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El vertiginoso avance del conocimiento científico
en los últimos cincuenta años está dejando desfasado
el concepto neodarwinista de la evolución. La síntesis neodarwinista
establece a la selección natural como el mecanismo básico
de la evolución. A través de ella, el medio ambiente selecciona
entre la variabilidad genética de las poblaciones, generada a través
de la lenta acumulación de mutaciones al azar, aquellas combinaciones
que favorezcan la supervivencia de los organismos y, por tanto, su capacidad
de reproducción.
El registro fósil, sin embargo, no parece apoyar el cambio gradual,
que sería de esperar si la variabilidad genética fuera el
resultado de una lenta y progresiva acumulación de mutaciones.
Más bien el registro fósil indica una evolución a
saltos. Es decir, grandes periodos sin cambios aparentes en las poblaciones
seguidos de rápidas radiaciones en las que aparecen gran número
de nuevas especies. Estas radiaciones suelen ser posteriores a grandes
episodios catastróficos en los que se produjo una masiva extinción
de especies.
La necesaria revisión de las ideas evolutivas se ve también
propiciada por los nuevos descubrimientos de la Biología Molecular
que están poniendo de manifiesto una complejidad del genoma muy
alejada de la clásica visión mendeliana de una disposición
lineal de genes independientes, sobre la que se edificó la teoría
neodarwinista. Por el contrario, el genoma aparece como una red altamente
compleja de genes interconectados, sujetos a múltiples regulaciones
en cascada, con secuencias móviles capaces de transponerse y reordenarse.
Los procesos de regulación epigenética, la modularidad de
los grandes complejos proteicos, la abundante presencia de transposones
y retrotransposones, las diferentes pautas de lectura de un gen a través
del procesamiento del ARN mensajero y la transferencia lateral de genes,
son algunos de los aspectos que emergen del conocimiento del genoma y
que son difícilmente compatibles con la idea de la lenta acumulación
de mutaciones como motor de la variabilidad genética.
En particular, hay aspectos del genoma, como las modificaciones epigenéticas
o la transferencia lateral de genes, que pueden tener una clara incidencia
evolutiva y que son ejemplos de la denostada "herencia de caracteres
adquiridos" propuesta por Lamarck. No tienen exactamente las connotaciones
que les dio Lamarck, porque, entre otras cosas, Lamarck, al igual que
Darwin, desconocía todo lo relativo a los mecanismos de la herencia.
Es evidente que lo que se adquiere y se transmite no es una simple modificación
fenotípica, sino una modificación genotípica con
su correspondiente reflejo fenotípico, pero no por ello deja de
ser una herencia de caracteres adquiridos.
Las modificaciones epigenéticas no implican un cambio en la secuencia
de nucleótidos del ADN, sino que consisten en la unión reversible
de ciertos grupos químicos al ADN, que dan como resultado una alteración
de la capacidad de transcripción de los genes. Estas modificaciones
epigenéticas ocurren con más frecuencia que los cambios
genéticos, y pueden ser heredadas a través de la línea
germinal dando lugar a cambios morfológicos heredables, tanto en
plantas como en animales.
En las bacterias se conocen desde hace tiempo fenómenos de parasexualidad
(transformación, transducción y conjugación), mediante
los cuales un organismo adquiere información genética de
otro organismo, en un proceso independiente de la reproducción.
Estos procesos de parasexualidad suponen una transferencia lateral u horizontal
de genes, ya que no se transmiten de una generación a otra, sino
dentro de una misma generación.
Mediante estos procesos de transferencia horizontal de genes cualquier
bacteria puede adquirir genes procedentes de otras bacterias, que le permiten
desarrollar actividades para las que su propio ADN no lleva información.
Hay evidencias filogenéticas de transferencia lateral de genes
entre eubacterias y arqueobacterias. Así mismo hay evidencias de
que a través de ella los primitivos eucariotas, evolucionados a
partir de las arqueobacterias, adquirieron genes bacterianos que les resultaron
decisivos para su metabolismo. Esta capacidad de intercambio de genes
bacterianos de unas especies a otras hace muy difícil, por no decir
imposible, deslindar las etapas iniciales de la evolución bacteriana
y siembra dudas razonables sobre la coherencia del árbol filogenético
de la vida, al menos en sus raíces.
La pregunta que surge inmediatamente es si la transferencia lateral de
genes entre bacterias y organismos eucariotas ha seguido produciéndose
a lo largo del proceso evolutivo o fue un fenómeno exclusivo de
las primeras etapas de la evolución. La idea general es que la
adquisición de las líneas de células germinales en
los organismos pluricelulares de reproducción sexual, les blindó
frente a la transmisión hereditaria de los posibles genes adquiridos
lateralmente. Sin embargo, el análisis del primer borrador del
genoma humano parece indicar claramente que la transferencia lateral de
genes al genoma de vertebrados ha ocurrido en múltiples ocasiones,
como se deduce de la repentina llegada al ADN humano de muchos transposones
de ADN con estrechas similitudes a otros organismos.
Otro aspecto clave en los procesos evolutivos de la vida que no ha sido
tomado en consideración en las teorías neodarwinistas es
la simbiosis. La simbiosis es una asociación cooperativa entre
dos organismos en los que ambos se benefician y de la que surge una estructura
nueva, más compleja, y con propiedades emergentes que no tienen
ninguno de los asociados por separado. La idea de la cooperación
como fuerza evolutiva, choca frontalmente con la idea darwinista de la
lucha por la vida y la competencia como motor de la evolución a
través de la selección natural, sin embargo, los hechos
están ahí y nos muestran claramente la importancia de la
cooperación en el proceso evolutivo.
El modelo neodarwinista de la evolución se puede enmarcar dentro
del paradigma reduccionista en el que se ha movido la ciencia desde la
revolución científica de los siglos XVI y XVII. Frente a
esta clásico modelo reduccionista de la ciencia, ha ido emergiendo
a lo largo del siglo XX, y desde distintos campos de la ciencia: física,
matemáticas, química, psicología, biología
etc., una nueva visión del mundo y de la vida, una visión
holística y ecológica que se puede englobar en la llamada
"Teoría de Sistemas". La teoría de sistemas implica
un cambio radical de pensamiento desde las partes al todo. Los sistemas
vivos son totalidades integradas cuyas propiedades no pueden ser reducidas
a las de sus componentes. La teoría de sistemas percibe al mundo
viviente como una compleja red de interrelaciones. Todos los sistemas
vivos son redes de componentes más pequeños, la trama de
la Vida, como un todo, presenta una estructura en niveles de organización
creciente, de sistemas vivos que anidan en el interior de otros, de redes
dentro de redes.
Esta nueva visión holística y sistémica de los seres
vivos es difícilmente compatible con la visión reduccionista
del proceso evolutivo que tiene el neodarwinismo. La Evolución
se concibe como un proceso unitario que abarca a toda la biosfera y no
puede reducirse a los cambios adaptativos de una u otra especie. La Evolución
no sólo implica un cambio en la estructura y morfología
de los organismos sino también un cambio en sus interrelaciones.
Cualquier modificación que aparezca en un sistema va a repercutir
de forma inmediata en todos los componentes de ese sistema y, en consecuencia,
será el conjunto del sistema el que evolucione. Cuando aparece
un cambio evolutivo en un órgano o tejido de un organismo, las
interrelaciones entre los órganos y tejidos de ese organismo cambiarán
y con ello cambiará el conjunto del organismo. Cuando una nueva
especie se introduce en un ecosistema, o cuando una especie desaparece
de un ecosistema, todo el ecosistema deberá adaptarse a ese cambio,
la intrincada red de interrelaciones se modificará y, por tanto,
el ecosistema evolucionará. La evolución de una especie
no puede entenderse al margen de la evolución de las especies que
se interrelacionan con ella.
La Biología se encuentra en un momento clave de su historia, similar
al que se vivió en el mundo de la Física a principios del
siglo XX, cuando se constató que la mecánica de Newton no
era de aplicación al mundo del átomo y surgieron nuevos
conceptos y teorías como la mecánica cuántica y la
relatividad.
Ha llegado el momento de despojar a la Evolución de ideologías
y de dogmatismos y dejar que las ideas evolutivas evolucionen a la luz
de los nuevos descubrimientos.
(Extracto del artículo publicado en Arbor
(2002) 677,17-40)
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