¿La evolución es azar o está determinada por una fuerza superior?
La evolución, ¿es azar o está determinada? En su
conocido libro La vida maravillosa, el paleontólogo y biólogo evolutivo Stephen
Jay Gould propuso un experimento mental que permite entender el fondo del
asunto: imaginemos que pudiésemos retroceder temporalmente hasta los inicios de
la vida en la Tierra como si esta fuese una (ahora ya desfasada) cinta de VHS
que pudiéramos rebobinar, y dejáramos que la evolución se desenvolviese de
nuevo desde ese momento. ¿Qué nos encontraríamos?
De acuerdo con la visión gouldiana de la evolución,
es muy probable que los organismos que viésemos evolucionar en esta segunda
historia paralela de la vida fueran muy distintos a los actuales. Con ello,
Gould quería poner de relieve el papel del azar y los eventos aleatorios en la
evolución de las especies.
El experimento mental de Gould ha sido muy
influyente. Sin embargo, no todos los biólogos evolutivos están de acuerdo con
su interpretación de algunos episodios de la historia de la vida. Los
«contrarios» a Gould señalan que las fuerzas deterministas son al menos tan
importantes como el azar. Por desgracia, no es posible realizar el experimento
mental de Gould en la realidad, así que es complicado saber cuál de estos dos
planteamientos es el correcto.
Una forma de aproximarse a la cuestión es establecer
qué predicciones se derivan de cada uno de estos dos escenarios alternativos y
tratar de encontrar ejemplos en la naturaleza o aproximaciones experimentales a
pequeña escala
Según el escenario que prioriza el azar, ante retos
ambientales similares, los distintos linajes de organismos deberían evolucionar
adaptaciones bien distintas fenotípicamente hablando, fruto de la influencia de
los procesos aleatorios. Por el contrario, según el escenario determinista,
ante condiciones similares, los diferentes linajes de organismos deberían
evolucionar adaptaciones muy parecidas entre ellas para hacer frente a esas
condiciones.
¿Qué evidencias pueden contarse a favor del azar? El
principal factor evolutivo que introduce aleatoriedad es la mutación. Las
mutaciones son cambios en el material hereditario (la secuencia de bases del
ADN) de un organismo, y estas son la principal razón de su variación
fenotípica. Cuando los biólogos evolutivos afirman que las mutaciones son
aleatorias, con ello no quieren decir que todas las mutaciones genéticas
posibles tengan la misma probabilidad de ocurrir. Al menos en la inmensa
mayoría de los casos, estas mutaciones no tienen relación directa con el valor
adaptativo que proporcionan al organismo que las porta. Que una mutación
genética ocurra depende de procesos impredecibles de naturaleza subatómica.
Algunas evidencias indican que las mutaciones pueden
imprimir un curso azaroso a la evolución. Por ejemplo, en los experimentos de
evolución a largo plazo en Escherichia coli dirigidos por Richard Lenski,
microbiólogo de la Michigan State University, se ha encontrado que la evolución
de la habilidad para crecer aeróbicamente en citrato solo ha evolucionado en un
único linaje de los doce idénticos que conforman dichos experimentos a lo largo
varias decenas de miles de generaciones. La base molecular de este fenómeno
evolutivo parece depender de una combinación de mutaciones genéticas únicas
cuya ocurrencia es más bien rara, lo cual sin duda apoya la visión azarosa de
la evolución.
Los doce linajes de Escherichia coli empleados por
Lenski y su equipo en sus experimentos. Solo la cepa A-3 evolucionó la
capacidad de crecer aeróbicamente en presencia de citrato. Wikipedia. Wikimedia
commos
Pero no todo parece azar en la evolución. En el
proceso evolutivo hay fuerzas que operan en un sentido fuertemente
determinista, constriñendo el cambio fenotípico de los organismos tanto en el
corto como en el largo plazo. Entre estas fuerzas destaca, sin lugar a dudas,
la selección natural.
Hay múltiples ejemplos descritos acerca de cómo la
selección natural genera rasgos similares ante retos ambientales semejantes,
dando lugar a procesos evolutivos paralelos y convergentes. Por ejemplo,
investigaciones en las que nuestro grupo de la Universidade de Vigo ha
desempeñado un papel clave han mostrado cómo los ecotipos Wave (de pequeño
tamaño y concha ligera) y Crab (de mayor tamaño y concha más resistente) del
caracol marino Littorina saxatilis, adaptados a distintos microhábitats del
ecosistema intermareal rocoso, han evolucionado por selección natural
paralelamente y de forma parcialmente independiente en diversas latitudes de la
costa occidental europea (España, Reino Unido y Suecia).
De igual forma, la convergencia de distintos linajes
hacia morfologías similares en respuesta a los mismos retos ambientales (algo
observado en diversas especies de mamíferos placentarios y marsupiales) es otro
apoyo al papel determinista de la selección natural.
Los ecotipos Wave y Crab de Littorina saxatilis de
las costas de Galicia (España) presentan adaptaciones evolucionadas por
selección natural para hacer frente a distintos factores ambientales. Versiones
análogas de estos ecotipos también han evolucionado por selección natural de
forma independiente en distintos puntos de las costas de Reino Unido y Suecia.
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Así pues, tenemos que en la evolución pueden incidir
procesos aleatorios, como las mutaciones, y procesos deterministas, como la
selección natural. Desde luego, estos no son los únicos en sus respectivas
clases. Por ejemplo, eventos fortuitos como los meteoritos o las erupciones
volcánicas pueden condicionar el transcurso de la evolución; de modo análogo,
los sesgos del desarrollo también limitan ampliamente el abanico de
posibilidades evolutivas, pudiendo incluso contribuir a generar fenotipos
similares en especies solo lejanamente emparentadas.
La importancia relativa de los procesos descritos en
este artículo es algo que todavía está en discusión, pero en nuestra opinión la
evidencia actual apoya la idea de que las fuerzas deterministas y aleatorias
están irremediablemente entrelazadas. La clásica frase atribuida al filósofo
griego Demócrito, que dio título a la conocida obra de Jacques Monod, sigue
resultando válida en el contexto de la biología evolutiva actual: «Todo cuanto
existe es fruto del azar y la necesidad».
https://theconversation.com/cuanto-de-azar-tiene-la-evolucion-187178
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