El 30 de julio-2013 se publicó un artículo en las páginas de sociedad del periódico El País titulado: “Un incremento súbito de oxígeno explica el origen de los animales”, escrito por el Javier Sampedro, doctor en genética y biología molecular, colaborador en temas científicos de ese periódico.

El artículo introduce algunas conclusiones de los experimentos realizados por varias universidades, institutos y laboratorios sobre la llamada “explosión del Cámbrico”, la repentina aparición (en tiempos geológicos) de animales pluricelulares desarrollados y una compleja red trófica. Ese hecho había sido un auténtico quebradero de cabeza para Darwin y su teoría, y un problema al que, según dice, parece que por fin la biología va camino de encontrar una respuesta.

Experimentos y resultados

Llama la atención que las conclusiones no provengan de unos experimentos esencialmente novedosos y de datos desconocidos, sino, en parte, de una nueva lectura de los mismos, lectura que estos experimentos vendrían a corroborar.

Sintéticamente, se plantea que el incremento súbito de oxígeno en los mares y océanos explicaría por sí mismo el origen de los animales, no solo debido al enriquecimiento del medio (aporte de energía) suministrado por el oxígeno, sino que esto tuvo como consecuencia la rápida complejización de las redes tróficas impulsando una “carrera de armamentos” o competencia entre “cazadores y presas” (Completando a Ch. Darwin, J. Sampedro, El País) y de éstos entre sí por el alimento, lo que disparó los mecanismos evolutivos: “El disparador externo (el oxígeno) genera por sí mismo el estímulo interno (una diversidad de especies carnívoras suficiente para generar una red trófica interesante y creativa)”.

Los experimentos básicamente han consistido en enriquecer zonas con una baja concentración de oxígeno típica de los fondos marinos para comprobar que, por sí mismo, ese cambio geológico propiciaba el cambio biológico: la rápida formación de una compleja y diversa red trófica (quién se come a quién).

Aunque esta nueva explicación tenga la virtud de huir de los planteamientos reduccionistas tan mayoritarios en el mundo académico, sigue adoleciendo de una visión básicamente esquemática y unilateral acerca de la naturaleza de la historia, y en particular de la explosión o radiación del Cámbrico. Adelanto que no se trata de un debate “de biología” entre biólogos sino “sobre biología” y concepciones sobre la naturaleza de los procesos materiales, en particular sobre su naturaleza histórica, sobre lo que volveré más adelante.

La aparición del oxígeno

En primer lugar, el enriquecimiento del medio en oxígeno es fruto de la actividad fotosintética de las cianobobacterias durante cerca de tres mil millones de años. En efecto, el mayor acontecimiento “geológico” que permitió la posterior aparición de la “vida” es fruto paradójicamente de la actividad “contaminante” de los primeros seres vivos. Esto no es ninguna novedad, ni tampoco una objeción a las conclusiones presentadas ahora, pero sí es conveniente recordarlo a fin de valorar adecuadamente qué son factores geológicos y qué factores biológicos, y la importancia relativa de esta distinción, su predecibilidad (una atmósfera rica en oxígeno es una excepción y, en principio, una prueba de la existencia de vida fotosintética).

En segundo lugar, esa producción incremental de oxígeno no se reflejó en un aumento igualmente paulatino de la concentración de oxígeno en el medio, sino que durante su mayor parte (cerca de 2000 millones de años) el oxígeno producido quedó “apresado” por la oxidación de metales (hierro bandeado en los fondos marinos) y otras combinaciones químicas. Fue solo cuando el medio no pudo absorber el oxígeno producido por las cianobacterias cuando se disparó su concentración en los océanos y la atmósfera. Puede decirse pues que, aunque la producción de oxígeno fue muy temprana (3000 mda.), su concentración en el medio y por tanto su papel como “disparador” sería muy posterior.

evolución del oxígeno en la tierra

En otras palabras, la “explosión del Cámbrico” se debe en última instancia a los ingentes depósitos de hierro y otros materiales que durante dos mil millones de años fueron “secuestrando” el oxígeno producido en los mares por las cianobacterias hasta hace unos 1000 mda. De no haber sido así, el Cámbrico, que en nuestra escala geológica dura poco más de 60 millones de años, habría tenido una extensión 30 veces mayor abarcando casi la mitad de la vida de la Tierra, para mayor gloria y sosiego intelectual de Darwin. Sin embargo no fue así.

Factores externos y estímulos internos

Es notable que según los autores de los experimentos y sus conclusiones el aspecto decisivo del rápido aumento de complejidad de la vida animal se deba a “factores externos geológicos” (el aumento de la concentración de oxígeno) y considere”estímulos internos” la formación de ecosistemas, en contra de la visión académica dominante en que todos los factores son externos al organismo, tanto los geológicos como los biológicos (y para una versión delirante del reduccionismo, cualquier factor externo a los genes o al genoma, incluido el organismo propio). En efecto, según el discurso dominante todo se reduce a que el aspecto clave del desarrollo evolutivo es la transmisión de información genética, en concreto el éxito diferencial de un grupo genómico para transmitirse a la descendencia. Y esto casa mal con protagonizar factores geológicos externos y la complejización de ecosistemas como motores de la evolucion puesto que según esta visión lo segundo sería consecuencia y no causa de lo primero.

Establecido en estos términos, la clasificación es básicamente errónea: sabemos que la producción de oxígeno es fruto de la actividad biológica, y también que los ecosistemas o redes tróficas son factores biológicos, “internos” a los biotopos pero “externos” a los organismos, que según Darwin y sus seguidores (excepto algunos fundamentalistas) son la unidad clave de la selección natural. Al erigir el ecosistema en “sujeto” (o uno de los sujetos) y factor interno del motor evolutivo, en el medio ambiente en el que se desenvuelven los organismos, se eleva a principal una contradicción ciertamente existente (medio geológico/medio biológico) pero secundaria en el tema que nos ocupa, y cuya consecuencia es únicamente dar protagonismo al “disparador externo” o geológico (el oxígeno lo explicaría todo en última instancia) frente a los factores internos y los diferentes niveles (genes, organismos, poblaciones, especies,…), o más en concreto, frente a la relación dialéctica e histórica entre unos y otros.

Dijo un sabio que de un huevo puede salir un pollo si se dan las condiciones externas (que la gallina lo empolle) pero que de una piedra nunca podría salir un pollo, por mucho que se esfuerce la gallina. El oxígeno desempeñó al parecer el papel de mamá gallina, pero seguimos sin saber básicamente qué hubo dentro del huevo ni a través de qué mecanismo se transformó en pollo por una simple cuestión de temperatura (o concentración de oxígeno). Y el experimento no lo aclara pues consiste en la demostración de que en un ambiente dado pobre en oxígeno, su enriquecimiento produce, no la aparición de especies nuevas y una red trófica compleja (sería disparatado esperar algo más que el experimento de Miller), sino su ocupación por especies ya existentes y la reproducción de ecosistemas igualmente preexistentes: una cosa es echar ladrillos, agua, arena y cemento en una parcela y esperar a que se construya una casa y otra ocupar un edificio vacío al que se le han abierto las puertas.

Estamos ante este mismo dilema con las conclusiones de estos experimentos: los factores externos determinan los procesos internos, pero solo los determinan modificando, iniciando, obstaculizando o deteniendo esos procesos a través de los mecanismos o leyes internas de los mismos: de una piedra empollada nunca saldrá un pollo. De la misma manera, la formación de una red trófica es tanto un factor interno biológico como externo (o más bien a una escala superior) a las especies y organismos, y es a la vez origen y consecuencia de los procesos evolutivos. También es cierto que, en su desarrollo, los condicionantes externos pueden modificar las leyes mismas de los procesos internos, pero el tema excede este artículo. En resumen: el incremento súbito de oxígeno no explica el origen de los animales.

Las conclusiones extraídas tienen el acierto de incluir la formación de ecosistemas como un factor evolutivo y “sujeto de cambio”, frente a las posiciones tradicionales de los neodarwinistas más estrictos, pero sigue adoleciendo de una visión mecánica o esquemática, no dialéctica, respecto de factores internos y externos, geológicos y biológicos, y sus diferentes niveles. Pretende explicarlo todo sin aclarar nada. Es en última instancia una cuestión teórica, filosófica, más que estrictamente biológica: el cómo mirar antes que el qué se mira.

Este problema se extiende en el artículo a otros dos aspectos:

El primero es la naturaleza gradual de la historia. Frente a la visión tradicional del darwinismo, de cambios lentos (“parsimoniosos”) y graduales, que son el medio idóneo para que actúe la evolución por selección natural, ahora sabemos, y se acepta, que ocurren también cambios radicales que “cambian las reglas del juego”. El ejemplo paradigmático es el del meteorito que cayó sobre la Tierra hace unos 68 millones de años y parece haber sido la causa de la desaparición de los dinosaurios y otras muchas especies. Ahora, otro de estos cambios radicales puede haber sido el “brusco” incremento (en términos geológicos, aunque en un espacio de tiempo infinitamente mayor que el famoso meteorito) de oxígeno en los mares y océanos.

Que el caso del meteorito sea el ejemplo paradigmático es especialmente esclarecedor: primero porque es un accidente absolutamente fortuito y fruto del impacto de un cuerpo extraterrestre (en todo caso el único de esta importancia), es decir añgo extraordinario y fuera de lo común en la historia de la Tierra. Todos los demás cambios cualitativos (radicales o “catastrofistas” por emplear el término de los históricos detractores de Darwin) son producto de la propia dinámica interna de la Tierra, tanto geológica (el cierre del istmo de Panamá que provocó cambios climáticos terribles y fue al parecer una de las causas de la mayor extinción en el Pérmico, o la formación y posterior división del supercontinente Pangea, etc.) como biológica (el mencionado incremento del oxígeno oceánico). La conclusión es obvia: los cambios radicales son fenómenos extraordinarios que no forman parte propiamente de la evolución, que por naturaleza es lenta y gradual. Son “alteraciones” del proceso natural. Los grandes cambios o saltos cualitativos son en esencia “ajenos” al modelo científico (evolución-selección natural-progreso) y ocurren ocasionalmente porque la Tierra no es un “laboratorio” donde los factores externos son controlados. Parece que la historia real se empeña en distorsionar la marcha “natural” de la evolución. La naturaleza “antinatural”. Se puede llegar a aceptar que la evolución es la adaptación a entornos naturales cambiantes (de hecho esa es la definición oficial ahora), relegando la flecha del progreso, la predecibilidad del proceso (hacia lo complejo, hacia lo inteligente) pero bajo la misma premisa: la variación genética propone y la selección natural dispone: ganan los mejores, los más aptos, los supervivientes. Que la historia de la vida se empeñe por otros derroteros no invalida la teoría.

Frente a esta visión, la evolución de la vida no es gradual o catastrófica, no es lenta y predecible o caótica y apocalíptica. Es ambas cosas y no se pueden desligar. El modelo teórico reduccionista tan en boga en los círculos académicos, hoy día sigue siendo “básicamente defectuoso” (R. Lewontin). La evolución real es de naturaleza histórica, y por tanto “contingente” (Stephen Gould), en que estos aspectos se combinan y en que los cambios cualitativos aparecen unas veces como catástrofe y otras como resultado de un proceso de acumulación cuantitativa, en una historia irrepetible.

Tomemos un ejemplo conocido por (casi) todos: España ganó el último mundial de fútbol. Un torneo es por definición una competición en la que se supone que gana el mejor, o que al menos éste tiene más probabilidades de triunfo. Nadie (casi) pone en duda que la competición fue limpia, que las reglas eran justas y que ganó el mejor. Pero cambiemos las reglas del juego por otras igualmente justas, igualmente naturales, igualmente “selectivas”: en lugar de una primera fase (liguillas) y una segunda (eliminatorias) con los vencedores de la primera, establezcamos un solo proceso (eliminatorias desde la primera ronda): el equipo español habría vuelto a casa tras perder su primer partido ante Suiza, y nadie podría objetar un resultado injusto: las reglas son igual para todos. La roja, emblema del orgullo patrio, habría desaparecido al inicio del período cámbrico junto a maravillas de la naturaleza como anomalocaris, marrella y opabinia, joyas anatómicas que desaparecieron sin dejar rastro. Cámbiense los mecanismos concretos e históricos y tendremos un resultado impredecible y completamente distinto de la evolución histórica de la vida (y del ser humano) que conocemos. Así, la santa selección natural que actúa sobre el organismo individual como sujeto de selección de la evolución es poco más que una tautología (F. Vallejo) que se invoca no para demostrar algo sino para justificar unos resultados que ya se han aceptado a priori. La selección natural es la supervivencia del más apto. ¿y quién es el más apto? El que sobrevive. Tan científico como la presunta superioridad del hombre blanco o de la civilización occidental. Del león como el rey de la selva y del hombre como cumbre de la evolución. ¿Cómo funciona la selección natural? Según Darwin, como liguilla. Según el catastrofismo, como eliminatoria. En realidad, no funciona ni como una cosa ni como la otra.

La realidad es que ni las reglas de la selección natural son iguales para todos, ni son inmutables, como tampoco lo son el medio ambiente y los organismos. Siempre cambian a mitad de partido. Actúan a diferentes niveles biológicos con reglas diferentes. Por no ser ni siquiera es el principal mecanismo evolutivo. Pero a estas conclusiones todavía no han llegado los científicos que han enriquecido con oxígeno una porción de fondo marino y han observado los resultados.

Un error estimulante

A la cuestión de la naturaleza histórica de la evolución, se suma en el artículo de J. Sampedro un segundo problema que aparece en un subartículo, titulado “Un error estimulante” dedicado al libro del paleontólogo Stephen J. Gould, La vida maravillosa.

En él se establecen tres enunciados recurrentes (no llegan a ser tesis) que personalmente comienzan a irritarme. Primero se reconoce la importancia decisiva de las aportaciones de Gould a la comprensión de la radiación del Cámbrico, su ascendente sobre varias generaciones de biólogos y paleontólogos, su impulso a la evo-devo (la disciplina científica que estudia la biología evolutiva y el desarrollo embrionario) y otros aspectos destacables. Se ensalza su importancia y sus aportaciones para acto seguido, en un totum revolutum, minimizar sus desarrollos decisivos en el campo teórico, particularmente en las implicaciones de la teoría del equilibrio puntuado, en la naturaleza de la historia, o en los mecanismos y función relativa de los procesos selectivos. Y cómo no, sus desarrollos teóricos del darwinismo recogidos en su obra “La estructura de la teoría de la evolución”. Y en tercer lugar, la persistente insistencia (valga la redundancia) en subrayar bien la relativa confusión de sus conclusiones teóricas (frente a la brillantez de sus exposiciones divulgativas) o su carácter irascible o de trato difícil. En nuestro país destacados científicos de la talla de Eduard Punset (Redes), J. L. Arsuaga (El reloj de Mr. Darwin) o el propio J. Sampedro han abundado alguna vez en alguna de estas tres valoraciones. En este último caso, con sentencias del tipo “Stephen Jay Gould, una de las figuras más paradójicas de la biología reciente, nadie (?) parece estar de acuerdo con él pero todo el que le ha leído confiesa deberle algo (?)”. En el remate del artículo, Erik Sperling, científico de Harvard dice: “Parte del libro [La vida maravillosa] se considera ahora incorrecto, pero fue estimulantemente incorrecto”. Leyendo el título (“Un error estimulante”) uno esperaría que se hablara de cuál es el error estimulante que merece esa sentencia. Ni rastro. Alguien debería explicar por qué en los libros académicos este episodio temprano de la vida animal aparece, como mucho (cuando lo hace), como una anécdota, y la teoría del equilibrio puntuado como una hipótesis entre otras cualesquiera mientras el protagonismo estelar se reserva a Darwin y su controversia con Lamarck (no hay mejor forma para resaltar la belleza propia que salir con la prima fea).

La vida maravillosa

El libro se divide básicamente en tres partes, o áreas: la descripción de la fauna fósil de Burgess Shale, un ecosistema complejo con animales desarrollados justo después del comienzo del Cámbrico, hace unos 520 mda., descubierta por Charles D. Walcott hace ahora poco más de un siglo. Esa descripción de por sí es una joya científica y literaria, y supone uno de los textos científicos más importantes del último siglo puesto que el descubrimiento de esa fauna puso patas arriba la concepción existente sobre evolución, a pesar de que en los libros académicos se siga ofreciendo como oficial teorías y modelos obsoletos (“defectuosos” por insistir en el término de R. Lewontin).

 

Anomalocaris, con medio metro de longitud, era el mayor depredador encontrado en la fauna de Burgess Shale

Anomalocaris

 

Escena con los principales grupos de la fauna de Burgess Shale, la más del 80% desaparecidos

Fauna de Burgess Shale

Opabinia, otro depredador del cámbrico dotado de una peculiar estructura bucal, tenía al parecer un número impar de ojos (5) lo que, al teneer simetría axial, suscita una interesante incógnita sobre la estructura de su sistema nervioso.

Opabinia

Pikaia, al parecer el único protocordado de la fauna de Burgess Shale. Al parecer de este “gusano” de apocado y de futuro incierto entre los temibles depredadores del Cámbrico, descienden todos los vertebrados, desde las sardinas y los patos hasta las ratas y los humanos. Otros estudios ceden este honor a Hakouichthys, un protocordado craneado encontrado en China.

o_Pikaia

Una segunda parte que disecciona el “intenso drama intelectual” que supuso que uno de los mayores científicos de la época no fuera capaz de desentrañar, ni siquiera reconocer, la importancia de su descubrimiento debido a sus prejuicios científicos. Lo que Gould llamó “el calzador de Walcott” le llevó a “calzar” los ejemplares descubiertos como versiones primitivas de especies modernas y no como linajes originales y complejos pero extintos. Gould desmenuza la historia de ese descubrimiento y cómo los prejuicios (también ideológicos y morales) imposibilitaron intelectualmente a Walcott para apreciarlo, ni siquiera sospechar su importancia. Una exposición difícilmente superable de un caso concreto en cómo la posición ideológica y el punto de vista filosófico determina el conocimiento científico. Y Gould lo hace de una forma absoluta, entrañablemente respetuosa con Walcott, lo que para mí casa mal con su fama de carácter irascible y trato difícil.

Y finalmente, en una tercera parte propone una revisión de las concepciones existentes acerca de la naturaleza histórica y por tanto contingente de la vida sobre la Tierra, con una preocupación especial a toda la iconografía subyacente (el árbol de la vida, la hominización, etc) que refuerza esas concepciones erróneas, y que a mí personalmente me fascina (soy dibujante y la cabra tira al monte). Es revelador en ese sentido que el logotipo del Museo de la Evolución Humana (MEH) de Burgos sea una versión abstracta de una de las imágenes que con más ahínco criticó Gould: el del avance predecible de la vida hacia una mayor complejidad e inteligencia, la “marcha del mono al hombre”.

Estoy seguro de que hay errores en la primera parte (de hecho ya se ha destacado alguno respecto de la anatomía y movilidad de hallucigenia o la identificación de pikaia como nuestro antepasado y el de todos los vertebrados) pero también estoy seguro, aunque no se hayan mencionado, que las controversias del misterioso error estimulante pertenecen a esta última parte.

Que yo considere éste un libro maravilloso como su título y una obra imprescindible para cualquiera, aficionado o no a la paleontología, lo revela el hecho de que es el único libro que he comprado dos veces, para regalarlo a otros amigos y recomendar encarecidamente su lectura (el tercero que poseo es un regalo del que no quiero desprenderme), a pesar de que las últimas ediciones son de una calidad ínfima en la reproducción de las espléndidas ilustraciones que hizo Marianne Collins de la fauna de Burgess Shale (su reproducción en ediciones posteriores a 1999, la de 2006 con una portada delirante con un dinosaurio amarillo y una palmera, debería ser tipificada como delito y castigadas con la amputación de las manos). Por último, sería recomendable que quien quiera profundizar en el pensamiento de Stephen Gould lo hiciera a partir de “La estructura de la teoría de la evolución” una vez leída “La vida maravillosa”. Si se quiere conocer la posición y el punto de vista de Marx acerca de la historia, la lucha de clases y el objetivo de los comunistas, estudiar el Manifiesto Comunista es un buen comienzo. Pero si se trata de comprender en profundidad el pensamiento marxista sobre la estructura del capitalismo, los mecanismos de explotación y apropiación de plusvalía por parte de la burguesía, uno debe estudiar, y aun estudiar concienzudamente, El Capital: la Vida Maravillosa es al Manifiesto lo que la “Estructura…” es al Capital.

Categories: Actualidad, Biología

Escribe un comentario