Los trazos pictográficos de la vida
Publicado: 15 de Junio de 2009
I
La evolución biológica, sostiene cualquier evolucionista o darwinista, es la transformación continua de las especies (o las entidades biológicas). He señalado intencionalmente dos posturas que parecen significar lo mismo pero en el fondo presentan una diferencia importante: en la segunda no sólo se defiende la transformación de las especies, se va más lejos y se considera a la evolución biológica como un dominio circunscrito al pensamiento darwinista; como tradición ha defendido un par de ideas básicas que definen la tradición: una de ellas es aceptar la transformación de las especies como resultado de la variación aleatoria y la selección natural (SN), y otra es aceptar la idea de un ancestro común, a partir del cual se ha originado la gran diversidad de las especies. A partir de esta posición se ha trazado la pictografía de la vida bajo la imagen de un ‘árbol’ que se ramifica suavemente a partir de un tronco común; esta imagen ha delineado el discurso sobre el proceso (SN) y sobre los tiempos de la evolución (gradualidad).
Esta forma ‘darwinista’ de trazar la historia de la evolución biológica tiene dos particularidades muy significativas: por un lado, deja fuera otras explicaciones evolutivas que han mostrado interés por la transformación de los seres vivos, hecho que en palabras de Jean B. Lamarck (1809) era una conclusión que él no podía evitar, ya que veía claro que la naturaleza había generado sucesivamente los diferentes cuerpos provistos de vida, a partir de las formas más “simples” hasta las más “complejas”. Por otro lado, el paradigma darwinista ha servido para mantener marginados otros eventos evolutivos implicados en la transformación de las especies, favoreciendo muy poco la pluralidad explicativa.
Pero la vida y la historia de las especies no se circunscriben a las mejores intenciones racionales, y los trazos que la historia de la vida ha delineado sobre el planeta ofrecen un espacio para la investigación y la reflexión.
II
En un rápido repaso por la historia de la iconografía de la vida vemos una de las primeras imágenes de la historia de la transformación continua de las entidades biológicas propuesta por Lamarck. Para él la historia de la vida era un conjunto de líneas paralelas que iniciaban en las diversas generaciones espontáneas y cubrían un recorrido, que no necesariamente era continuo, desde los infusorios hasta los primates con racionalidad (imagen 1), linajes paralelos que eran alterados por ramificaciones generadas por las circunstancias ambientales.
Imagen 1: Lamarck, 1809
Para Charles Darwin la historia de la vida fue en sus primeros escritos sobre la transmutación (1837), la historia de un árbol que se ramifica a partir de un ancestro común (imagen 2). Aunque considera la idea de un ancestro común, varios años después planteará la idea uno o varios puntos de origen.
Imagen 2: Darwin, 1837
En su libro El Origen de las especies, 1859, la primera imagen fue reemplazada por una diferente; un fragmento del ‘árbol de la vida’ que aceptaba como un símil ‘verdadero’ y que aunque no está completo, hace saber en sus conclusiones que el inicio pudo haber sido a partir de varios, o de un solo ancestro común (imagen 3).
Imagen 3: Darwin, 1859
La idea original de Darwin fue fortalecida por diversos autores defensores del darwinismo, desde Ernst Haeckel, 1866, hasta la propuesta de la biología moderna que ha puesto como ancestro común para todas las especies del planeta a LUCA (the Last Universal Common Ancestor) (imagen 4).
Imagen 4: Basado en Nature, 2008
Una pictografía que si bien en la era del genoma ha perdido en algunas representaciones la imagen típica de un árbol sigue conservando el origen único, la gradualidad, y en gran medida la idea de diversificación dicotómica.
En su propia historia “el árbol de la vida” que se ramifica gradualmente fue cuestionado por N. G. Eldredge y S. J. Gould (1972), cambiando la suavidad de los trazos por una imagen de trazos geométricos que reflejan distintas velocidades evolutivas (imagen 5).
Imagen 5: Basado en Eldredge y Gould, 1972
En las últimas décadas del siglo XX la imagen de la historia de la vida fue remodelada por las aportaciones de Lynn Margulis, un cuadro en donde en algunos puntos de la historia ocurren relaciones que corrompen los linajes (ramas) de la historia de la vida (imagen 6, [ver fuente]), relaciones que alteran la imagen de la gradualidad y la dicotomía, y dan cuenta de otros tipos de procesos evolutivos (simbiogénesis).
En los últimos años, el debate sobre la imagen del árbol de la vida ha ido en aumento y el papel de la promiscuidad en la historia evolutiva se ha hecho evidente, se ha pasado de la propuesta del “árbol de la vida” a la “red de la vida”. Una idea propuesta por W. F. Doolittle, y defendida por John Dupré y otros autores quienes han señalado que la iconografía de la historia de la vida no es precisamente un árbol que se ramifica, iconografía que se ha aceptado como un elemento de representación de un hecho real de la evolución. En palabras de Dupré la historia de la vida es una red de relaciones evolutivas (imagen 7, [ver fuente]), la cual se explica con un fenómeno que cada vez ha cobrado mayor importancia: la Transferencia Horizontal de Genes (THG). La “red de la vida” desde luego no contradice la idea de existencia de patrones de ramificaciones. En la imagen 7 se representa la horizontalidad de las relaciones a través de una imagen de red para la historia de la vida unicelular, mientras para la historia de la vida de los organismos pluricelulares (parte superior derecha) continúa con la típica ramificación; sin embargo, los procesos de THG también forman parte de la historia de la vida pluricelular; pero esa pictografía aún está por construirse.
III
En cualquiera de las imágenes que estén por venir en el futuro sobre los trazos de la vida tendrá que dejarse atrás la vieja idea mecanicista de la evolución y deberá abrirse un mayor espacio a la pluralidad explicativa, eventos en los que la contingencia, el azar, y procesos evolutivos como la simbiogénesis, la THG, la herencia fenotípica, la deriva génica, la plasticidad fenotípica, la herencia epigenética, las hibridaciones, entre otros, sean considerados como elementos importantes en las representaciones iconográficas de la historia de la vida.
La iconografía de la historia de la vida y su diversidad podría ser una imagen inesperada, quizás, la de una metástasis que ha invadido y crecido sobre la Tierra sin direccionalidad y con trazos insospechados, o quizás, una mezcla de las diversas pictografías: linajes paralelos, árboles que se ramifican, ramas que se intersectan y redes que se sobreponen. Por el momento, el cuadro pictográfico de la vida continúa siendo un lienzo en blanco que desafía la imaginación y la creatividad de uno de los trazos evolutivos más afortunados, el Homo sapiens.
Estimado Ricardo:
Concuerdo en que la metáfora de los árboles para representar la historia de la vida es limitada. Y también concuerdo en que un árbol dicotómico es aún más limitado para representar eventos como la THG, la hibridación o la endosimbiosis serial. Sin embargo, la precariedad atribuida a los árboles “darwinistas” para representar estos eventos no existe en la práctica para descubrirlos. Es decir, un árbol que represente las relaciones filogenéticas de los organismos como dicotomías es la hipótesis nula por excelencia para revelar la THG, la hibridación y también la endosimbiosis serial. Por ejemplo, la THG es evidenciada cuando uno de los genes que pertenece a cierto linaje de organismos se asocia con un grupo completamente diferente, digamos que un gene de ameba aparece entre las bacterias. De la misma manera se obtuvo la evidencia más contundente para apoyar la endosimbiosis serial: los genomas de cloroplasto y mitocondria se agrupan en estas filogenias “darwinistas” entre las bacterias y no entre los eucariontes, indicando claramente su origen endosimbiótico. Es decir que, apoyados en los descubrimientos que estos árboles “dawinianos” proveen, los “evolucionistas” pueden dibujar árboles que sean mejores representaciones de la historia de la vida. De igual manera, estas representaciones “evolucionistas” ayudan a la comunidad científica en general a apreciar mejor estos fenómenos y han urgido en cierta medida el desarrollo de nuevos métodos que contemplen fenómenos cuya consecuencia sea la reticulación de las filogenias. En otras palabras, esa división entre “evolucionistas” y “darwinianos” es inexistente, pues cualquiera, sin temor a negar la cruz de su parroquia, puede servirse de ambas representaciones para comprender mejor los fenómenos biológicos.
Por otro lado, nombrar “darwinistas” a todos aquellos que no hacen árboles “evolucionistas” es inadecuado. Si bien es cierto que la idea principal detrás de todas las representaciones “darwinistas” es la ancestría común (idea que comparten con los “evolucionistas”, pues ninguno de ellos aboga por la generación espontánea), no es acertado decir que en sus árboles deba verse a la divergencia entre un par de linajes como una consecuencia necesaria de la selección natural o la variación aleatoria. De hecho, cualquiera que desee reconstruir o inferir la filogenia de un grupo de organismos preferiría que la selección natural no estuviera involucrada, pues se sabe que ésta suele distorsionar las filogenias. Por ejemplo, si la selección darwiniana afectara a los genes empleados para reconstruir una filogenia molecular, lo que obtendríamos sería un árbol que no tendría nada que ver con la filogenia “verdadera” de los organismos. Esta distorsión que causa la selección natural sobre las filogenias es aprovechada para detectar su presencia, tanto en caracteres morfológicos como en los moleculares, más o menos en la misma manera en que se descubren eventos de THG y se apoya a la endosimbiosis. La bifurcación de las ramas significa divergencia, las causas de la divergencia no son aparentes en ningún tipo de árbol, no se puede asumir ningún proceso a partir de ellos; eso es materia de un estudio más profundo y específico para cada linaje.
La idea de gradualidad en el cambio tampoco es algo que asuman las representaciones “darwinistas”, en su pictografía más simple sólo describen qué organismo o taxa está más relacionado (evolutivamente) con otro. Sin embargo hay árboles (a veces llamados filogramas) que contienen información acerca de la cantidad de cambio entre linajes (sean mutaciones en secuencias de ADN o rasgos fenotípicos) y en muchos de estos árboles se puede apreciar que la cantidad de cambio entre taxa no es constante, a veces el cambio se acelera tanto que podría bien llamarse un “salto”.
Finalmente, me gustaría recomendar una excelente lectura sobre este asunto de los árboles. Está escrita en español, está disponible gratuitamente en internet y abarca desde temas introductorios hasta muy especializados y de frontera (como las reticulaciones): Martínez-Castilla LP, 2007. Reconstrucción de la historia de cambio de los caracteres, en: Eguiarte LE, Souza V, Aguirre X (Eds), Ecología Molecular. Instituto Nacional de Ecología, México, pp. 87-160.