuales elucidar la base genética y la historia evolutiva de la pigmentación es importante. 1) La pigmentación es un rasgo que debería ser usado como ejemplo de los problemas que se pueden derivar de una interpretación simplista de la variación humana, y para educar al público en general sobre la importancia de estudiar la variación utilizando un enfoque evolutivo en lugar de tipológico. 2) La pigmentación puede ser muy útil para entender la arquitectura genética de rasgos comple jos. La pigmentación de las áreas no expuestas de la piel (pigmentación constitutiva) está relativamente poco afectada por las influencias ambientales cuando se compara con otros rasgos complejos, tales como la diabetes


o la presión arterial, y esto proporciona una oportunidad única para estudiar interacciones gen-gen sin el efecto de factores ambientales que confunden la situación. 3) La

pigmentación es relevante desde la perspectiva de la salud pública, por su papel crítico en la fotoprotección y la síntesis de la vitamina D. Nuestro entendimiento de los genes involucrados en la variación normal de la pigmentación ha aumentado considerablemente en los últimos cinco años, y estudios recientes han identificado algunos genes candidatos que muestran clara evidencia de selección natural y por lo tanto pueden ser funcionalmente importantes en la pigmentación. A la velocidad actual de los descubrimientos, la pró xima década esclarecerá muchos muchos de los vacíos que quedan en nuestro conocimiento de la arquitectura genética y la historia evolutiva de este fascinante rasgo.

RECONOCIMIENTOS: EJP posee apoyo para la investigación del Consejo Canadiense para la Investigación de las Ciencias Naturales y la Ingeniería (NSERC), de la Fundación Canadiense para la Innovación (CFI), el Fondo para la Innovación de Ontario (OIT) y el Premio de Investigación Temprana (ERA) del Go bierno de Ontario.

REFERENCIAS [1] Barsh GS. 2003. PLoS Biol . 1:19-22. [2] Relethford JH. 2002. Am. J. Phys. Anthropol. 118:393-398.

[3] Tishkoff SA, Kidd KK . 2004. Nat. Genet . 36 (11 Suppl):S21-S27.

[4] Sturm RA, Frudakis TN . 2004. Trends Genet . 20:327-332.

[5] Robins AH. 1991. Biological perspectives on human pigmentation. pigmentation . Cambridge University Press: Cambridge, New York. [6] Jablonski NG. 2004. Annu. Rev. Anthropol . 33:585-623. [7] Jablonski NG, Chaplin G. 2000. 2000. J. J. Hum. Evol. Hum. Evol. 39:57-106 [8] Holick MF. 2003. J. Cell . Biochem Biochem.. 88:296-307. [9] Darwin C. 1871. The descent of man. man. Murray: London. [10] Aoki K. 2002. Ann. Hum. Hum. Biol. 29:589-608. [11] Diamond J. 1991. The rise and fall of the third chimpanzee. chimpanzee . Radius: London. [12] Wassermann HP. 1965. Health Health.. 11:691-694. [13] Post PW, Daniels F, Binford RT. 1975. Hum. Biol . 39:131-143. [14] Rees JL. 2004. Am. J. Hum. Genet. 75:739-51. [15] Dwyer T et al. 2002. Am. J. Epidemiol . 155:614-621. [16] Peterlik M, Cross HS. 2005. Eur. J. Clin Invest . 35:290-304. [17] Giovannucci E. 2005. Cancer Causes Control 16:83-95. [18] Hollis BW, Wagner CL. 2006. Canadian Medical Association Journal 174:1287-1290. 174:1287-1290.

63

64


CONOCIMIENTO

Duplicación de genes: ? Tautología biológ biológica ica o evolución mol molecular ecular hacia la diversificación de funciones? Geovani López

CONTEXTO HISTÓRICO

C

harles Darwin, en su libro Sobre el origen de las especies (1859), (1859), propuso que la variabilidad era la materia prima de la evolución; sin embargo, no desestimó que la modificación de ciertos órganos a través del tiempo tuviera su génesis sobre elementos primordiales muchas veces repetidos, los cuales

cambiarían continuamente hasta constituir nuevos órganos y sistemas. Esta primera aproximación sobre la multiplicidad de estructuras que divergen a través del tiempo, sirvió de precedente en la concepción de la duplicación génica. Hacia 1918, Calvin postuló que pueden existir diversos elementos redundantes a nivel de cromosomas, los cuales a su vez podrían mutar y realizar funciones distintas de las que alguna vez presentaron. Los experimentos de Müller (1935), al insertar parte del cromosoma X en el cromosoma 2 de moscas Drosophila melanogaster , que tenían sus cromosomas íntegros, mostraron la viabilidad de estos organismos al adquirir elementos cromosómicos repetidos. Lo que es más, Müller postuló -al igual que Calvin- que algo similar podía pasar naturalmente y que ese evento de duplicación generaría a la postre genes que en la actualidad serían considerados no homólogos, aun cuando provinieran del mismo ancestro.

Licenciado Geovani López Geovani Estudiante de doctorado / Instituto de Fisiología Celular / UNAM [email protected]. mx

A simple vista, la duplicación de genes pudiera ser considerada como un aumento inútil del material genético, como un lastre energético para el organismo que presenta dicha duplicación. ¿Por qué existen genes por duplicado, cuando podría bastar con uno solo? -una pregunta aparentemente obvia-. El gen duplicado es un elemento que se tiene que replicar y cuya conservación puede ir en detrimento del organismo, pues existe una regla muy simple: a mayor cantidad de bases nitrogenadas, mayor inversión de energía para su mantenimiento; sin embargo, y aunque pareciera una contradicción, se sabe que todos los orga-

nismos hasta ahora secuenciados presentan invariablemente duplicaciones de su material genético (Figura 1). ¿A qué responde esta paradoja? ¿Son las duplicaciones génicas una simple redundancia funcional o son el punto de partida hacia la diversificación de genes y proteínas?

Figura 1. Ejemplos de genes duplicados en diferentes especies; se ilustran valores que van desde el 11.2 por ciento, como en el caso del patógeno humano Haemophilus influenzae, hasta un 65 por ciento en Arabidopsis thaliana.

CONOCIMIENTO ORIGEN COMÚN DE LOS SERES VIVIENTES En 1953, tras el descubrimiento de Watson y Crick, de la estructura del ADN, se confirmaron plenamente los postulados evolutivos de un origen común para todos los seres vivientes (Figura 2). La caracterización estructural del ADN abrió una ventana en las investigaciones filogenéticas y estructurales de las especies, lo cual llevó a contextualizar la evolución en términos moleculares moleculares y genéticos. Con esto, se concluyó que los procesos evolutivos no se restringen únicamente a las especies en cuanto a características fenotípicas se refiere, sino que abarcan los diferentes planos de organización estructural de los organismos. De tal forma, órganos, tejidos, genes y proteínas se han modificado a lo largo del tiempo. Esto ha sido un factor importante para explicar los cambios macroevolutivos en términos de pasos microevolutivos.


o interna; duplicación completa de genes; duplicación cromosomal parcial; aneuploidía o duplicación cromosomal y, finalmente, poliploidía o duplicación total del genoma. Los estudios de Ohno sobre este aspecto en particular fueron preponderantes, según él -basándose en las consideraciones teóricas de Serebrosky (1938). Tras la duplicación de genes, mientras una copia continúa realizando su misma función, la o tra puede modificarse mediante mutaciones para “asignar” una función diferente al producto que sintetiza. Esto sintetiza. Esto puede conferir una ventaja selectiva para el organismo en cuestión, evidenciando una máxima evolutiva: el surgimiento de una gran diversidad, a partir de estructuras preexistentes; la frase de Milne Edwards la naturaleza es prodiga en variedad, pero tacaña en in- novación, podría adquirir una connotación más amplia

si se contempla este aspecto de la evolución.

Figura 2. Todos los seres vivos presentan las mismas cuatro bases nitrogenadas como parte constitutiva de su genoma, lo cual muestra una evidencia sólida de una diversificación en la que todos los organismos, como dijera Darwin, se encuentran “dentro de la misma red”. Las similitudes y diferencias de nucleótidos que puedan presentar dos especies distintas, pueden emparentarlas o alejarlas filogenéticamente.

DUPLICACIÓN DE GENES, DETERMINANTE EN LA EVOLUCIÓN MOLECULAR En 1965, Zuckerkandl y Pauling propusieron que enzimas relacionadas respecto a su catálisis o rutas metabólicas podían estar emparentadas filogenéticamente y, por consiguiente, pudieron haber evolucionado a partir de proteínas ancestrales. Dicha hipótesis adquirió una gran relev ancia, y posteriormente se convirtió en una herramienta imprescindible en los análisis filogenéticos. También en 1965, Horowitz amplía su teoría de la evolución retrógrada, y manifiesta que las enzimas pueden evolucionar después de la duplicación genética, por retención de su especificidad al sustrato y modificación de sus capacidades catalíticas. Las diversas posturas sobre la duplicación de genes y su importancia en la evolución molecular encontraron eco en los trabajos de Ohno (1970) según el cual, la duplicación genética es el mecanismo principal en la innov ación de genes y de funciones asociadas a sus productos. RELEVANCIA DE LA DUPLICACIÓN GÉNICA La preponderancia de la duplicación génica adquirió relevancia una vez que existieron metodologías moleculares que permitieron la caracterización específica de los genes; esto llevó a la comprensión sobre la relació n entre los tipos de duplicación y el ADN, tales como: duplicación de genes parcial

DUPLICACIÓN DE GENES Y EVOLUCIÓN DE NUEVAS FUNCIONES Como se mencionó con anterioridad, se ha esta blecido que la redundancia génica es un primer paso en la creación de genes con propiedades catalíticas y estructurales diferentes a los establecidos por un primer homólogo. Pues homólogo. Pues bien, tras una duplicación, pueden presentarse los siguientes escenarios: Pseudogenización: ocurre cuando hay pérdida de función del gen duplicado, ya duplicado, ya sea porque acumuló mutaciones sobre su región codificante o regulatoria o porque hay un silenciamiento debido debido a su localización telomérica. Subfuncionalización: ambos genes resultan ser necesarios para llevar a cabo la función original, deoriginal, de bido a que han acumulado mutaciones ya sea sobre su región codificante, regulatoria, ambas, o simplemente su patrón de expresión es diferente, dependiendo del contexto metabólico en el cual se encuentra el organismo en cuestión. Duplicación por dosis génica : después de que un organismo haya presentado una aneuploidía o poliploidía, la carga metabólica hacia la síntesis de eleploidía, mentos tiene que repartirse entre las nuevas copias, como un efecto amortiguador ante dicho aumento de genes, o simplemente el excedente de un producto resulta ser una ventaja. Un tercer aspecto concerniente a los genes, el cual resulta ser controversial, es el de la Neofuncio- nalización, según la cual un gen duplicado cambia lo suficiente como para presentar una nueva función completamente diferente a la del gen del cual provie ne (Figura 3). Sin embargo, tal cambio puede impedir una correcta asociación entre el gen que se neofuncionalizó y su ancestro, ya que la cantidad de cambios sobre su secuencia imposibilita un análisis filogenético entre dichos genes y, por lo tanto, una relación evolutiva. NUEVAS ESTRUCTURAS TOPOLÓGICAS Por otra parte, además de los diferentes derroteros

65

66

CONOCIMIENTO


entre otros, ilustran procesos exitosos de divergencia funcional por duplicación de genes genes (Figura 5). 5).

Figura 3. Posible destino de los genes duplicados. (Tomado de Louis, 2007, Nature).

que pueden tomar los genes duplicados (i.e. inactivación, subfunción, especialización, etcétera), puede aumentar la oligomerización de diversas proteínas sobre motivos particulares y producir nuevas estructuras topológicas, mediante la fusión de marcos de lectura abiertos; escenario que se ha contemplado para uno de los andamiajes más estudiados en la actualidad: los llamados barriles ( βα)8 o TIM barrels. Este tipo de enzimas pueden identificar diferentes sustratos y llevar a cabo diversas re acciones con una pequeña cantidad de cambios en los residuos que intervienen en la catálisis. Debido a su capacidad catalítica, los barriles

Figura 4. Modelo que propone la posible evolución por duplicación génica de dos enzimas (HisA y HisF) las cuales participan en la biosíntesis de histidina. (Tomado de Lang et al .,., 2000, Science).

(βα)8 han sido una fuente importante de los estudios evolutivos actuales. Algunos de ellos sugieren que su origen fue a través de eventos de duplicación genética, los cuales determinaron a lo largo del tiempo la diversificación y especificidad de sustrato características de cada enzima. De tal forma, una posibilidad que explica el surgimiento de enzimas con topología ( βα)8 se centra en un homodímero formado por dos medios barriles idénticos que, después de adaptaciones funcionales y estructurales, se especializaron hasta constituir los diferentes barriles (βα)8 que se conocen en la actualidad (Figura 4). Lupas et alii (2001) han han considerado que ciertos even-

tos que recaen sobre el ADN pueden producir profundos cambios en las estructuras de las proteínas. Tal es el caso de la permutación cíclica, fenómeno relacionado también con la duplicación de genes, su posterior fusión y la presencia de deleciones parciales. Este proceso de permutación lleva a modificaciones topológicas en las proteínas y puede ser que en un pasado remoto fuera una vía importante en la innovación de nuevas proteínas, a partir de segmentos de ADN que codificaran para unos cuantos aminoácidos. Ejemplos como los de la mioglobina y la hemoglobina, la historia molecular del citocromo C y de las tubulinas,

Figura 5. Árbol filogenético que ilustra la divergencia por duplicación génica de la tubulina ancestral hacia la tubulina y . Se observan las relaciones entre genes parálogos (aquéllos que se originan de una duplicación y se encuentran en el mismo organismo) y genes ortólogos (se encuentran en diferentes organismos y provienen de un mismo ancestro). (Tomado de Lodish et al . 2002, en Molecular Cell Biology). SACCHAROMYCES CEREVISIAE:

UN CASO ESPECÍFICO Como se ha mencionado, existen un sinfín de evidencias que proponen que la existencia de genes duplicados es una característica de todas las especies hasta ahora secuenciadas. Después de la secuenciación de la levadura Saccharomyces cerevisiae, se concluyó que existía una gran cantidad de elementos repetidos en su genoma, el cual está compuesto por 12 mil 068 kilobases, y la cantidad de genes que potencialmente codifican para diversas proteínas asciende a casi seis mil. Análisis posteriores llevaron a considerar que la cantidad de genes redundantes en Saccharomyces cerevisiae

CONOCIMIENTO

difícilmente podía atribuirse a innumerables procesos de duplicación. De tal forma, la explicación plausible para esa interrogante era considerar que, paralelamente a duplicaciones independientes de genes, presentaba una duplicación total de su genoma.

Wolfe y Shields (1997), al analizar regiones duplicadas sobre esta levadura, encontraron que existe un 16 por ciento de genes duplicados a lo largo de su genoma, los cuales corresponden a esa duplicación total acaecida hace 100 millones de años; la importancia fisiológica y evolutiva de tal duplicación pudo haberle concedido a Saccharomyces cerevisiae la adquisición de un metabolismo facultativo; esto es, la capacidad para sobrevivir en condiciones fermentativas y respiratorias, lo cual indicaría que determinados genes duplicados son regulados dependiendo del contexto metabólico, en este caso en especifico, de la fuente de carbono y de las condiciones respiratorias.

CONCLUSIÓN Los productos de los genes duplicados se encuentran en el centro de procesos biológicos de suma importancia en las especies, tales como el metabolismo del carbono, del nitrógeno, la biosíntesis de aminoácidos, o bien, actuando como activadores transcripcionales, definiendo vías de señalización, incluso en el surgimiento de patologías. Con todo esto, se puede considerar que

más allá de ser los genes duplicados una tautología biológica, han sido factores trascendentales en la evolución de los organismos, y han llevado a cabo una gran diversidad de funciones, muchas de éstas prácticamente desconocidas en la actualidad.

REFERENCIAS Lang, D., Thoma, R., Henn-Sax, M., Sterner, R. and Wilmanns, M. (2000). Structural evidence for evolution of the β / α barrel scaffold by gene duplication and α barrel fusion. Science 289(5484): 1546-1550.

Li, W.-H.and Graur, D . (1991). Fundamentals of molecular evolution. Sinauer Associates, Inc . Sunderland Massachusetts.

Ohno, S. Evolution by Gene Duplication . Heidelberg, Springer-Verlag. Springer-Ve rlag. 1970.

Taylor, J. S. and Raes, J. (2004). Duplication and Divergence: The Evolution of New Genes and Old Ideas. Annu. Rev. Genet . 38:615–43.


67

68


CONOCIMIENTO

La morfología de los primeros humanos human os de la cuenca de México José Concepción Jiménez López Gloria Martínez Sosa Rocío Hernández Flores

n este trabajo se presentan las características morfológicas de una muestra de esqueletos que pertenecen a los primeros grupos humanos que poblaron la Cuenca de México. Para entender los procesos biológicos que han experimentado estos individuos, es importante interpretarlos como parte del origen y evolución del Homo sapiens sapiens en diferentes partes del mundo. Recordemos que cualquier población humana es parte del proceso evolutivo que se generó en África. Parte de este trabajo consiste en explicar, de manera general, qué eventos biológicos acontecieron en las po blaciones del Nuevo Mundo. No cabe duda que este tema es interesante, y la razón de por qué se han formulado una serie de teorías e hipótesis en relación con la evolución, origen y antigüedad de la población humana en América.

E

An tr opó lo go Físico Investigador José Concepción Jiménez López josejimenez_ [email protected]

An tr opó lo go Físico Investigador Gloria Martínez Sosa Antropólogo Físico Investigador

Rocío Hernández Flores Dirección de Antropología Física Instituto Nacional de Antropología e Historia

PRINCIPIOS DE LA EVOLUCIÓN HUMANA En el estudio de cualquier grupo humano, se debe tomar en cuenta el proceso evolutivo, debido a que se trata de un fenómeno natural que permitió la adaptación, la cual determina que una especie sea exitosa. La evolución del hombre, a diferencia de los demás organismos, presenta dos principios que la han caracterizado: el principio biológico y el principio cultural. El cultural. El primero de ellos se da a través de la herencia genética, y el segundo se transmite a través del aprendizaje. Para comprender de manera más puntual la evolución humana, se han desarrollado diferentes modelos que explican de forma detallada el origen del Homo sapiens; uno de ellos es el llamado multirregional, que plantea que hubo un proceso por el cual nuestra especie es el resultado de una transformación filogenética. A partir de las poblaciones ancestrales, el género Homo evolucionó gradualmente, hasta llegar a convertirse en Homo sapiens arcaico, y posteriormente en el hombre moderno. Otro de los aspectos importantes es la migración que se dio, desde el centro de su origen, hasta las diferentes regiones del mundo. La dispersión del género Homo se inició con la salida del continente africano, lo que ori-

ginó una serie de transformaciones evolutivas, las evolutivas, las cuales ocasionaron nuevas modificaciones anatómicas importantes. Esto le permitió desarrollar una capacidad para explotar nuevos nichos ecológicos, con lo que adquirió los elementos necesarios para sobrevivir fuera de África, en lugares como Europa y Asia, así como en diver sas islas que se encontraban separadas de la plataforma continental. En estos territorios, se produjeron ligeras modificaciones anatómicas. Prácticamente a éstas se les ha considerado como regionales, lo que distinguió a unos de otros. APARICIÓN DEL HOMO SAPIENS El Homo erectus europeo muestra rasgos que posteriormente caracterizaron al Homo sapiens de Neandertal; y por otro lado, los Homo erectus africanos reflejan formas típicas del Homo sapiens del tipo Cro-Magnon, que posteriormente dio origen al Homo sapiens sapiens. Los restos de este último han sido localizados en África, Europa y en parte de Asia Occidental. De acuerdo a los registros arqueológicos, el Homo sapiens sapiens apareció hace aproximadamente cien mil años, años, y hace unos 60 mil ó

CONOCIMIENTO


70 mil llegó a varios rincones del planeta. Uno de los sitios distantes a donde llegaron los hombres fue Oceanía, durante el Pleistoceno superior. En esa época hubo un aumento de las masas polares, que permitieron el tránsito de estos grupos entre el sudeste de Asia y Australia. Las dos plataformas continentales que emergieron del mar y que fueron conformadas por varias islas, se conocen como Sunda y Sahul, donde se establecieron las posibles rutas de acceso al continente oceánico, hace alrededor de 40 mil años. El último de los continentes en ser poblado fue América. Sabemos que la llegada del hombre a este lugar ha generado una serie de polémicas entre los especialistas, sobre el origen, la antigüedad y las rutas que siguieron estos primeros grupos para ingresar al continente.

ESTUDIO DEL ESQUELETO HUMANO

RUTA DE INGRESO

RASGOS MORFOLÓGICOS MASCULINOS

Se ha planteado que fueron tres las posibles rutas que utilizaron estos grupos para ingresar al Nuevo Mundo. En este caso, sólo mencionaremos la que tiene más aceptación, la cual argumenta que la migración fue por el Estrecho de Bering, debido a que durante esa época las condiciones medioambientales formaron en este lugar un puente de tierra que conectó la zona oriental de Siberia con Alaska. Las fechas que se han sustentado son entre los 30 mil y 20 mil años antes del presente, por lo que podemos

Uno de los aspectos que se presentan y que pueden caracterizar a un espécimen americano antiguo, es la forma alargada del cráneo, conocida como dolicoide, ya q ue esta forma no se encuentra en las poblaciones prehispánicas. Sin embargo, es importante mencionar, que en estos grupos algunos individuos pueden tener el cráneo longitud media (mesocráneo).

El estudio del esqueleto humano reviste una importancia crucial, debido a que es el único medio para conocer las características anatómicas, genéticas, nutricionales y culturales, puesto que es el único material que se tiene de las poblaciones pretéritas. De esa forma, en este trabajo se

presentan de manera general las características morfológicas que caracterizan a los esqueletos de los primeros pobladores de la Cuenca de México. Los rasgos morfológicos que se presentan con mayor frecuencia en restos esqueléticos del período precerámico, son más observables en los individuos del sexo masculino, ya que en el caso de los femeninos muestran características gráciles propias de su sexo.

decir que el Estrecho de Bering fue el punto de partida que tuvieron estos grupos humanos para poblar el continente americano. Para conocer el origen de los primeros hombres americanos, se ha sumado a estas investigaciones el estudio genético de las bases moleculares de los humanos, a través del ADN, con lo cual podemos conocer parte de la información de la historia de la evolución humana en diferentes niveles, que puede ser desde un individuo hasta una población.

INFORMACIÓN GENÉTICA ANCESTRAL Los estudios del ADN han llegado a establecer cuatro sitios, dentro de la estructura donde se vincula la información genética ancestral de los nativos americanos. Esto se encuentra en cuatro linajes maternos que son el A- BC- D, los cuales se han rastreado y comparado con otras poblaciones de diferentes partes del mundo, con el fin de conocer si existe una filiación biológica con otros grupos. Con los resultados de estos estudios se ha llegado a esta-

blecer que los pueblos del noreste de Asia comparten la información genética con la población americana. Esta información genética apoya los resultados que se han obtenido de los estudios morfológicos que se han llevado a cabo en los esqueletos que pertenecieron a los primeros grupos que llegaron a la Cuenca de México. La Cuenca de México es un lugar dentro del territorio nacional en donde se han localizado más evidencias esque léticas. De este sitio se tiene una muestra de 20 esqueletos humanos adultos y de ambos sexos. Para sustentar el origen y la antigüedad de estas evidencias humanas, se han aplicado métodos de distintas disciplinas, como la arqueología, genética, lingüística, geología, química y antropología física, entre otras.

Foto 1. Hombre de Texcoco. En muchos casos, el hueso frontal es grande, con un torus orbitario prominente, lo que hace que se torne más huidizo. A nivel medio de esta zona, se encuentra desarrollada una quilla ósea que se dirige hacia atrás. Los arcos superciliares son muy marcados, con crestas laterales desarrolladas, órbitas de forma cuadrada con bordes redondeados y macizos; las escotaduras supraorbitarias e infraorbitarias son grandes. El maxilar es amplio y robusto, con prognatismo pronunciado. En los parietales, las líneas curvas son muy evidentes.

En relación al hueso temporal, la cresta supramastoidea es prominente, la apófisis mastoides es grande y los arcos cigomáticos son muy pronunciados. Estos rasgos de

69

70

CONOCIMIENTO


Foto 4. Hombre del Metro Balderas.

Foto 2. Hombre de Tlapacoya I.

RASGOS MORFOLÓGICOS FEMENINOS En lo referente a los esqueletos femeninos, son pocos los caracteres morfológicos que están relacionados con su antigüedad.

Foto 3. Hombre de Santa María Aztahuacan.

robusticidad son causados por fuertes inserciones musculares. En cuanto a las piezas dentarias, son grandes y presentan un pronunciado desgaste oclusal, el cual puede causar la desaparición del esmalte; en algunos casos llega hasta la raíz, quedando expuesta la dentina, misma que puede presentar una coloración café oscuro. En estos esqueletos, es notoria la ausencia del apiñamiento o rotación de piezas dentarias, al igual que de afectaciones patológicas como caries y abcesos. La mandíbula de estos especímenes es grande, robusta, con forma de herradura y con marcadas inserciones musculares, sobre todo en la región gonial. El tubérculo sinfisial se encuentra poco desarrollado, contrariamente a los tubérculos laterales. Las ramas ascendentes son anchas y altas, el ángulo gonial es recto, los cóndilos son grandes grandes y la sínfisis es alta. Las piezas dentarias se comportan de la misma forma que las del maxilar. El esqueleto poscraneal en general presenta rasgos de robustez, con evidencia de fuertes incisiones musculares, ocasionando la presencia de rebordes óseos, sobre todo en zonas articulares como la cintura pélvica, miembros superiores e inferiores. Esto se debe, probablemente, a las actividades que desarrollaban estos individuos. Finalmente, la estatura promedio de esta población de masculinos se encuentra alrededor de 1.70 metros.

Foto 5. Mujer del Peñón III

Estos especímenes presentan un cráneo de forma dolicoide; no se presenta el torus orbitario desarrollado como en los masculinos; al igual que las poblaciones más recientes, presenta un frontal abombado, con bordes supraor bitarios cortantes cortantes y demás rasgos propios de su sexo. Sin embargo, en algunos casos también se puede observar una quilla ósea en la parte media del cráneo, como en el caso de los masculinos. El maxilar es un poco robusto, con prognatismo y en las piezas dentarias también presenta desgaste, menos pronunciado que en los masculinos; sin embargo, en al

CONOCIMIENTO


gunos casos queda expuesta la dentina; tampoco hay rotación de piezas dentarias. La mandíbula es grácil; la sínfisis es corta y poco prominente; el desarrollo de los tubérculos laterales es ligero; por arriba de éstos se forman dos pequeñas fositas.

En general, los esqueletos femeninos son mucho más gráciles que los masculinos y la estatura promedio para esta población es de 1.53 metros. En conclusión, se puede decir que los esqueletos humanos son evidencias tangibles, con lo que se puede conocer una serie de características biológicas y culturales. Los esqueletos de estos individuos estudiados presentan rasgos morfológicos propios de su temporalidad, principalmente en el cráneo, como la forma, el torus orbitario, la quilla ósea, la excesiva abrasión dental y la notable ro bustez, esta última, particularmente particularmente en los del sexo masculino.

VARIACIÓN ANATÓMICA REGIONAL Tomando como referencia la forma del cráneo, se puede inferir que las poblaciones prehispánicas no descienden de estos primeros grupos, o que en 12 mil 700 años se dieron algunos cambios en la estructura anatómica de estas poblaciones, lo que se puede considerar como una variación anatómica de tipo regional. Otro de los aspectos que llama la atención es la estatura promedio de estos individuos, en los masculinos 1.70, y 1.53 metros para los femeninos. Estos valores difieren con los de la población prehispánica, en los que la talla es menor. Al respecto, se puede decir que, probablemente, en esta época existió una mejor alimentación, a diferencia de los individuos del periodo prehispánico, si es que una buena alimentación es la detonadora de la estatura o bien, si ésta tiene una relación con la carga genética. En cuanto a la dentición, los individuos masculinos son los que presentan un mayor desgaste, en algunos casos en forma de bisel, por lo que no generó infección alguna que provocara la pérdida de alguna pieza o más; lo que se puede apreciar es una periodontitís.

En las mujeres sólo existe un desgaste muy marcado sin presentar el tipo de bisel. Esto puede indicar que ambos comían el mismo tipo de alimentos. El biselado en los hombres posiblemente se deba a que los utilizaron para elaborar algunos de sus instrumentos de trabajo, lo que indicaría que desde estos tiempos ya había una división del trabajo en estos grupos de la cuenca de México. Finalmente, en esta muestra esquelética no existe evidencia de alguna enfermedad que dejara huella en el hueso, con excepción de procesos artríticos que probablemente fueron ocasionados por una sobrecarga de trabajo físico en las articulaciones, que es donde principalmente se presenta. Sin embargo, sí es frecuente encontrar vestigios de traumatismos en el cráneo y fracturas en costillas, huesos del pie y manos, que pudieron ser provocados por la actividad que desarrollaban, como la caza y la recolección, o bien fueron fueron causados causados por enfrentamientos enfrentamientos..

Cuenca de México.

71

72

CONOCIMIENTO


Aplicaciones de la genética de poblaciones en las ciencias genómicas Doctor Ricardo M. Cerda-Flores

Genetista de Poblaciones Investigador Titular del CIBIN-IMSS Maestro de la Facultad de Enfermería / UANL. ricardocerda_ [email protected]

Ricardo M. Cerda-Flores Cerda-Flores

La síntesis evolutiva moderna (también llamada simplemente nueva síntesis, síntesis moderna, síntesis evolutiva, teoría sintética, síntesis neodarwinista o neodarwinismo), en general significa la integración de:

GENÉTICA DE POBLACIONES

1. La teoría de la evolución de las especies por selección natural de Charles Darwin. 2. La teoría genética de Gregor Mendel como base de la herencia biológica. 3. La mutación genética aleatoria como fuente de variación. 4. La genética de poblaciones matemática.

individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines. Estas poblaciones

Las figuras importantes en el desarrollo de la síntesis moderna incluyen a Thomas Hunt Morgan, Ronald A. Fisher, Theodosius Dobzhansky, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, William Donald Hamilton, Cyril Darlington, Julian Huxley, Ernst Mayr, George Gaylord Simpson, y G. Ledyard Stebbins. Esencialmente, la síntesis moderna introdujo la conexión entre dos descubrimientos importantes: la unidad de la evolución (los genes) con el mecanismo de la evolución (la selección). También representa la unificación de varias ramas de la biología que anteriormente tenían poco en común, especialmente la genética, la citología, la sistemática, la botánica y la paleontología.

La genética de poblaciones es la rama de la genética cuya problemática es describir la variación y distribución biológica, con el objeto de dar explicación a fenómenos evolutivos. Para ello, define a una población como un grupo de

están sujetas a cambios evolutivos, en los que subyacen cambios genéticos, los que a su vez están influenciados por factores como la selección natural y la deriva gené tica, que actúan principalmente disminuyendo la variabilidad de las poblaciones, o migración y mutación, que actúan aumentándola.

Cabe destacar que la pérdida de variabilidad genética en las poblaciones trae consigo dos graves problemas:

1. Coarta la posibilidad de que el hombre realice mejoramiento genético en especies de interés comercial y/o recreativo, y 2. Disminuye la eficacia biológica (fitness) de las especies ante nuevos cambios ambientales. Por otra parte, la presencia de variabilidad genética es deseable no sólo para el mejoramiento genético o la conservación de las especies, ya que el rol fundamental de la variabilidad genética es ser la materia prima para los procesos evolutivos: sin variabilidad no hay evolución. La interacción de estos factores con las poblaciones en el

CONOCIMIENTO tiempo, permite la existencia de gran número de especies con variadas estructuras poblacionales y formas de vida. Así, la genética de poblaciones es un elemento esencial de la síntesis evolutiva moderna. La especie humana, de más de seis mil millones de individuos en la actualidad, se divide en caucásicos, negros y asiáticos. Estos tres grandes grupos, con características genéticas claramente distinguibles, se denominan razas, y cada una de ellas está formada por numerosos subgrupos poblacionales, con ligeras diferencias genéticas entre sí, denominados grupos étnicos. SELECCIÓN DE MUTACIONES La diversidad genética entre razas y subpoblaciones tiene su origen en las mutaciones. El establecimiento de las diferencias genéticas entre las poblaciones se produce como resultado de la selección de mutaciones, en respuesta a condiciones ambientales regionales, a la perpetuación de mutaciones neutrales específicas y aun de mutaciones nocivas, además del grado de reproducción aislada entre los grupos. Existen diferencias muy marcadas entre grupos po blacionales blacional es en las frecuenc frecuencias ias alélicas, tanto para genes causantes de enfermedades, como para marcadores genéticos neutrales selectivos, como lo son ciertos grupos sanguíneos, algunos polimorfismos proteicos y de DNA. Los primeros son muy significantes para la determinación de riesgos de recurrencia de enfermedades genéticas en po blaciones específicas, y los últimos últimos son importantes importantes como como marcadores de la evolución humana reciente.

73


INDIVIDUALIDAD GENÉTICA Cada individuo es genéticamente único. Esta individual individualiidad radica en las variaciones que se presentan dentro de su secuencia nucleotídica de manera silenciosa; es decir, sin provocar enfermedad. Sin embargo, cada individuo mantiene las características genéticas de la raza y subpoblación (grupo étnico) al cual pertenece. Las mutaciones nocivas que producen cambios fenotípicos son fácilmente detectables. Pero un gran número de mutaciones son selectivamente neutras, no causan daño y no se manifiestan fenotípicamente. En estas últimas, la variación se localiza en regiones extragénicas o no codificantes o en regiones heterocromáticas de los cromosomas. En el transcurso de la evolución, el flujo constante de nuevas variaciones nucleotídicas ha asegurado un alto grado de diversidad e individualidad genética. Ésta puede manifestarse como cambios en el patrón de tinción de los cromosomas (heteromorfismos cromosomales), variaciones proteicas (Ejemplo: grupos sanguíneos), o cambios nucleotídicos en diversas regiones del genoma (SNPs). Estos cambios se observan en color gris:

T

A

T

C

G

C

G

T

A

C

A

G

T

A

T

C

G

C

G

T

A

C

A

G

T

A

T

C

G

T

G

T

A

C

A

G

T

A

T

C

G

T

G

T

A

C

A

G

La identificación de individuos se ha realizado tipificando diferentes marcadores genéticos no moleculares (antígenos de los grupos sanguíneos, los del complejo mayor de histocompatibilidad, isoenzimas y proteínas séricas) y moleculares (VNTRs, RFLPs, RAPDs, SNPs, CNVs) los cuales tienen un alto grado de discriminación e identificación.

74

CONOCIMIENTO


La identificación de individuos se ha realizado tipificando diferentes marcadores genéticos no moleculares (antígenos de los grupos sanguíneos, los del complejo mayor de histocompatibilidad, isoenzimas y proteínas séricas) y moleculares (VNTRs, RFLPs, RAPDs, SNPs, CNVs) los cuales tienen un alto grado de discriminación e identificación.

Frecuencias alélicas (%) para el marcador D1S80 en mestizos. Alelo N 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 35 36 37 38 41 Heterocigocidad

Nuevo León

Jalisco

México

1 03 0.97 3.88 0.48 23.30 3.40 0.98 2.43 1.46 1.94 20.39 7.77 2.43 0.00 7.28 5.34 7.28 7.77 0.97 0.97 0.00 0.48 0.00 0.00 0.48 0.878

63 0.00 1.16 0.39 30.21 0.39 1.55 2.33 1.55 0.39 29.07 6.98 1.16 0.78 5.04 2.33 5.81 9.30 0.39 0.00 0.39 0.39 0.39 0.00 0.00 0.806

23 0 0.00 2.20 0.40 32.20 0.40 0.90 1.30 1.50 0.20 20.90 9.60 1.70 1.50 5.90 5.00 8.00 6.30 0.70 0.70 0.20 0.20 0.00 0.20 0.00 0.827

Frecuencias alélicas (%) para el marcador HLA-DQA1 en mestizos. Allele

Nuevo León

Jalisco

México

N 1.1 1.2 1.3 2 3

10 3 8.74 10.19 4.85 13.59 24.27

63 15.87 3.97 3.18 10.32 26.98

230 8.50 8.50 2.00 5.40 31.70

4

38.35

39.68

43.9

Heterocigocidad

0.759

0.737

0.691

Probabilidad de un simple locus: D1S80 heterocigoto 16/18 = 2(0.0388)(0.2330) = 0.0180808 HLA-DQA1 heterocigoto 1.1/1.2 = 2(0.0874)(0.1019) = 0.01781212 Probabilidad para un perfil de DNA multilocus: (0.0180808) (0.01781212) = 0.000322 En otras palabras, tres de cada diez mil individuos en Nuevo León tendrán el mismo perfil para estos dos marcadores genéticos, que están en equilibrio de Hardy-Weinberg y en equilibrio de fase gamética. Las frecuencias génicas fueron obtenidas de CerdaFlores y Cols., 2002a para D1S80 y HLA-DQA1. Si utilizáramos 13 STRs, el poder de discriminación sería de 1 en 2,830,000,000,000,000 de individuos, y la probabilidad de exclusión, en caso de paternidad, de 1 en 8,900,000 (Cerda-Flores y Cols., 2002b).

Un gran número de proteínas diversas son utilizadas como marcadores genéticos, cuya utilidad depende de la variabilidad heredable del DNA que las codifica. Actualmente, la tipificación del DNA se utiliza como una herramienta poderosa para la identificación de individuos con mayor poder predictivo que el de las pruebas serológicas. Gran cantidad de genes se caracterizan por tener un número relativamente común de alelos, que permiten clasificar a los miembros de una población originada naturalmente dentro de fenotipos finamente distinguibles. Un polimorfismo genético se define cuando un gen tiene múltiples alelos y al menos dos de ellos tienen frecuencias mayores al uno por ciento entre la población y cuando la frecuencia de heterocigotos en la población es de al menos dos por ciento. No obstante, debido a que muchos locipolimórficos se caracterizan por tener un alto número de alelos diferentes, la proporción de heterocigotos es mucho mayor. A los alelos con frecuencias menores de uno por ciento se les llama variantes raras. (http://uwadmnweb.uwyo.edu/zoology/mcdonald/molmark/index.html#Fdemo).

CONOCIMIENTO

MARCADORES GENÉTICOS


la detección de portadores (heterocigotos) de enfermedades genéticas.

poblaciones mestizas (contribución de poblaciones caucásicas, indígenas y africanas) sino también las indígenas. Los estudios de genómica de poblaciones requieren, para el desarrollo de la medicina genómica, de dos aspectos: primeramente, del conocimiento de la estructura haplotípica de la población humana a estudiar, y, posteriormente, de estudios de asociación que identifiquen los factores de riesgo genético para determinada enfermedad, con fines de diagnóstico y tratamiento.

c) La evaluación del riesgo en personas con predisposición a desórdenes, como enfermedades coronarias,

TAREA COMPLEJA Y COSTOSA

Los polimorfismos se utilizan como marcadores genéticos que permiten distinguir el patrón de herencia de un gen en estudios familiares. Tienen aplicación práctica en:

a) Localización y mapeo de genes en cromosomas individuales mediante estudios de análisis de ligamiento. b) El diagnóstico presintomático y prenatal, así como en

cáncer y diabetes, entre otras. d)Estudios d) Estudios de paternidad, forenses y casos de inmigración. e) Establecer la compatibilidad donador-receptor para realizar transplantes de tejidos y órganos. f) La identificación de gemelos idénticos. g)Recientemente, g) Recientemente, el uso de bloques haplotípicos que serán de gran utilidad en la medicina genómica [New England Journal of Medicine (http://content.nejm.org/ misc/genmed.shtml). Aquí se puede buscar más información sobre medicina genómica, en forma gratuita, por los editores Alan E. Guttmacher y Francis S. Collins]. Es sabido que la respuesta del ser humano ante cualquier estímulo, sea positivo o pernicioso, viene condicionada por dos elementos fundamentales. De una parte, influye la información contenida en los genes. De la otra, los llamados factores ambientales. La suma de ambos, junto con los procesos de carácter infeccioso, desencadenará la presencia o no de la enfermedad. Los factores ambientales responden a un sinfín de formulas. Los estilos de vida, la exposición a sustancias tóxicas (), la nutrición (nutrigenomics) o la higiene, son algunos de ellos. Identificar en un individuo los genes que predisponen a enfermedades coronarias, diabetes o a algunas formas de cáncer, puede ayudar a prevenirlas o a limitar su impacto, modificando este tipo de fac tores.

GRADO DE PROTECCIÓN DE LAS VACUNAS Esa misma información va a ser útil para determinar el grado de protección de vacunas o qué poblaciones son más o menos susceptibles ante determinadas infecciones. Por ejemplo, la vacuna que se emplea para la tuberculosis es sumamente efectiva en los países europeos. No ocurre lo mismo, sin embargo, para amplias capas de la población africana. Curiosamente, esa misma vacuna es eficaz para prevenir la lepra en Malawi. La genética que se ha desarrollado hasta ahora se diferencia de la genómica, en que la primera estudia un gen que causa una enfermedad (como la hemofilia), mientras que la segunda trabaja con varios genes que operan en forma simultánea en enfermedades complejas, que son las más comunes, como hipertensión, diabetes, asma, osteoporosis, etcétera.

El conocimiento de la genética/genómica de poblaciones permitirá ampliar específicamente el abanico de la prevención y el diseño de vacunas mucho más específicas, de acuerdo con los rasgos genéticos no sólo de las

La secuencia del genoma humano, si bien permite conocer la secuencia de los genes humanos y su ubicación dentro del genoma humano, también ha hecho evidente la gran variabilidad que existe en la secuencia entre individuos. Esfuerzos adicionales hicieron posible conocer que existen entre seis y diez millones de posiciones en el genoma humano en que puede haber variaciones de un solo nucleótido (SNPs). Algunas de estas variaciones confieren susceptibilidad o resistencia a enfermedades comunes; otras sirven como marcadores dentro de la secuencia del genoma humano. La identificación de estas variaciones en cada individuo resulta de gran importancia para el desarrollo de la fase aplicativa de la medicina genómica; sin embargo, la tecnología disponible hasta el momento hace de esta una tarea extraordinariamente compleja y altamente costosa. Recientemente, se ha identificado que la recombinación del material genético (durante la producción de gametos) no ocurre al azar, sino que ocurre en sitios específicos, lo que da lugar a bloques conservados de material genético que se heredan de generación e n generación. Esto significa que en lugar de tener que conocer todos los SNPs de un segmento de DNA; por ejemplo, alguno con 100 SNPs, el conocimiento de seis u ocho SNPs en ese bloque serviría para conocer el resto de los SNPs que se heredan en cada bloque o haplotipo.

75

76

CONOCIMIENTO


Ejemplo 2. Los bloques haplotípicos se definen hasta el momento como un conjunto de marcadores continuos (SNP1-SNP2-... -SNPn) para los cuales todos los pares muestran desequilibrio de ligamiento (D) > 0.8. Supongamos que tenemos 10 SNPs y mediante el análisis de desequilibrio de ligamiento encontramos que existe un bloque (B) en una agrupación (clúster) de 150 kb en el cromosoma 4: B (1-4) con 69 kb y con D > 0.8. Este análisis está en función de los intervalos de distancia de la distribución de los SNPs en el genoma específico de un cromosoma.

BLOQUE 1 SNP1

SNP2

SNP3

Intervalo

SNP4

de

SNP5

SNP6

SNP7

SNP8

SNP9

SNP10

blico y privado para el equipamiento de tecnología de punta en punta en todos los laboratorios de Centros de Salud.

REFERENCIAS Akey JM, Zhang G, Zhang K, Jin L, Shriver MD . Interrogating a high-density SNP map for signatures of nature selection . Genome Res, 12:1805-1814, 2002. Blazej RG, Paegel BM, Mathies RA. RA . Polymorphism ratio sequencing: a new approach for single nucleotide polymorphism discovery and genotyping . Genome Res, 13:287293, 2003. Botstein D, Risch N. Discovering genotypes underlying human phenotypes: past successes for mendelian disease, future approaches for complex disease . Nat Genet, 33:228-237, 2003. Carlson CS, Eberle MA, Rieder MJ, Smith JD, Kruglyak L, Nickerson DA. DA. Additional SNPs and linkage-disequilibrium analyses are necessary for whole-genome association studies in humans .. Nature Genet, 33:518-521, 2003. humans

distancia

Cavalli-Sforza LL, Feldman MW. MW. The application of molecular genetic approaches to the study of human evolution. evolution . Nature Genet, 33:266-275, 2003.

SNP1 1.00 5.59

SNP2

1.00 22.21

1.00 5.59

SNP3

1.00 21.48

1.00 7.19

1.00 21.48

SNP4

0.54 1.21

0.19 0.20

0.54 1.21

0.45 0.97

Cerda-Flores RM, Villalobos-Torres MC, Barrera-Saldaña HA, Cortes-Prieto LM, Barajas LO, Rivas F, Carracedo A, Zhong Y, Barton SA, Chakraborty R. Genetic admixture in three Mexican Mestizo populations based on D1S80 and HLA-DQA1 loci . loci . Am J Hum Biol 14:257-263, 2002a.

SNP5

Cada haplotipo equivale a la “firma” de SNPs con que se puede reconocer a cada bloque genómico. Esta observación resulta de gran interés científico y práctico, ya que el conocimiento de dichos bloques reduciría la necesidad de analizar a cada una de las variaciones en el genoma humano, a menos del 10 por ciento de ellas, ofreciendo la posibilidad de llevar a cabo proyectos de investigación genómica en forma más precisa, rápida y a menor costo. Sin embargo, este nuevo conocimiento enfrenta el gran reto de identificar las características de dichos bloques que, al parecer, tienden a variar entre cada población. SEGUNDA FASE DEL PROYECTO DEL GENOMA HUMANO La gran importancia que reviste el conocimiento de los bloques de recombinación recombinación en diferentes poblaciones mundiales ha servido como base para el desarrollo de la fase II del proyecto del Genoma Humano ( Haplotype Map of Hu- man Genome:, Genome:, por lo que México no puede quedar atrás de los avances de la nueva ciencia y tecnología. Para finalizar, es claro que la investigación en el área de las ciencias genómicas pone de manifiesto la necesidad de: 1. Formar en México equipos de trabajo con científicos expertos en expertos en la genómica comparada, genómica funcional, bioinformática, biología computacional, salud pública, genética de poblaciones, farmacogenómica y terapia génica. 2. Proporcionar el apoyo económico de los sectores pú-

Cerda-Flores RM, Budowle B, Jin L, Barton SA, Deka R, Chakraborty R. Maximum likelihood estimates of admixture in Northeastern México using 13 short tandem repeat loci loci .. Am J Hum Biol 14:429-439, 2002b. Daly MJ, Rioux JD, Schaffner SF, Hudson TJ, Lander ES . High-resolution haplotype structure in the human genome . Nat Genet, 29:229-232, 2001. Escoffier L, Slatkin M. M. Maximum likelihood estimation of molecular haplotype frequencies in a diploid population . Mol Biol Evol, 12:921-927, 1995. Gibson G, Mackay TF. TF . Enabling population and quantitive genomics . Genet Res Camb, 80:1-6, 2002. Goldstein DB, DB , Weale ME. Population genomics: Linkage disequilibrium holds the key . Curr Biol, 11:R576-R579, 2001. Greely HT. HT. Informed consent and other ethical issues in human population genetics . Annu Rev Genet, 35:785-800, 2001. Jorde LB, Watkins WS, Bamshad MJ. MJ. Population genomics: a bridge from evolutionary history to genetic medicine . Hum Mol Genet, 10:2199-2207, 2001. Kwok P-Y. Methods for genotyping single nucleotide polymorphisms . Annu Rev Genomics Hum Genet, 2:235-258, 2001. Marth GT. GT. A general approach to single-nucleotide polymorphism discovery . Nature Genet, 23:452-456, 1999. Niu T, Qin ZS, Xu X, Liu J. Bayesian haplotype inference for multiple linked single-nucleotide polymorphisms . Am J Hum Genet, 70:157-169, 2002. Schlotterer C. C. Hitchhiking mapping-functional genomics from the population genetics perspective . Trends in Genetics, 19:3238, 2003. Weiss KM, Buchanan AV. AV . Evolution by phenotype: a biomedical perspective. Perspect perspective. Perspect Biol Med 46:159-182, 2003.

CONOCIMIENTO

77


Los arrecifes coralinos: evolución biológica, no creación divina Juan Jacobo Schmitter-Soto

n gigantesco mero se desplaza con elegancia por el arrecife. De pronto, se detiene junto a un cabezo de coral, y un grupo de peces góbidos salen como dardos, se meten en su cavidad branquial y en su boca misma, y se comen los parásitos del mero. En unos momentos, el pez grande reanuda su paseo, más sano s ano que antes, y los gobios regresan a esconderse entre los resquicios del coral, más satisfechos que antes. ¿Cómo pudo evolucionar semejante asociación? Si el gobio hubiese dado el primer paso, el mero se lo habría comido; si el mero hubiera tenido la iniciativa, los gobios habrían preferido ocultarse.

U

LA GALLINA O EL HUEVO

Este tipo de planteamientos de “¿qué fue primero: el huevo o la gallina?” están entre los sofismas favoritos de los creacionistas (gente como los testi-

Biólogo Juan Jacobo Schmitter-Soto

DoctorInvestigador del Área de Conservación de la Biodiversidad Colegio de la Frontera Sur Unidad Chetumal juan.schmittersoto@ fulbrightmail.org

78


CONOCIMIENTO

gos de Jehová o los “antropólogos gnósticos”), que a estas alturas de la historia siguen poniendo en duda la realidad de la evolución biológica.

La diversidad misma de los seres vivos ha sido también utilizada como argumento por estos grupos religiosos. Señalan la plétora de peces arrecifales, su belleza y sus increíbles adaptaciones al medio (como el mutualismo del mero y los gobios), y preguntan: “¿Se debe esta biodiversidad a la casualida casualidad d ciega, a que la natural naturaleza eza ‘haya tenido suerte millones de veces’ [sic], o ha sido una ‘cuestión de diseño’”?

LA EVOLUCIÓN, ¿UN JUEGO DE AZAR? La primera tergiversación está en la idea de que la evolución actúe por puro azar. La materia prima de la evolución, la variación genética ciertamente es aleatoria: las mutaciones no son intencionales, y la recombinación genética que acompaña a la reproducción sexual es comparable a barajar las cartas disponibles. Pero la selección natural no ejerce su fuerza sobre esta materia prima de manera fortuita; la eliminación de las mutaciones dañinas no es

cuestión de simple suerte, sino que se debe a la desventaja que dichas mutaciones le acarrean al mutante. Del mismo modo, la herencia de una mutación beneficiosa no es casual, sino consecuencia clara de la ventaja (mayor éxito reproductivo, mayor capacidad de sobrevivencia) que dicho cambio genético pueda conferir a los descendientes. Otra palabrería mañosa se esconde en el implicar que si algo no ocurre por suerte, entonces sólo puede deberse a diseño. Decir que la selección natural no es azarosa no es lo mismo que decir que es intencionada. Por ejemplo, el camuflaje de los lenguados (peces planos que se confunden con la arena) no evolucionó para protegerlos protegerlos de la

depredación, aunque a veces sea más cómodo y breve decirlo así. En realidad, la protección ante los depre-

dadores es consecuencia, no causa, de la aparición del camuflaje. ABRACADABRA: DE LA NADA APARECE UN OJO La selección natural, sobrevivencia del más apto, parece un fenómeno dramático; empero, no hace falta imaginar sangre derramada. La selecció n es consecuencia inevitable de que los organismos sean diferentes en su éxito reproductivo, así se trate de una diferencia muy pequeña. Las diferencias (ventajas) pequeñas, al acumularse de generación en generación, llevan a adaptaciones todavía más pasmosas que el camuflaje del lenguado. Tomemos, como un ejemplo clásico, el ojo de los vertebrados. Los creacionistas dicen que es un órgano perfecto, y que no pudo evolucionar por modificaciones pequeñas y graduales. “¿Para qué sirve medio ojo?”, preguntan con sorna; la complejidad de un órgano tan maravilloso parece irreductible. Para empezar, el ojo no es perfecto, ni siquiera el

ojo humano. El punto ciego que se presenta donde nace el nervio óptico es un defecto evidente, el cual podría haberse evitado si el ingeniero imaginario hu biera puesto los axones axones de las células células de la retina hacia fuera del ojo y no hacia dentro (un “diseño” bastante torpe). Pero lo importante es que tener “medio ojo” sí es mejor que no tener ojos. Un área de piel fotosensible, que ya de por sí es útil para distinguir el día y la noche, mejora si adquiere cierta curvatura que concentre la luz. Este ojo primitivo existe en las planarias, gusanos platelmintos. Si esa concavidad crece, se puede lograr la óptica de una cámara lúcida; esta situación se presenta en algunos anélidos. Si la concavidad que ya ha formado una esfera con un agujero se ve recubierta de piel transparente, se adquiere otra pequeña ventaja, y cualquier incremento

CONOCIMIENTO


medible, en términos de cambios en las frecuencias genéticas entre las generaciones (desde luego, esto es factible sólo si las generaciones son muy breves). Un ejemplo cotidiano es la adaptación de las bacterias a los antibióticos, o de las plagas a los plaguicidas: la resistencia aumenta porque los individuos que sobreviven son los que tienen los genes adecuados, y la frecuencia de estos genes aumenta rápidamente en la población, dado que los hijos sustituyen a los padres en cuestión de horas o días. Sin embargo, el camino evolutivo que llevó al ojo humano o a la simbiosis del mero y los gobios trasciende con mucho una vida humana, incluso la vida de toda la humanidad, de modo que se trata de un fenómeno no observable directamente. Lo que vemos hoy evolucionó en el pasado, y como todavía no se cumple el sueño de H. G. Wells, de la máquina del tiempo, no nos queda sino inferir el pasado a partir del presente.

JALISCO NUNCA PIERDE Cuando los órganos “perfectos” no le sirven, el creacionista voltea completamente su argumento y pregunta con sarcasmo: “Si la selección natural siempre mejora, ¿por qué no son perfectas las adaptaciones?” La falacia ahora radica en pensar que la evolución necesariamente optimiza las adaptaciones. Las planarias llevan millones de años sobreviviendo con sus ojos “imperfectos”; para su tipo de vida resultan suficientes y no hay ninguna “fuerza vital” que las obligue a “perfeccionarse”. Otro error del argumento es olvidar que el ambiente cambia, de manera que, cuando los organismos logran adaptarse a un ambiente determinado, puede ser que el ambiente ya no sea exactamente el mismo: es la metáfora de la Reina Roja , en cuyo país de fantasía Alicia tenía que correr mucho para poder mantenerse en el mismo lugar. Puede ocurrir que lo que ayer (en términos evolutivos) era un rasgo adaptativo, hoy no sea sino un vestigio inútil.

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES El creacionista revisa su arsenal y ahora lanza: “¡Nadie ha visto una especie a medio formar en la naturaleza! ¡Las quimeras, sirenas y centauros no existen!” Claro que no puede haber cruzas de perros con gatos, peces con mujeres o caballos con hombres, pero es falso que no existan “especies a medio formar”. La línea entre lo que son poblaciones diferentes de una misma especie y lo que son especies plenamente distintas es tan tenue, que a menudo la decisión taxonómica es arbitraria. Los llamados “hamlets”, peces arrecifales del género Hypoplectrus , llegaron a ser considerados miembros de una sola especie, H. unicolor , por su enorme semejanza genética. Sin embargo, hoy se acepta que cada hamlet es una especie válida, no sólo con su propia coloración, sino con su propio sistema de reconocimiento sexual, el cual mantiene su identidad como especie. El caso contrario: entre los peces dulceacuícolas hay especies consideradas válidas, habitantes de lagunas aisladas, que se han extinguido al entrar en contacto con otras especies, de distribución amplia. Esa extinción de la especie antes aislada se debe al fenómeno conocido como introgresión genética. Es como si el acervo genético de la especie endémica se “disolviera” en el de la de distribución amplia, cuando se dan las circunstancias que les permiten cruzarse. Se infiere que la especie endémica (aislada) se originó a partir de la otra y pudo diferenciarse gracias al aislamiento geográfico, pero su diferenciación genética no llegó a ser tan grande que pudiera impedir la reproducción sexual entre ella y la que le dio origen. En otras palabras, quien observe a estos peces verá, sin metáfora alguna, “una especie a medio formar”.

COMO SANTO TOMÁS: VER PARA CREER Nuestro creacionista, después de revisar si su Biblia dice algo sobre Lewis Carroll, nos mira incrédulo y nos espeta: “¿Quién estuvo allí para ver la evolución del ojo? ¿Quién presenció un establecimiento gradual de la simbiosis entre el mero y sus gobios limpiadores?” En realidad, la evolución a corto plazo no sólo es observable, sino hasta

¿SÓLO UNA TEORÍA? ¿Es la evolución “sólo” una teoría? Lo es, pero eso no significa que no sea real. La evolución es un hecho científico, tanto como la gravedad de Newton o la relatividad de Einstein, las cuales también son teorías; es decir, explicaciones de fenómenos observados. A la luz de evidencias tan independientes entre sí, como las anatómicas,

en la concentración de proteínas en esa piel aumentará el índice de refracción del lente. Este ojo miope es mejor que una cámara lúcida, y cualquier incremento ulterior en la agudeza visual será una ventaja importante. En resumen: el ojo es un órgano complejo, pero generable por selección natural que actúe sobre mutaciones pequeñas.

79

80


bioquímicas, paleontológicas y embriológicas, la única teoría (explicación) científica de la diversidad biológica es la evolución. Por supuesto, el creacionista dirá que Dios tuvo razones inescrutables para crear órganos imperfectos e incluso vestigios inútiles, como nuestro apéndice vermiforme; causas desconocidas para diseñar la biodiversidad de manera que pudieran reconstruirse árboles genealógicos de las especies; motivos inimaginables para hacernos 99 por ciento iguales, genéticamente, al chimpancé y al gorila; fundamentos incognoscibles para sembrar fósiles de seres intermedios entre el hombre y los antropoides, etcétera. No obstante, hay un principio epistemológico (es decir, de búsqueda de la verdad) que el creacionismo viola de entrada: “entre todas las explicaciones posibles de un hecho, hay que escoger la más simple”. ¿Por qué pensar en un dios que crea una por una a todas las especies del planeta, si existe una explicación terrenal para el origen de las especies? Como decía Carl Sagan: “¿para qué inventar a un dios increado, hacedor del universo, cuando es más sencillo pensar que el increado (o autocreado) es el universo mismo?” Nadie vio al primer mero, satisfecho por una buena comida, en el momento de permitir a los primeros gobios valientes, hambrientos de parásitos, entrar en su boca li bremente. Pero, ¿no es más sencillo pensar que eso es lo que sucedió, y no que Alguien lo diseñó desde el cielo para deleite de los biólogos marinos? El científico no asegura que sus teorías sean dogmas o que puedan explicarlo todo (y ésta es la gran diferencia entre ciencia y religión). La ciencia puede a menudo estar hecha de errores (errores que es preciso cometer para acercarse paulatinamente a la verdad), pero una teoría no se refuta gratuitamente. Incluso la existencia de casos inexplicables no basta para derrumbar una teoría. Para ello es necesario no sólo acumular incongruencias de la teoría, sino proponer una de mayor poder explicativo.

FENÓMENOS EVOLUTIVOS En el caso de la evolución, la teoría ha ganado muchísimo en poder explicativo desde los tiempos de Darwin. Por ejemplo, en los años 30 se consideraba que la selección natural era la única fuerza evolutiva de peso; hoy se sabe que fenómenos evolutivos, tales como la pérdida de los ojos en los peces cavernícolas se explican mejor por cambios genéticos aleatorios (si los ojos no sirven en la oscuridad, una mutación que los reduzca no tendrá efecto selectivo alguno). Suponer que el arrecife coralino es un escenario montado por una inteligencia sobrehumana es gratuito: el

creacionismo es un intento dogmático de robar al ser humano y a la vida en la tierra la gloria de sus orígenes naturales. En cambio, pensar en la compleja historia evolutiva detrás de cada uno de los organismos del arrecife y sus interacciones provoca un genuino sentimiento de maravilla. No hace falta inventar algo sobrenatural: lo na-tural es más maravilloso.

CONOCIMIENTO

CONOCIMIENTO

81


Escapando a Darwin y a la extinción

La vaquita (Phocoena sinus), marsopa endémica del Gol Golfo fo de California delfín de rio chino (Lipotes (Lipotes vexillifer ), ), ocupa el difícil lugar Ad ri án Mun guí a Vega Ricardo Vázquez Juárez

D

arwin propuso un nuevo paradigma, totalmente radical en su tiempo, acerca de cómo funciona el mundo natural en términos de sus mecanismos y patrones históricos. También formuló las preguntas más importantes que aún hoy definen nuestro entendimiento de la evolución. La influencia en el mundo occidental de su libro El origen de las especies ha sido comparada con el de la Biblia. En este año en que celebramos a Darwin en el mundo entero, nos dimos a la tarea de visitar algunas de sus contribuciones más importantes, acompañados de una especie marina única en todos los aspectos, para ejemplificar el impacto de las ideas de Darwin a 200 años de su nacimiento. La marsopa del Golfo de California Phocoena sinus , también conocida como “vaquita” es uno de los cetáceos más pequeños (con una longitud máxima de 150 centímetros). La única población que se ha conocido de la especie se estimó en 576 individuos en 1999, y en 150 en 2007. La razón de su declive ha sido su muerte incidental en redes de pesca, y tras la r eciente (2007) extinción del Baiji o

del cetáceo en mayor peligro de extinción en el mundo. La especie no fue científicamente descrita sino hasta 1958, y no hubo disponible una descripción completa de su morfología externa, sino hasta 1987. Su población tiene la distribución más restringida de cualquier mamífero marino, pues habita un área de alrededor de dos mil 700 kilómetros cuadrados en las aguas ricas y someras del al to Golfo de California, México.

Maestro Adrián Maestro Munguía Vega Estudiante de Doctorado Laboratorio de Genética de la Conservación Universidad de Arizona, Tucson airdrian@email. arizona.edu

SELECCIÓN NATURAL Y EXTINCIÓN Darwin, junto con Alfred Russel Wallace, propuso la idea de que, dado que los recursos son limitados, aquellos individuos que están mejor adaptados a su ambiente tienen una mayor sobrevivencia y mayor probabilidad de tener descendencia. En la década de 1930, R. Fisher, S. Wright y J.B.S. Haldane desarrollaron la Síntesis Moderna, y extendieron los procesos selectivos a genes individuales. Además, fue Darwin

quien reconoció la presencia e importancia de la extinción de las especies en la historia natural. En algunos aspectos, la vaquita pareciera ser anti-darwiniana (aunque más por necesidad que por convicción): Tal y como Darwin reconoció en un principio, los procesos de selección natural actúan sobre la variación (morfológica, de comportamiento, genética, etcétera). Sin •

Doctor Ricardo Vázquez Juárez Investigador Titular Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. La Paz, BCS rvazquez04 @cibnor.mx

82

CONOCIMIENTO


su hábitat a mediados del siglo pasado. En resumen, pareciera que la vaquita ha evolucio-

nado más influenciada por el azar que por la selección natural, escapando en el camino de alguna manera de la extinción por falta de variación y de los problemas de la depresión por endogamia. La teoría neutral de la evolución molecular propuesta por M. Kimura en la década de 1980 demostró que cuando una población aislada como la de la vaquita es lo suficientemente pequeña, la selección natural es verdaderamente inefectiva, y se ve sobrepasada por la deriva genética. En general, la neutralidad de una variante genética se puede asumir cuando el coeficiente de selección (ya sea la desventaja selectiva de un alelo detrimental o la ventaja de un alelo adaptativo) es menor que 1/2Ne. Así, la fijación de genes bajo selección ocurre principalmente para aquéllos con coeficientes de selección pequeños relativos al tamaño efectivo de la población, y la teoría también predice que aquellos genes sujetos a coeficientes mayores deberían estar gobernados aún por la selección. Un grupo de investigadores mexicanos, incluyendo los autores, probaron esta hipótesis. Lo que encontraron fue ciente de seque, efectivamente, el gen con el coefi-

lección mayor dentro del MHC encargado de responder ante bacterias y otros parásitos extracelulares (DRB) presenta variación funcional en la vaquita. embargo, la vaquita carece casi completamente de variación genética, pues se ha demostrado que todos los individuos tienen una única variante (alelo) en la región control del ADN mitocondrial y en el gen nuclear DQB. Este último forma parte del complejo principal de histocompatibilidad (MHC por sus siglas en ingles) y, encargado de la respuesta inmune contra patógenos, es extremadamente polimórfico en cualquier otra especie, debido a que la selección natural mantiene un número elevado de alelos y una alta heterocigocidad. Además, se ha observado que, a diferencia de los •

demás tetrápodos, todas las vaquitas poseen seis dedos en ambas aletas pectorales (polidactilia), además de otras malformaciones vertebrales típicas de síndromes causada por alelos recesivos en genes encargados del desarrollo embrionario (ejemplo (ejemp lo de la familia HOX), que normalmente la selección natural mantiene en baja frecuencia, pero que en este caso se ha convertido en una característica de la especie.

POBLACIÓN REDUCIDA Simulaciones demográficas del proceso de coalescencia han demostrado que la fijación de estos alelos en la especie es resultado de la deriva genética, debido a un tamaño poblacional (Ne) reducido (quizá unos pocos miles de individuos) durante cientos de miles de años. A diferencia de lo que algunos pudieran suponer, la escasa variación genética no es resultado de la disminución reciente de la po blación relaciona relacionada da con las actividades actividades humana humanas, s, pues tan sólo han pasado alrededor de seis generaciones de vaquita desde que las redes de pesca comenzaron a utilizarse en

El coeficiente de selección del DRB es aproximadamente el doble, comparado con el DQB (1 por ciento). Además, los únicos dos alelos encontrados no son típicos, sino que al ser expresados tienen la capacidad (descrita previamente in-vitro en moléculas MHC humanas) de formar súper-dimeros que potencializan la respuesta inmune, de manera que con sólo dos alelos, el MHC de la vaquita sería capaz de reconocer una diversidad de patógenos, una forma de “economía en tiempos de crisis”.

OTRAS ESPECIES ENDÉMICAS Cabe mencionar que el patrón observado (DQB monomórfico, DRB polimórfico) lo comparten otras especies de mamíferos endémicos de islas con historias demográficas y de aislamiento similares, tal como el zorro ( Urocyon littoralis ) endémico de las islas Santa Rosa y San Nicolás frente a California. Así, Darwin, al final, se ve reivindica-

do, pues al parecer sólo aquellos caracteres que no son cruciales se pueden dar el lujo, tan sólo en poblaciones pequeñas de distribución restringida, de escapar de la selección natural. En ese sentido, el hecho de que todos los indivi-duos presenten polidactilia sugiere que su efecto deletéreo es casi nulo, y asimismo, los alelos deletéreos de mayor efecto, causantes de la depresión endogámica observada en otras especies, habrían sido purgados por la selección durante largo tiempo. Podríamos decir entonces que la va-

quita es una especie adaptada a niveles de endogamia pocas veces vistos antes, y que la especie tiene justo la variación genética necesaria para sobrevivir acorde a que históricamente ha sido una especie de distribución restringida y escasa abundancia.

CONOCIMIENTO ÁRBOLES GENEALÓGICOS, CLASIFICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN GEOGRÁIFCA El primero de los árboles genealógicos, hoy comunes para describir las relaciones filogenéticas entre especies, apareció publicado por Darwin en El origen de las especies , y, de hecho, fue la única ilustración en dicho libro. La idea de que las especies evolucionan a partir de un ancestro común transformó la clasificación taxonómica de los seres vivos para siempre. Asimismo, Darwin fue pionero en reconocer que la distribución geográfica de especies relacionadas era el resultado de climas cambiantes en el pasado, migraciones y adaptación. adaptación. El “factor tiempo” en la ciencia moderna se lo debemos a él. En los últimos 1.8 millones de años, durante alguno de los 15-20 periodos glaciales del Pleistoceno, las temperaturas ecuatoriales disminuyeron considerablemente, permitiendo que algunas especies templadas ampliaran su distribución. Éste fue el caso de la marsopa espinosa ( Pho- coena spinipinnis ), ), la especie más cercana de la vaquita, que se distribuye en las costas americanas del hemisferio sur y que en una glaciación habría migrado hacia el norte, cruzando el ecuador, y fundando una nueva población que, al término del periodo glacial, quedaría aislada en el Golfo de California, la cual habría evolucionado in-situ para dar origen a la vaquita que hoy conocemos. Hoy día existen herramientas que nos permiten corroborar la transmutación de especies que Darwin propuso hace 150 años. Por ejemplo, mediante la secuenciación de los genes DQB y DRB de la vaquita, fue posible identificar qué alelos idénticos en secuencia se encuentran en poblaciones actuales de la marsopa espinosa frente a las costas de Chile. Este tipo de alelos transespecíficos indican que ambas especies comparten un ancestro común, y que la selección natural ha mantenido sin cambios la secuencia de los alelos desde la divergencia de ambas especies. EL HOMBRE NO ESCAPA DE LA EVOLUCIÓN… ¿ESCAPARÁ LA VAQUITA DEL HOMBRE? Cuando Darwin propuso en El origen de las especies que éstas eran el resultado de la evolución, también mencionó (cautelosamente) que su teoría traería luz sobre el origen del hombre y su historia. Esto cambió súbitamente la percepción filosófica y teológica del origen del hombre. En ese sentido, Darwin fue alguien extraordinario, pues sus ideas lo trascendieron como ser humano, y le dieron un nuevo lugar a la especie humana dentro del mundo natural. Es curioso que aún en la actualidad, algunos olviden o quieran ignorar que el hombre es parte de la evolución y que las actividades humanas son un proceso de selección que, ción que, en no raras ocasiones, lleva a especies con una larga e intrincada historia evolutiva a la extinción, literalmente en un parpadeo. Lo que sí diferencia al hombre en la evolución son las decisiones colectivas que hace de manera consciente, tal como la decisión reciente del gobierno mexicano y organizaciones no-gubernamentales de, desde el inicio de


2009, eliminar en su totalidad las redes de pesca del hábitat de la vaquita, tomando también en cuenta que la pesca ahí es el sustento de cientos de familias. Esto representa el último intento por salvarla de una extinción inminente, que no es resultado de una baja variación genética, ni de la endogamia, ni de tener seis dedos, sino de las actividades de pesca de los mexicanos en el alto Golfo de California.

REFERENCIAS Munguia-Vega, A., Esquerr-Garrigos, Y., Rojas-Bracho, L., Vazquez-Juarez, R., Castro-Prieto, A. and Flores-Ramirez, S. S. (2007). Genetic drift vs. natural selection at long-term small isolated populations: Major histocompatibility complex class II variation in the Gulf of California endemic porpoise (Phocoe- na sinus) . Molecular Ecology. Molecular Ecology 16,

4051–4065

83

84

CONOCIMIENTO


Darwinismo en la era de la información M. Humberto Reyes Valdés

C

laude Shannon (1916-2001) trabajaba en los Laboratorios Bell cuando desarrolló las bases de la teoría de la información, donde describía por primera vez una medida de incertidumbre, la que hoy conocemos como entropía de Shannon. Los cimientos construidos por Shannon para la teoría de la información son hoy en día básicos en las medidas de capacidad de memoria electrónica, en la compresión de archivos, intercambio de mensajes y codificación. Sus aportaciones, junto con otras vertientes de las ciencias, han convergido en lo que ahora podríamos llamar era de la información, donde se tiene una capacidad de almacenamiento, transmisión y manejo de datos inimaginable hasta hace unas cuantas décadas. Esta capaci-

dad de manejo informático ha sido, como veremos más adelante, decisiva en la validación y desarrollo del paradigma darwiniano. Charles Darwin, durante su memorable viaje en el Beagle, tenía como fuente de datos unos cuantos libros que llevaba en su pequeño camarote, algunos de los cuales leyó y releyó en medio del mar; su otra fuente de datos, más importante por cierto: los animales y plantas que observó mar adentro, en las costas continentales y en los islotes, y también la gran cantidad de fósiles que desenterró. Su CPU era un cerebro de observación aguda, y con la idea no común en aquella época, de que todos los seres vivos están conectados entre sí.

Claude Shannon.

FUNDAMENTOS DE LA SELECCIÓN NATURAL

Doctor M. Humberto Reyes Valdés Miembro del Sistema Nacional de Investigadores Profesor Investigador / UAAAN mathgenome@ gmail.com

Estas fuentes y su relación con otros estudiosos, como Alfred Russell Wallace y Richard Owen, lo llevaron a la descripción de la idea y los fundamentos del origen de las especies através de la selección natural; un concepto que le da sentido a la diversidad biológica en el mundo y que ha tenido impacto en muchos campos del conocimiento y en la vida humana.

Un ejemplo es la nueva ciencia de la Psicología Evolutiva, que pone en un marco consistente hechos como la sensación de autosuficiencia de los adolescentes, o la mentira que prevalece en las especies vivas y que tiene a su mayor exponente en el ser humano, con la poderosa herramienta del lenguaje.

CONOCIMIENTO

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN


idea de “supervivencia del más apto”. Su obra magna,

revela la gran similitud que existe entre el genoma humano y el del chimpancé, con lo que se corrobora que se trata de nuestro pariente biológico más cercano. Los estudios indican una similitud del 96 por ciento o mayor entre ambos genomas, y que el antecesor común del humano y el chimpancé se ubica en una antigüedad de entre cinco y siete millones de años. Obviamente, quienes caricaturizaron a Darwin con cuerpo de mono jamás imaginaron en realidad el grado de parentesco entre el ser humano y otros respetables primates.

El origen de las especies a través de la selección natural , publicada en 1859, describe los fundamentos de su

EL MUNDO DE LA INFORMÁTICA

Una de las piezas decisivas en el desarrollo teórico de Darwin fue la idea de Thomas Malthus sobre el crecimiento geométrico de las poblaciones humanas, en comparación con el incremento aritmético de los recursos disponibles para su sostenimiento, y el arribo a un punto de crisis, donde solamente sobreviviría una fracción de la po blación. Para Darwin esto encajaba perfectamente con la

paradigma. LIGAS EXTRAÑAS Un zapatero y naturalista aficionado, de nombre Walter Drawbridge Crick, le envió al eminente naturalista Charles Darwin un escarabajo que recolectó de una laguna. Unos cuantos días antes de su muerte, Darwin escribió un ensayo sobre una almeja que encontró pegada a la pata de este insecto. La conexión extraña consiste en que Walter Crick tuvo un hijo de nombre Harry Crick, quien a su vez fue padre de Francis Crick, ni más ni menos que el científico que junto con James Watson describió el modelo de la doble hélice para la molécula de ADN, el material genético, la base de la vida.

Este descubrimiento fue seguido de muchos otros revolucionarios en la biología molecular, como el código genético, el mecanismo de transcripción, la síntesis de proteínas y la regulación genética. La biología molecular en combinación estrecha con la explosión informática de los tiempos modernos, ha permitido validar y explicar mucho de lo que sabemos de la evolución, y también nos ha enfrentado con nuevos misterios. La síntesis de la informática y la tecnología molecular relacionada con los ácidos nucleicos, especialmente en lo que se refiere a la secuenciación, ha gestado una rama de la ciencia de mucha actualidad: la genómica.

RECURSOS TECNOLÓGICOS Una serie de técnicas clave permitieron el desarrollo de la genómica: la electrofóresis de ADN, que permite separar las moléculas por tamaños en un campo eléctrico; las enzimas de restricción, bisturíes bioquímicos que cortan esa misma molécula en sitios específicos; la clonación de ADN; es decir, la elaboración de copias con la ayuda de los llamados vectores de clonación y con la maquinaria de los microorganismos; las bibliotecas genómicas, conjuntos de cepas de microorganismos que mantienen representado el genoma de una especie; y la rea cción en cadena de la ADN polimerasa, inventada por Kary Mullis en 1986, y que genera millones de copias de sitios específicos de la molécula sin necesidad de clonación. Finalmente menciono la informática, que, con toda la capacidad electrónica de almacenamiento de datos, permite su manejo y análisis a través de la internet. En su

conjunto, las técnicas de la genómica han arrojado una nueva luz sobre la evolución y en general sobre la naturaleza de los seres vivos. Uno de estos descubrimientos

Análisis como la comparación entre el genoma humano y el del chimpancé, o el trazo de árboles filogenéticos para las plantas con flores, o la dilucidación de la función de nuevas secuencias que se detectan día a día, serían virtualmente imposibles sin la ayuda de las tecnologías de información. La fusión entre las ciencias biológicas y la

informática se denomina bioinformática, y podría llamársele biología in sílico. Tiene sus raíces en la computación, la estadística y la biología molecular, y permite, entre otras cosas, la predicción de la función de secuencias de ADN, el descu brimiento de genes, el análisis filogenético, el diseño de iniciadores para reacción en cadena de la ADN polimerasa, la predicción de funciones proteicas y la construcción de mapas genéticos. Tiene como herramientas la programación (Perl, Java, etcétera), las bases de datos genómicas (GenBank, Suiss-Prot, nr, etcétera), las matemáticas y la estadística, entre otras. Probablemente el principal algoritmo bioinformático es el BLAST, cuyas siglas vienen del inglés “basic local alignment search tool”. Con la ayuda del BLAST se pueden buscar alineaciones y similitudes entre secuencias de nucleótidos de ADN o entre las secuencias de aminoácidos de las proteínas, y así dilucidar parentescos filogenéticos y posibles funciones de genes o proteínas.

85

86


CONOCIMIENTO

Una de las principales aportaciones de la bioinformática para el entendimiento de la evolución es su ayuda en la reconstrucción de árboles filogenéticos con base en secuencias proteicas o de ácidos nucleicos y así ayuda a rastrear la historia evolutiva de las especies.

BIOINFORMÁTICA, PINZONES Y LIGAS EXTRAÑAS En algunos ejemplos que veremos a continuación y que revelan el valor del paradigma darwiniano, han participado en forma decisiva la bioinformática, los pinzones y más ligas extrañas. Las aves llamadas pinzones son em blemáticas en el trabajo trabajo de Darwin. Darwin. Al Al estudiar los pinzones de las Islas Galápagos, concluyó que todos tenían un origen común y que sus diferencias obedecían a la selección en los diferentes ambientes. Una de las diferencias que observó fue la forma de los picos, que se relaciona ban directamente directamente con sus fuentes de alimento. alimento. La genómica ha ayudado a clarificar esta diversidad.

Se han identificado ya algunos genes relacionados con la forma de los picos. Uno de ellos es el llamado BMP4, cuyo nivel de expresión modifica la forma del pico. Así, el pinzón grande de Darwin ( Geospiza magnirostris ), ), con un pico robusto que le permite abrir semillas duras, tiene la máxima expresión de dicho gen. Y he aquí la liga extraña: el mismo gen, BMP4 es el responsable de la variación en forma y tamaño de las mandíbulas en unos peces de la familia de los cíclidos. Esto ilustra de forma contundente la idea de Darwin so bre la estrecha relación que existe entre todos los seres vivos. Otro ejemplo de una liga extraña entre los seres vivos es un gen: el FOXP2. Esta secuencia de ADN es crucial en el habla de los seres humanos, y, cuando se encuentra alterada, puede afectar el uso del lenguaje oral. Sucede, sorprendentemente, que el mismo gen es crucial en el canto de los pinzones.

SELECCIÓN SEXUAL Una de las grandes aportaciones de Darwin a la teoría de la evolución fue el concepto de selección sexual. Con esto se refería a la preferencia de las hembras por ciertos machos y, en las especies eminentemente polígamas, a la batalla de los machos por el harem más grande. Estos fenómenos, de acuerdo con su teoría, constituyen un mecanismo importante en el proceso evolutivo. Se conocen actualmente muchos datos contundentes sobre el papel de la selección sexual en la evolución. Por ejemplo, los peces cíclidos machos del Lago Victoria presentan diferentes tonalidades, de acuerdo a la profundidad en la que habitan, lo cual les permite ser llamativos para las hembras. Así, aquéllos que viven en las profundidades presentan tonos rojos, mientras los que medran cerca de la superficie los tienen azules.

Un carácter humano que pudo haberse extendido inicialmente por selección sexual es el de ojos azules. Esta mutación apareció como el simple cambio de una base a otra en el ADN: el paso de adenina a guanina. Esto ocurrió hace entre seis mil y diez mil años, en algún lugar cerca del Mar Muerto. ¿Cómo fue que esta mutación se dispersó hasta alcanzar una frecuencia mundial cercana al nueve por ciento? Una respuesta verosímil es la selección sexual, que permitió a quienes manifestaban esta mutación tener más posibilidad de aparearse y procrear. Hay otras explicaciones posibles: por ejemplo, la estrecha relación entre los ojos claros y la piel con poca pigmentación, y su efecto en el uso de la radiación solar para la síntesis de la vitamina D. Sin embargo, esta explicación entra también en el

esquema de la selección natural descrita por Darwin en su libro. Un punto de vital importancia en cuanto a la mutación para ojos azules es que se encuentra dentro de una secuencia reguladora; es decir, una que modula la expresión de otros genes.

EL ADN QUE MODULA LOS GENES Con el conocimiento de la función de los diferentes segmentos de ADN, se ha hecho patente el papel fundamental de las secuencias reguladoras en la evolución. Así, las jirafas no tienen un gen especial para el crecimiento, adicional a lo que tienen por ejemplo los ratones. La diferencia fundamental entre el tamaño de las dos especies no está precisamente en los genes que intervienen directamente en el crecimiento, sino en los que regulan su expresión. Este tipo de fenómenos se mencionan en el número más reciente de la revista Science, dedicado a la especiación, como una conmemoración por el bicentenario del nacimiento de Charles Darwin. Un artículo señala que ob-

servaciones recientes indican que no todos los genes son iguales a los ojos de la evolución. Las mutaciones relevantes tienden a acumularse en unos llamados “puntos calientes” del genoma. La evolución genética está condicionada por la función de los genes, la estructura de las redes genéticas y la biología de las poblaciones.

CONOCIMIENTO


DARWIN WAS HERE El legado de Charles Darwin sigue siendo de mucha actualidad, y su paradigma es básico para dar sentido a la gran cantidad de información molecular de que disponemos actualmente. La serie de símbolos que anoto a continuación representa la secuencia proteica de un factor de transcripción en una planta que es modelo en los estudios genéticos: Arabidopsis taliana . Los factores de transcripción son moduladores de la expresión de los genes y, por lo tanto, altamente importantes en la evolución. He aquí la secuencia de aminoácidos de ese factor, con el código convencional de una letra: MALFSPPISSSSLQNPNFIPKFSFSLLSSNRFSLLSVTRASSDSGSTSPTAAVSVEAPEPVEVIVKEPPQSTPAVKKEETATAKNVAVEGEEMD ARWIN GTWDLKQFEKDGKTDWDSVIV KTTESVVKFQ DARWIN G TWDLKQFEKDGKTDWDSVIV AEAKRRKWLEENPETTSNDEPVLFDTSIIPWWAWIKRYHLPEAELLNGRAAMIGFFMAYFVDSLTGVGLVDQMGNFFCKTLLFVAVAGVLFIRKNEDVDKLKNLFDETTLYDKQWQAAWKNDDDESLGSKKK Si. Ahí está la palabra Darwin... ¿Casualidad? Sí... pero una casualidad deliciosa, para mi gusto.

REFERENCIAS Darwin, Charles (1859), On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life (1st ed.), London: John Murray, http://darwinonline. org.uk/content/frameset?itemID=F373&viewtype=text &pageseq=1, retrieved on 2009-0109

Longa-Martínez VM. 2006. Sobre el significado del descubrimiento del gen FOXP2. ELUA 177-207 Quammen D, 2009. Primeras pistas de Darwin. National Geographic 24: 10-21.

Ridley M, 2009. Los nuevos Darwin. National Geographic Geograph ic 24: 32-17.

Shannon, C. E. 1948. A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal 27, 379-423, 623-656. Stern DL and Orgogozo V , 2009. Is genetic evolution predictable? Science Science 323:746-751.

The Chimpanzee Sequence Analysis Consortium. 2005. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human . Nature 437:69-87. Wright R, 1995. The moral animal. Ed. Vintage, USA. Arabidopsis taliana.

87

88


CONOCIMIENTO

Las teorías de la evolución no han han evoluciona evolucionaddo Ismael Vidales

C

iertamente la ciencia ha experimentado grandes, sorprendentes y abundantes cambios en los años recientes; digamos que ha evolucionado; sin embargo, llama la atención que en cuanto a teorías de la evolución no evolución no haya evolucionado significativamente. significativamente. Los libros de texto consignan alguno que otro detalle anecdótico de contexto, pero la teoría darvinista, ex-

puesta por el célebre naturalista inglés Charles Robert Darwin en su obra El Origen de las Especies (1859) sigue siendo la más aceptada. Profesor Ismael Vidales

Director del Proyecto Centro de Altos Estudios e Investigación Pedagógica [email protected]

DARWIN Y LAMARCK De acuerdo con la teoría evolucionista de Darwin, las plantas y animales presentan variaciones o mutaciones aleatorias, y su evolución viene por selección natural; es decir, no dirigida. Esta teoría se impuso a la de Jean-Baptiste Pierre Lamarck, según la cual los caracteres adquiridos durante la vida pasaban a la descendencia. El ejemplo con el

que diferenciaban sus posiciones es el de las jirafas, que, de acuerdo con Lamarck, tenían el cuello largo porque las primeras lo estiraron continuamente para alcanzar su alimento; pero, según Darwin, algunas jirafas nacidas al azar con el cuello largo, fueron las que mejor se adaptaron al medio y engendraron más descendencia.

MENDEL Y LA HERENCIA GENÉTICA Junto a estos dos grandes sabios, debemos mencionar a Mendel y sus leyes sobre la herencia genética (1865), cuyos elementos fundamentales son la combinatoria de los genes y su carácter dominante o recesivo. O sea, que las ideas expuestas por Darwin, Lamarck y Méndez siguen vigentes en cuanto a evolución biológica o evolución de las especies. Sin embargo, junto a Darwin deberíamos recordar

también a Alfred Rusell Wallace, que dedicó varios años a realizar estudios similares a los del primero, y hacia 1858 había llegado a las mismas conclusiones, comunicándoselas a Darwin en una carta, por lo que ambos llegaron al acuerdo de publicar sus respectivas teorías en la revista Journal revista Journal of the Linnean Society , acompañados de

CONOCIMIENTO


Su teoría se formula de modo sencillo en la Introducción: Como de cada especie nacen muchos más individuos de los que pueden sobrevivir, y como, en consecuencia, hay una lucha por la vida, que se repite frecuentemente, se sigue que todo ser, si varía, por débilmente que sea, de algún modo provechoso para él bajo las complejas y a veces variables condiciones de la vida, tendrá mayor probabilidad de sobrevivir y, de ser así, será naturalmente seleccionado. Según el poderoso principio de la herencia, toda variedad seleccionada tenderá a propagar su nueva y modificada forma”.

ORIGEN COMÚN Darwin argumentó contundentemente en favor de un origen común de las especies, pero evitó el entonces controvertido término “evolución”, y al final del libro concluyó que: Hay grandeza en esta concepción de que la vida, con sus diferentes fuerzas, ha sido alentada por el Creador en un reducido número de formas o en una sola, y que, mientras este planeta ha ido girando según la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de un principio tan sencillo, una infinidad de las formas más bellas y portentosas.

Darwin, primo de Sir Francis Galton, tuvo diez hijos, dos de los cuales murieron tempranamente; los ocho mejores sobrevivieron.

la presentación firmada por Charles Lyell y Jospeh Hooker y un resumen de la carta que Darwin había enviado el 5 de septiembre de 1857 al botánico estadounidense Asa Gray, en la que hablaba de su teoría. Al año siguiente Darwin publicó en 1859 un resumen de sus ideas con el nombre de El origen de las especies. Charles Robert Darwin nació el 12 de febrero de 1809 y murió el 19 de abril de 1882. En alcance a su primera publicación, vieron también la luz pública las obras El origen del hombre y de la selección en relación al sexo , y La ex- presión de las emociones en los animales y en el hombre.

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES El origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida (mejor (mejor conocido como El origen de las especies ) desde su primera edición fue un best seller, pues el primer tiro, de mil 250 copias, tenía un número de suscriptores superior cuando salió a venta a los libreros el 22 de noviembre de 1859. Contra lo que afirman sus detractores, en el libro,

Darwin no se refiere al origen del hombre; expone una “extensa argumentación” a partir de observaciones detalladas e inferencias, y considera con anticipación las objeciones a su teoría. Su única alusión a la evolución humana fue un comentario moderado en el que se hablaba de que “se arrojará luz sobre el origen del hombre y su historia.”

Jean-Baptiste Lamarck

89

90

CONOCIMIENTO


Charles Darwin y su obr Charles obra maestra, 150 años después Claudia Ordaz

A

lguna vez, el poeta José Martí escribió que Darwin, junto con su obra, era una fiesta y asombro para el pensamiento humano. Y eso es precisamente lo que está por acontecer alrededor del orbe; un sinfín de festejos para conmemorar los 150 años del descubrimiento de la selección natural como fuerza que conduce a la evolución de la vida en el mundo, y que culminan en noviembre de este año, para celebrar los 150 años de la publicación de su obra maestra El Origen de las Especies .

Aun después de su muerte, Charles Darwin sigue envuelto en un halo de admiración y controversia. Está en debate si es a él a quien se debe atribuir la teoría de la evolución, ya que dicha teoría fue sugerida años antes por su abuelo, Erasmus Darwin, y por el naturalista francés Jean Baptiste Lamarck. Lo mismo ocurre con la teoría de la selección natural, sobre la que ya especulaban, cuando Darwin era apenas un niño, el médico William Yells y un escritor llamado Patrick Mathew. Y ni hablar del manuscrito que le compartió Alfred Russel Wallace, sobre lo que Darwin publicaría junto con aportaciones suyas y que daría lugar a la obra arriba mencionada. ¿En qué radica la grandeza de Darwin? ¿Por qué es él quien recibe todos estas celebraciones y homenajes en lugar de sus antecesores? ¿Por qué es él quien tiene su lugar tan especial en los anales de la ciencia?

Ingeniera Claudia Ordaz Catedrática del Departamento de Comunicación / ITESM [email protected]

CONOCIMIENTO

Más allá de que hubiera comprobado su teoría -contrariamente a sus colegas- con datos minuciosos sobre las similitudes y diferencias de la flora y fauna que observó en un viaje de cinco años a bordo del “Beagle”, fue el primero en inferir el génesis de las especies, resumida en la transición de seres vivos unicelulares a formas de vida complejas.

GENIALIDAD DE DARWIN Pero su grandeza reside, sin lugar a dudas, en su genialidad sin límites, una genialidad como ha habido pocas; un modo de pensamiento que no sólo impactó al mundo científico, sino que sacudió muchas disciplinas de la humanidad. Ya Ernst Haeckel –influido por el pensamiento darwinista- declaraba que “la evolución no quedaba restringida a la biología, sino que la evolución va del átomo al hombre”. Es así como, en efecto dominó, diversos pensadores

del mundo se contagiaron de la corriente darwiniana. Spencer introdujo la expresión de la supervivencia del más fuerte, para apoyar la tesis de la economía liberal inglesa, y escribió que los individuos con esfuerzos conscientes y exitosos son capaces de adaptarse a las cambiantes necesidades del medio social, y serían éstos quienes sobrevivirían y dominarían. También impregnado de evolucionismo, el mismo psicoanálisis de Freud identifica momentos evolutivos o etapas, tanto en la trayectoria de crecimiento del individuo, como en la formación cultural de la humanidad.

CREACIONISMO Y EVOLUCIONISMO En la religión, el pensamiento darwinista se clavó como una daga, creando un hondo conflicto entre el creacionismo dogmático y el evolucionismo. Nietzsche le imprimiría su sello muy personal a la filosofía existencialista, al declarar la presencia del “súper hombre”. Ni qué decir del transcurso de la historia del mundo, si Hitler no se hubiera apropiado de las ideas darwinistas para proclamar a la sangre aria como la raza excelente y apta para sobrevivir a cualquier guerra, así fuera la más sanguinaria de todas. Karl Marx encontró una versión so-

cial de las teorías biológicas de Darwin, considerando que la evolución social respondía a las leyes de transformación que el marxismo buscaba para alcanzar una sociedad mejor. Es por eso que Darwin es celebrado con tanto bombo y platillo; porque su pensamiento resulta más vigente que nunca. Nosotros, sin siquiera decidirlo, somos de naturaleza darwinista, puesto que luchamos por adaptarnos y sobrevivir en un mundo que se antoja cada vez más competitivo y demandante. Ahora, como nunca, el pensamiento darwiniano cobra fuerza y resulta más franco y honesto. Nos guste o no, quien mantiene un trabajo, un matrimonio o una relación social es aquél que se adapta mejor y sobrevive al cambio. Somos seres de naturaleza cambiante, y estamos en constante evolución. Ninguno de los pequeños o grandes aciertos y descalabros de la humanidad hubieran sucedido sin su pensamiento, que ha sido, de manera inevitable, un parteaguas en la historia del mundo.


91

92


CONOCIMIENTO

La teoría de la evolución y su impacto en el pensamiento occidental moderno moderno Patricia Li liana Cerda Pérez

E

ntre Darwin, Wallace y las leyes de Mendel, la Teoría Evolucionista y sus diversos paradigmas son la base científica en la cual se han forjado generaciones enteras por más de un siglo. En medio de crecientes esquemas teóricos que polemizan sobre la comprensión de los fenómenos evolutivos, la sociedad de hoy vive bajo o scilantes

esquemas, que van de las creencias de la fe, al análisis racional propuesto en El Origen de las Especies. Desde 1859, al publicar Darwin El Origen de las Especies, sacudió a toda la comunidad científica y marcó un hito, no sólo porque explicaba con su teoría los procesos que originan la diversidad del mundo vivo, sino porque al revolucionar hasta la biología, impactó todo el pensamiento occidental moderno. Quienes asistieron a las aulas de colegios confesionales de primaria y secundaria en el México de los 70 podrán entender tal revolución. En esa época, en la clase llamada eufemísticamente de “moral”, -que no era otra cosa que lecciones de religión-, pudieron y pudimos ver las discusiones entre niñas-adolescentes y el sacerdote-profesor que insistía en presentar a Adán y Eva como fuente primaria de nuestro ser, y, de paso, descalificaba a Darwin, a Juárez y hasta a los masones, como enemigos acérrimos del Papa, de la Iglesia y de Dios mismo.

DOGMATISMO Y EVOLUCIÓN Hasta el siglo XIX, en que iniciara el despegue de la geología, las religiones occidentales condenaban de manera unánime y dogmática toda explicación que propusiera que la vida es el resultado de un proceso evolutivo donde pueden intervenir la ascendencia, el nacimiento de nuevos caracteres y mecanismos específicos, mediante los cuales algunas características persisten, mientras que otras desaparecen.

Hoy, el origen de la vida es analizado desde múltiples ámbitos: desde los comportamientos moleculares del

Doctora Patricia Liliana Cerda Pérez

Coordinadora del Centro de Investigaciones FCC / UANL cerda35@hotmail. com

ADN; las entidades persistentes llamadas genes; las mutaciones y recombinaciones de los genes; la selección natural; la deriva genética y la micro y macro evolución de las poblaciones durante el transcurso de varias generaciones. A ello debemos añadir las nuevas corrientes corri entes de d e la biología evolutiva -resultado de la Teoría de la Síntesis Evolutiva Moderna-, y los estudios que permanentemente efectúan científicos de todo el mundo sobre las evidencias de la evolución desde el ámbito paleontológico, anatómico, embriológico, bioquímico y biogeográfico.

CONTEMPORIZA LA IGLESIA CON LA TEORÍA EVOLUCIONISTA El impacto de esta teoría se dio no sólo en el sistema social del hombre del siglo XIX y del XX, sino incluso dentro de la propia Iglesia Católica: Pío XII estableció, en 1950, que la Iglesia no prohíbe el estudio de la doctrina evolucionista en cuanto busca el origen del cuerpo humano en una materia viva , siempre y cuando se asuma desde la

fe católica que las almas son creadas única y exclusivamente por Dios. Juan Pablo II expuso en 1996 que el Magisterio de la Iglesia está interesado en la Teoría de la Evolución, porque influye en la concepción del hombre; Benedicto XVI su braya la importancia de las pruebas científicas científicas en favor favor de la evolución, las cuales enriquecen el conocimiento de la vida y del ser; empero, distingue: “la doctrina de la evolución no responde al gran interrogante filosófico como es saber de dónde viene esto y cómo todo toma un camino que desemboca finalmente en el hombre”.

Tal interrogante, hasta hoy, es el gran problema por resolver de toda la ciencia en su conjunto, y es, por así decirlo, la gran duda filosófica del hombre y de la mu jer del Medioevo; de los ilustrados ilustrados del Siglo XVIII; de los industriales y científicos del XIX y XX, y del posmoderno siglo XXI.

CONOCIMIENTO


Pasar de los organismos unicelulares a los multicelulares fue posible por el oxígeno

La evolución de la Tierra se dio en dos oleadas de oxigenación Se creía que la transformación de la vida en la Tierra se produjo gradualmente, pero un estudio de las universidades de Stanford, Colorado y Virginia indica que esto se produjo en dos grandes momentos (Tomado de La Prensa, de La Paz, Bolivia)

BBC Mundo.Mundo.- Sabemos que en tres mil 500 millones de años la vida en la Tierra ha e volucionado desde organismos unicelulares a gigantescas secuoyas y ballenas azules. Hace tres mil 500 millones de años sólo había organismos unicelulares y no existía oxígeno en la atmósfera. Se pensaba que esa transformación había ocurrido gradualmente. Pero ahora una nueva investigación afirma que la evolución ocurrió en dos grandes “oleadas”. Según los científicos de las universidades de Stanford, Colorado y el Virginia Tech, en Estados Unidos, estas dos oleadas “estuvieron vinculadas a la evolución geológica del planeta”. Es decir, estos dos “saltos evolutivos” coincidieron con grandes aumentos en la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra. La primera oleada, que trajo un enorme aumento en la talla y complejidad de los organismos, ocurrió hace dos mil millones de años. Fue entonces cuando los organismos de una sola célula desarrollaron membranas celulares. Y la segunda, dice la inve stigación publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) (Actas de la Academia Nacional de Ciencias), se llevó a cabo hace 540 millones de años, cuando aparecieron las primeras criaturas multicelulares. HISTORIA DE LA VIDA “Buscando a los organismos más grandes, revisamos el conocimiento que tenemos de la historia de la vida en nuestro planeta”, dice Michal Kowalewski, profesor de geofísica y principal autor de la investigación. “Revisamos desde el organismo que se cree es el más antiguo, las bacterias fósiles en rocas de tres mil 500 millones de años, hasta los animales y plantas más grandes que viven hoy”.

Las bacterias pudieron liberar oxígeno en los océanos y éste a su vez llegó a la atmósfera. “La idea era ver cómo aumentó la talla máxima de los organismos, medida en términos de biovolumen”. El tamaño, como explica el experto, es una de las características fundamentales de los organismos y un importante parámetro para estudiar su ecología, ev olución y comportamiento. Hasta ahora, el conocimiento que tenemos de cómo ha cambiado el tamaño de los organismos está basado en estudios llevados a cabo hace 40 años. Fue por eso que los científicos decidieron explorar cómo han ocurrido estos cambios, y a medida que analizaron los datos del registro fósil, descubrieron lo que llaman “un patrón extraordinario”. “Nos sorprendió encontrar que casi todo el aumento en el tamaño de los organismos ocurrió en dos distintos intervalos de tiempo”, dice Jonathan Payne, otro de los autores del estudio. “Más sorprendente fue el hecho de que esos intervalos ocurrieron después de dos grandes eventos de oxigenación en el planeta”. Según científicos, la relación entre aumento en el tamaño y los eventos de oxigenación es muy clara. EL ESTUDIO En los primeros mil 500 millones de años había organismos parecidos a bacterias. Esto sucedió en un período pasado entre tres mil 500 millones y dos mil millones de años. La llegada de los organismos más complejos ocurrió hace dos mil millones de años. Ello pasó cuando algún tipo de bacteria primitiva inventó un metabolismo.

93

Ecofisiología Yvon Le Maho

Ecofisiólogo, director de investigación en CNRS

Darwin: su legado (Tomado de Le Monde, del sábado 7 de febrero de 2009. Traducción Tra ducción del francés de Félix Ramos Gamiño).

Cada especie es una innovación y con mayor razón aquéllas que deben hacer frente a condiciones ambientales extremas. Así pasa con el pájaro bobo real. En la Isla de la Posesión (Archipiélago (Archipiélago de Crozet) hemos descubierto que el macho, una vez que regresa del mar para asegurar las últimas semanas de la incubación del huevo, transporta en su estómago alimento no digerido. En la regurgitación asegura la supervivencia para una decena de días, en caso de que la hembra, retrasada por problemas climáticos, no regrese oportunamente para la eclosión. Pero, ¿cómo puede el macho guardar alimento intacto durante tanto tiempo en su estómago, a una temperatura de 37 grados centígrados? Lo que ocurre es que su estómago contiene una pequeña proteína antibiótica y fungicida, que ha demostrado ser muy eficaz contra bacterias y contra hongos que resultan patógenos para el hombre. Es así como un mecanismo adaptativo sofisticado, aparecido en el curso de la evolución, podría tener repercusiones agroalimentarias y biomédicas.

H

ace 200 años nació Charles Darwin. Medio siglo después, su obra El origen de las especies , revolucionaba las ciencias vivas. Con motivo de estos aniversarios, diversos investigadores testimonian la enorme influencia de la teoría de la evolución en sus respectivas disciplinas. Genética Pierre Tambourin

Director General de Génopole Inmunología Jean-Claude Ameisen

Universidad de París-Diderot Facultad de Medicina Xavier-Bichat Fue en el curso de mis investigaciones sobre el “suicidio celular” cuando descubrí realmente la riqueza del pensamiento de Darwin. ¿Cómo es que nuestras células tienen la capacidad de autodestruirse? Darwin atribuía un papel esencial en la evolución a la destrucción y a las “guerras de la naturaleza”, pero no decía nada de la muerte que surge desde el interior. A través de sus ojos he contemplado algo más allá de lo que él había podido explorar, ya que él casi no sabia nada del universo de las células. He pensado que, desde el origen, la capacidad de autodestruirse había podido ser una de las consecuencias ineludibles del poder de autoorganización que caracteriza a la vida. He descubierto que la “muerte programada” existía en los organismos unicelulares desde un origen muy remoto; y he propuesto la idea de que no existen “genes de muerte”, sino que una implicación ancestral entre los mecanismos que determinan la vida y la muerte, en el corazón de cada célula, ha jugado un papel esencial en la evolución y en la complejidad de la vida.

¿Qué hay de común entre un peligroso pececillo llamado fugu, el ácido desoxirribonucleico (ADN) y Darwin? Éste planteaba en su obra una pregunta central: ¿Qué sistema de información, presente en cada una de nuestras células, permite comprender la evolución de las especies y la transmisión hereditaria de estos caracteres evolutivos de una generación a otra? Siglo y medio más tarde se conoce el papel fundamental del ADN, y le debemos a Jean Weissenbach (Génopole d’Evry, medalla del CNRS 2008) el haber estudiado el genoma del fugu para aprender más sobre el hombre. El genoma de esta especie es dos veces más pequeño que el nuestro. Al compararlos, Jean Weissenbach y su equipo han podido precisar que el genoma del hombre comprende treinta mil genes menos de los que preveían los científicos en virtud de su talla, lo que demuestra que entre las evoluciones del genotipo y las del fenotipo pueden presentarse serias discordancias… cuyo origen sigue siendo un misterio.

Lingüística Mahé Ben Hamed

Filogenetista, Filogenetist a, CNRS, Universidad de Lyon-II Los métodos desarrollados por la biología evolutiva en la continuación de las teorías darwinianas constituyen una gran aportación a la lingüística histórica, que busca trazar la evolución de las lenguas. El mismo Darwin había notado un curioso paralelismo entre la formación de las especies y la de las lenguas. El principio de la descendencia con modificaciones se ilustra por palabras que, desde el latín vulgar hasta el francés antiguo, por ejemplo, presentan una filiación, sin que se hayan conservado idénticas. Igualmente, la influencia de factores sociales sobre el léxico o la pronunciación presenta una similitud con la selección natural de los caracteres biológicos a causa del medio ambiente. Los préstamos lexicológicos entre idiomas son igualmente comparables con los intercambios de material genético entre las especies, ya sean plantas o bacterias. Estas analogías han conducido a la utilización de métodos de la biología evolutiva para reconstituir la historia de las lenguas mediante un árbol o una red filogenética, igual que se hace para las especies vivientes.

Neurobiología Catherine Vidal

Neurobióloga, directora de investigación en el Instituto Pasteur Calamares, babosas, cucarachas, langostas y peces: todos estos animales tienen en común el poseer neuronas gigantes, en ocasiones hasta de un milímetro de diámetro. Por lo tanto resulta más fácil colocar electrodos en estas neuronas que en las de ratas, ratones y primates, cuyo grosor no pasa de algunas centenas de milímetro. Gracias a ellos se ha hecho un descu brimiento extraordin extraordinario: ario: los mecanismos elemental elementales es de transmisión de influjos nerviosos son comunes a todas las especies de animales, ya sea que tengan un sistema nervioso rudimentario o que estén dotadas, como es el caso del hombre, de un cerebro muy complejo compuesto por millones de neuronas. En esta forma, en el curso de la evolución, se ha puesto en marcha un mecanismo de selección muy poderoso, que ha privilegiado las células neuronales, cuyas propiedades han sido explotadas por numerosas especies. ¡Con su capacidad única de comunicación, las neuronas son un éxito evolutivo!

Biología Molecular Jean-Jacques Kupiec

Escuela Normal Superior Es paradójico que en la actualidad pueda uno realizar estudios de biología sin estar confrontado directamente con la obra original de Darwin. Por mi parte, yo la he leído al fin de mis estudios, y esto ha constituido para mí una conmoción intelectual. Yo estaba interesado en la diferenciación de las células. Elaborando un nuevo modelo, he constatado que también él se refería al azar sometido a impulsos selectivos: las células funcionan de manera aleatoria y son seleccionadas por su microambiente. Darwin escribió que la noción de especie depende del clasificador: este aspecto es asimismo revolucionario, porque si uno aborda la objetividad de la especie, esto vale también para el hombre. Esto constituye un punto ciego de la biología, que se ha visto obligada a abandonar una forma de determinismo, la del “programa genético”. Esta noción se resiste a la idea, considerada antihumanista, de que el organismo es el resultado aleatorio de un proceso sin finalidad.

CRONOLOGÍA 1809: Nacimiento, el 12 de febrero, en Shrews bury, Inglaterr Inglaterra, a, de Charles Darwin. Lamarck presenta su teoría transformista. 1831: El 27 de diciembre, Darwin se embarca, como naturista, en el Beagle, para un viaje alrededor del mundo que durará cinco años. 1835: El Beagle hace escala en las Galápagos, donde Darwin observa variaciones en la forma de los picos de los pinzones, que inspirarán su teoría. 1837: Primer bosquejo de Darwin de un árbol evolutivo que figura en sus Apuntes de la trans- mutación de las especies.

1858: Presentación, el 1 de julio, en Londres, de artículos elaborados conjuntamente con Wallace sobre la “Perpetuación de variedades y especies por los medios naturales de la selección”.

96


CONOCIMIENTO

La mente humana por Keith Raniere

Lo que es es Todo es cierto y todo es falso. Esta es la naturaleza y limitación del pensamiento y la percepción humanos. La única forma de darle sentido a la “realidad” es dar un salto de fe, aceptar ciertos axiomas y, en base a estos axiomas, intentar construir conocimiento. ¿Qué es el conocimiento? El conocimiento es capacidad de predecir. ¿Cómo se que “se” esto? Bueno, sin entrar en un largo discurso auto-referente lo suficientemente complejo como para enorgullecer a Jean Paul Sartre, un argumento excesivamente simplificado de esta equivalencia es como sigue: ¿Hay alguna vez en la que sepa algo sin embargo este conocimiento no tenga implicaciones de predicción? Sospecho, al reflexionar, que habrá de llegarse a la conclusión de que si el conocimiento no tiene valor de predicción, no hay uso que darle al conocimiento ni habilidad para clasificarle. Aún verbalizar el conocimiento, o cuantificarle de forma alguna, implica predicción. Porque cualquier cantidad y cualidad tiene propiedades y con las propiedades viene la predicción. Así que, con un tentativo “gesto de mano”, todo conocimiento implica predicción; aún la gnosis más allá de los sentidos tiene expresión y la expresión tiene propiedade propiedades. s. ¿Toda predicción implica conocimiento? Si puede Ud. predecir algo, en un sentido muy normal, se considera que lo sabe. Siendo que tanto el conocimiento implica predicción como la predicción implica conocimiento se puede decir que son equivalentes; por supuesto esto asume que acepta Ud. varios axiomas, entre ellos la lógica. Aceptar axiomas—artículos de fe sin prueba—es misticismo.

Todo lo que experimentamos es incierto sin embargo de algún modo construimos la suficiente certeza para movernos en el mundo. Por ejemplo, yo creo que puedo levantarme levantar me de mi escritorio y viajar al piso de abajo de mi casa. ¿Cómo sé esto? Recuerdo haber hecho recorridos similares; de hecho creo que existe un piso de abajo de mi casa (aunque desde mi ubicación actual no tengo evidencia sensorial de su existencia) y creo que recuerdo haber hecho dichos recorridos anteriormente. ¿Tengo absoluta certeza de que existe un piso de abajo de mi casa? No. ¿He alguna vez soñado algo que pensaba era verdad y no lo era? Sí, tal vez estoy soñando y de hecho vivo en una tienda de campaña en Arizona. ¿Es infalible mi memoria? No, con miles de millones de señales sensoriales entrando a mi cerebro, sólo tengo un pequeño porcentaje de ellas dentro de mi procesamiento consciente; incluso aquellas que puedo recordar son por necesidad distorsionadas por mi aparato físico, y yo añado a esta distorsión inherente dobleces de mi propia creación. ¿Sé incluso con certeza que el pasado existe? No, tan sólo lo recuerdo. Puedo obtener verificación de otras personas, pero la verificación no asegura la veracidad—¡ciertamente hay incertidumbre aquí!—y ningún par de personas recuerda la misma cosa exactamente de la misma forma. Así es que, estoy sentado aquí sólo, formándome una hipótesis a partir de mi memoria inexacta de que existe un piso de abajo de mi casa y con la esperanza de que mi experiencia defectuosa me sirva lo suficientemente bien para de hecho ser capaz de salirme de esta silla. Para añadir más incertidumbre, recuerdo por lo menos una vez en que intenté salirme de una silla sin darme cuenta de que mi pié o pierna se había “dormido”; estaba extremadamente sorprendido cuando mi cuerpo no llevó a cabo mi hipótesis de movimiento movimiento.. Tal vez yo solo vivo en una casa de un piso; de pronto estoy menos seguro. Por supuesto que nuestros recuerdos sí parecen tener veracidad así que los usamos. Nuestra lógica funciona bien en muchas muchas circunstancias—no circunstancias—no todas—así todas—así que la usausamos. Y, aunque no estamos realmente seguros de que las demás personas existen, con frecuencia dedicamos una buena porción porción de nuestras nuestras vidas a buscar tener tener intimidad con estas “cosas” que percibimos son otras personas como nosotros. Caminan como nosotros, hablan como nosotros; pero ¿son realmente como nosotros por dentro? Tal vez no podemos estar absolutamente seguros.

CONOCIMIENTO

Poniendo los pensamientos anteriores en el contexto de la ciencia, todas nuestras teorías pueden ser vistas como verdaderas en base a ciertos supuestos (incluso este enunciado es cierto sólo basado en ciertos supuestos). Si nuestros supuesto parecen no corresponder con la realidad, entonces nuestras conclusiones (asumiendo que aceptamos la lógica) serán inconsistent inconsistentes. es. Podemos examinar la mayoría de los conjuntos de axiomas y reformarlos en un conjunto de axiomas más fino, más preciso. De esta forma tomamos axiomas que conducen a resultados inconsistentes y los reformamos en teorías más consistentes; este es el el proceso de la ciencia. Pero en todos los casos, la existencia y la realidad son hipótesis basadas en la experiencia, percepción y pensamiento; en el momento. Esto significa que todo lo que de hecho tenemos es nuestra existencia de momento a momento; nuestra experiencia instantánea, y las memorias a las que parecemos tener acceso a través de un sentido del paso imaginario del tiempo: sin memoria no hay sentido del tiempo. Sí, lo que es es; verdaderamente parecemos pasar a través del tiempo con un “algo externo”—la realidad física—justo afuera de nuestra prisión de la percepción, aunque sólo experimentamos un momento a la vez; muy extrañamente, el tiempo es a la vez instantáneo y cumulativo; evoluciona.

¿Es suficiente la física? Actualmente somos testigos de un concurso entre dos oponentes disparejos: el ganador se queda con nuestras mentes. Lo disparejo sería cómico si el resultado de la competencia no fuera tan crítico. Mientras un oponente es un luchador que piensa que está luchando, el otro oponente se considera un bailarín. ¡Qué colisión más desastrosa!


En esta esquina, como la promovió el pensamiento popular, tenemos a la Teoría de la Evolución con la ciencia como entrenadora. En esta otra, traída a Ud. por demanda especializada, tenemos al Diseño Inteligente con el misticismo como fundamento. Si la escuela del entrenamiento científico gana, el misticismo—el requerimiento para un creador sobrenatural—será desterrado de nuestra educación. Si el fundamento del misticism misticismo o obtiene la victoria, será insertado en nuestros sistemas escolares y la base de la ciencia ciencia será destruida: destruida: si incluso la más pequepequeña noción de este misticismo es aceptada, por naturaleza socava la integridad de toda ciencia. ¡Espere! ¿Qué no acabamos de establecer que toda ciencia está basada en axiomas, los cuales son en esencia misticismo? ¿Qué no es cuestionar cuestionar todo todo supuesto y teoría—incluyendo la de la Evolución—parte de la ciencia? Parece haber una confusión en este conflicto.

Estúpido es como estúpido hace Para ayudar a clarificar este conflicto, necesitamos examinar la estupidez. ¿Qué es la estupidez? A veces usar las experiencias y conceptos más comunes nos puede ayudar a obtener una perspectiva filosófica que es bastante profunda. Con respecto a la estupidez, sospecho que una definición común es ‘respuesta ineficiente o inefectiva’. Cuando nos imaginamos haciendo algo estúpido (yo me imagino la vez que jalé tan fuerte una puerta cerrada de débil madera, que se abrió tan abruptamente que no pude detener su fuerte impacto contra mi cabeza) nuestro objetivo deseado no coincide con la física del universo; nuestra ignorancia humana local nos deja ciegos. La estupidez falla en la tarea de asociar completamente causas con efectos; la asociación de causas con efectos es la disciplina que conocemos como la física. En un sentido muy amplio, es posible ver a la inteligencia como la física; algunos se refieren a la comprensión máxima de la física como la mente de Dios. Si uno no cree en Dios, nuestra estupidez o inteligencia es evaluada en base a qué tan bien nos va en el universo físico. Si uno cree que Dios sí existe, la mente de Dios es su dirección activa o inactiva del universo, también una especie de física. En ambos casos, hay una razón para todo—una “física” si gusta—aún si nosotros, como humanos, no podamos comprenderla. Inteligencia Inteligenc ia es física.

97

98

CONOCIMIENTO


El polvo se asienta Parece que este conflicto es entre dos diferentes con juntos axiomáticos, ambos utilizando algunos principios científicos, ambos con el misticismo como fundamento, ambos rechazando ciertos aspectos de la ciencia establecida. Desafortunadamente, ambos lados tienen algunos proponentes con objetivos alternativos. El “verdadero” proponente de la Teoría de la Evolución no tendría problema en cuestionar observaciones, datos o teorías. La Teoría de la Evolución es más que sólo una teoría; es más bien un reflejo directo de la conciencia humana del tiempo. Los resultados del cuestionamiento relativo a la evolución sólo nos ayudan a profundizar lo que entendemos de nuestras propias mentes y de la física del universo: su inteligencia. Si no podemos explicar algo, eso no significa que esta inteligencia no existe; significa que no la entendemos, se base o no en Dios. El “verdadero” proponente del Diseño Inteligente buscaría profundizar el cuestionamiento de la ciencia, sin re-

querir la importación de un principio divino para a fin de cuentas terminar dicho cuestionamiento. Desafortunadamente, no todo proponente viene a la mesa con una intención pura. Algunos expertos en Diseño Inteligente buscan instituir un principio místico específico por encima del proceso científico. Algunos proponentes de la Teoría de la Evolución exigen que el contenido actual de dicha teoría sea generalmente aceptado sin cuestionamientos; a veces desean propagar una agenda ateísta trascendente de la ciencia. Las teorías científicas y los datos siempre se basan en axiomas y deben ser cuestionados, pero la naturaleza axiomática del pensamiento humano no debe ser corrompida con agendas cerradas.

Por qué y cómo Jamás entenderemos por completo un universo desprovisto de presencia humana. A través de nuestra existencia nuestra mente, percepción y conciencia se vuelven parte de la realidad: su descripción completa debe ser contenida dentro de cualquier modelo de física cerrado.

CONOCIMIENTO

La evolución es el proceso de la mente humana. No podemos invalidarlo, ni podemos extraerlo de nuestro proceso científico; sólo podemos refinarlo, atemperando y reformando nuestras bases axiomáticas de pensamiento. La doctrina de la Selección Natural depende del axioma de cómo se define lo natural. Cuando uno sustrae a la humanidad del universo participativo, el resultado es lo que la mayoría de la gente define como naturaleza: aquello desprovisto desprovist o de interferencia humana. Esto presupone que dicha sustracción es de hecho posible. Si nos vemos a nosotros mismos menos arrogantemente—no como amos del universo o aislados en su centro—descubrimos que somos en verdad naturales. La perspectiva expandida de la física para incluir a la humanidad conduce a un significado más profundo de la Selección Natural. Con esta perspectiva más ecológica, holográfica, ¿cómo podría haber Selección Antinatural? Así, la Evolución y las ideas sobre Selección Natural se vuelven tautologías: siempre verdad. ¿Fuerza esto la no-existencia de Dios? En mi mente, la práctica religiosa o espiritual ofrece un propósito de existencia: a la religión le conciernen axiomas de “porqué”, la ciencia utiliza axiomas para examinar “cómo”. Son compañeros sin conflicto de la condición humana.


99

Si hay un Dios, la evolución es meramente una herramienta para ayudarnos atestiguar la majestad de Dios más plenamente. Si Dios nos creó, puede que jamás sepamos porqué ya que la ciencia no intenta contestar dicha pregunta. Pero nos quedamos con nuestra existencia; y un sorprendente sendero de artefactos demostrando que algún fantástico proceso ha ocurrido. Atestiguamos nuestra evolución de todo lo que nos precede: si Dios creó al hombre del polvo, la ciencia estudia, con asombro, las migajas dejadas tentadoramente a su paso. Si no hay Dios, el hecho de que existimos y que de algún modo somos derivados de / con fuerzas fundamentales y “algo externo” me deja sólo una palabra, impoluta de formalidad estructural, más allá de la plena definición, para referirme a la totalidad de mis insondables circunstancias: Dios. Traducción d el inglés por Farouk Rojas

Acerca de Executive Success Programs, Inc. Executive Success Programs, Inc. MR (ESP) ofrece programas de entrenamiento enfocados en crear consistencia en todas las áreas y ayudar a desarrollar las habilidades prácticas, emocionales e intelectuales que la gente necesita para alcanzar su máximo potencial. Todos los programas de ESP utilizan una tecnología punta con patente en trámite llamada Cuestionamiento Racional MR, una ciencia basada en la creencia que entre más consistentes sean las creencias y patrones de conducta de un individuo, más exitoso será en todo lo que haga. El Cuestionamiento Racional MR permite a las personas volver a examinar e incorporar percepciones que pueden ser la base de limitaciones autoimpuestas.

Mayores informes: [email protected]

100


CONOCIMIENTO

(Nota de la Redacción: En Redacción: En nuestra edición anterior, se publicó incompleto el artículo del doctor Alfredo Piñeyro López. En esta edición se repite –ya con el agregado- el artículo de referencia).

HERBOLARIA

Treinta por ciento de los fármacos utilizados en medicina Treinta proceden del reino vegetal Al fr edo Pi ñeyr o L ópez

erbolaria: forma anticuada de referirse a la botánica orientada a la terapéutica médica. Según el Diccionario de la Lengua de la Real Academia Española, Vigésima Segunda Edición, debiera preferirse el vocablo herbología. En la antigüedad, el reino vegetal fue la mayor fuente de medicamentos y de venenos utilizados por los médicos, quienes cos, quienes por acierto-error, durante milenios separaron las plantas alimenticias de aquéllas que no lo eran. Los alimentos de sabor dulce se dejan separar de manera relativamente fácil de los compuestos amargos, los que habitualmente contienen alcaloides y glucósidos. Las plantas que los contienen resultaban para el brujo

H Doctor en Medicina Alfredo Piñeyro López Ex-rector UANL Profesor emérito de Farmacología y Toxicología / UANL pineyro@ipharma. com.mx

primitivo difíciles de comprender, ya que su ingestión o exposición a ellas, podía dar lugar a cambios notorios del comportamiento humano, tanto en su conducta como en su estado físico. CAMBIOS DE COMPORTAMIENTO Esos cambios en el comportamiento del ser humano tardaron miles de años en ser comprendidos, desde interpretarlos como debidos a la presencia de un principio bueno o malo, a la acción potente de la magia, a la homeopatía, etcétera, etcétera… Finalmente fue la teoría de los receptores, planteada a finales del siglo XIX por Paul Erhlich (1896), lo que ha permitido desarrollar el conocimiento del mecanismo y si

CONOCIMIENTO

tio exacto de acción de los medicamentos, primero a nivel molecular, tanto a nivel membrana como a nivel intracelular y luego a nivel nanomolecular. Sin embargo, todas las creencias acumuladas en el transcurso de los milenios no han desaparecido; han persistido, y constituyen nuestro pensamiento mágico, nuestra vía de pensamiento paralelo a nuestro pensamiento científico, y científico, y al mismo tiempo motor de él. Podría decirse, sin caer en el exceso, que todo el pensamiento humano procede de un primer contacto entre esos alimentos y venenos primigenios, que nos llevaron a desarrollarnos tal como hoy somos, como sere s humanos. MEDICAMENTOS DEL REINO VEGETAL En la actualidad, después del auge de la síntesis química, todavía alrededor del 30 por ciento de los fármacos utilizados en medicina proceden del del reino vegetal, con una tendencia notoria a crecer, ya que progresivamente se aíslan nuevos medicamentos de este origen. Sin embargo, debemos preguntarnos si esto es lo que se entiende como herbolaria, y la respuesta es tajante: de ninguna manera; esto manera; esto no es herbolaria, esto es sólo la fuente del origen de nuestro abastecimiento de materia prima, a veces interconectado con la síntesis artificial de nuevos fármacos. Herbolaria sería el uso directo de las plantas como medicamentos, lo que es frecuentemente posible, pero se requiere de severos controles, donde se conozca la naturaleza química de los diversos compuestos que la planta produzca; donde se determinen las concentraciones de ellos; donde se establezcan las características de estabilidad, como son humedad, temperatura y luz permitida; donde en estudios clínicos controlados se pueda establecer, en función de la dosis, la actividad y seguridad del medicamento; en fin, tratar ese medicamento herbolario como cualquier otro que deba ser incorporado en el arsenal terapéutico. FACTORES QUE INFLUYEN Naturalmente habrá quienes generen objeciones a estos procedimientos, por considerarlos excesivos o innecesarios. Sin embargo, la cantidad y calidad de un fármaco depende de las características de la cosecha, de la naturaleza del suelo, de la genética de la planta, de la humedad recibida, de la luz y temperatura expuesta, de la forma de recoger la cosecha, de la forma de almacenarla (exposición a bacterias, hongos, virus). Sólo así se puede llevar el control de estos medicamentos, en la industria destinada a este fin y no en una hierbería, localizada en la penumbra húmeda de un mercado, revueltos con otras yerbas y sin controles de alguna clase Finalmente, se debe remarcar que, por las razones expuestas, la fabricación de medicamentos realmente herbolarios es notoriamente más cara que la de los convencionales, ya que de manera implícita requiere mayor complejidad.


101

Darwin (Conocimiento)

Recommend Documents