Introducción a la ciencia. Una guía para todos (o casi) (22 page)

El mismo tipo de pregunta se puede plantear con respecto a cualquier otra especie, no sólo en relación con los seres humanos. Incluso los elefantes, que son los mamíferos terrestres que se reproducen más lentamente, podrían de este modo producir 19 millones de descendientes a partir de cada pareja inicial en 750 años. Sin embargo, en la década de 1790 el mundo no estaba invadido por los elefantes. Más bien se podría decir que sólo había una pareja, aproximadamente, por cada pareja que hubiera existido en el año 1050. Sería válido un argumento similar para los robles o las ranas, para las rosas o los colibríes, en definitiva, para todas las especies vivientes de la Tierra. Malthus señaló que las poblaciones se mantienen dentro de unos límites debido a las enfermedades, a la acción de los depredadores y a la limitación de la cantidad de alimento disponible. Todas las especies, sean plantas o animales, produce una descendencia excesiva en relación con el espacio existente. Sin embargo, la gran mayoría de esos descendientes no sobreviven para alcanzar la madurez y reproducirse a su vez.

Malthus observó todo esto con pesimismo, argumentando que las desesperadas condiciones en las que vivía la gente pobre de las zonas industrializadas de Gran Bretaña eran naturales y que la hambruna y la enfermedad eran los mecanismos naturales, y por consiguiente «correctos», para mantener a la población dentro de unos límites. Si se mejoraran las condiciones de las personas pobres, sólo se reproducirían hasta que, de nuevo, la hambruna y la enfermedad mantuvieran a la población controlada. Por lo tanto, se afirmaba que dejar las cosas como estaban, para que la naturaleza siguiera su curso, significaría en realidad reducir la cantidad de personas que morían de hambre y sufrían enfermedades.
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Darwin y Wallace supieron ver más allá de este argumento superficial. Constataron que el exceso de miembros jóvenes de una especie, comparado con el número de los que realmente llegan a reproducirse, significa que existe una fuerte lucha por los recursos, una lucha por la supervivencia, que tiene lugar entre los miembros de la misma especie. Como Darwin escribió en uno de sus cuadernos de notas en el otoño de 1838, el día en que leyó por primera vez el Ensayo de Malthus:

Por término medio, un año con otro, todas las especies tienen el mismo número de individuos que mueren por la acción de los halcones, del frío, etc. Incluso la disminución en número que se produzca en una especie de halcones debe afectar al momento a todo el resto. El objetivo final de toda esta presión debe ser la selección de una estructura adecuada… existe una presión como de cien mil cuñas que intenta introducir a la fuerza cualquier tipo de estructura adaptada en los espacios definidos por la economía de la naturaleza, o más bien que intenta crear esos espacios expulsando a otras estructuras más débiles.

Las especies se adaptan a lo que Darwin llamó «la economía de la naturaleza» encajándose en lo que se conoce como nichos ecológicos. Una carpa se adapta bien en un nicho acuático y a un oso le va bien un nicho especial en tierra. Pero, incluso si un oso captura a un miembro concreto de una familia de carpas y se lo come, el oso y la carpa no están compitiendo entre sí. Para cada uno de ellos el otro es sencillamente parte del entorno, como el tiempo atmosférico. Si una carpa, hipotéticamente, desarrollara un sentido que la hiciera alejarse de la orilla y sumergirse en aguas profundas cuando un oso se acercara, competiría con éxito con otra carpa que se quedara cerca de la orilla y fuera devorada. Un oso que tuviera una especial habilidad pescando carpas sería el mejor compitiendo con otros osos que fueran menos habilidosos y pasaran hambre. En cada caso, los genes que hacen que esa carpa, o ese oso, consigan tener éxito se propagarían, porque en cada caso estos individuos tendrían más probabilidades de vivir mucho tiempo y prosperar, dejando más descendencia tras ellos que otros miembros de su misma especie.

En esto consiste la adaptación, en el sentido darwiniano. No se trata de la adaptabilidad de un atleta, que incluye fuerza física y agilidad (aunque esto también puede desempeñar un papel), sino de la adaptabilidad de la llave al agujero de la cerradura, o de una pieza de rompecabezas en la imagen global. Las especies como tales, y los miembros individuales de dichas especies, se adaptan a sus nichos ecológicos.

A lo largo de la mayor parte de la historia de la vida en la Tierra, esto significa que la evolución funciona principalmente para mantener a las especies adaptadas, cada vez mejor, a sus nichos. La materia prima de la evolución proviene de la variabilidad dentro de la herencia biológica que ya hemos comentado, cuando los genes se copian (a veces de una manera imperfecta), se barajan y se transmiten de una generación a la siguiente. Debido a que la tarea de copiar el ADN no siempre se lleva a cabo a la perfección, todavía se produce la evolución en algunas especies, tales como las bacterias, que se reproducen asexuadamente (aunque esta evolución se produce más lentamente en términos de generaciones, lo cual está bien, pues si no nosotros no estaríamos aquí). Pero la competición entre individuos garantiza que exista una selección natural entre toda la variedad que se reúne en cada generación, donde el que se adapta mejor al medio ambiente es el que mejor sobrevive y deja más descendencia. Si, por ejemplo, un largo pico le sirve de ayuda a un colibrí para conseguir más néctar y sobrevivir para reproducirse, entonces cada generación de pájaros que tengan los picos más largos, aunque sea sólo un poco más, se verá favorecida en comparación con las de pájaros que tengan sus picos más cortos. A lo largo de muchas generaciones, la longitud media de los picos crecerá en los miembros de esa especie.

Entonces ¿de dónde vienen las especies nuevas? Cuando se ve funcionar toda la potencia de la evolución por selección natural es en los momentos en que se producen cambios en el medio ambiente o cuando los individuos se trasladan a un medio ambiente distinto. El ejemplo clásico, que Darwin observó en las islas Galápagos y que contribuyó a formar su idea sobre la evolución, es la variedad de diferentes tipos de pinzones encontrados en distintas islas.

Los pájaros son todos ellos reconocibles como pinzones, aunque se encuentren en islas diferentes, pero en cada isla la especie está excelentemente adaptada a la vida que lleva allí. Hay muchas islas y muchas variedades de pinzones, pero aquí vamos a ver sólo un par de ejemplos. El alimento existente difiere cuando pasamos de una isla a la siguiente. En una isla resulta práctico un pico largo para sondear y poder acceder al alimento disponible. En otra isla las semillas que allí existen se aprovechan mejor utilizando un pico ancho y duro para abrirlas cascándolas. En cada isla los pinzones tienen justo el tipo de pico que es necesario para aprovechar mejor las reservas de alimentos disponibles.

Para Darwin estaba claro (y después se ha probado mediante estudios moleculares del ADN) que los pinzones de las Galápagos eran todos ellos parientes cercanos, descendientes de unos pocos pájaros originales que habían llegado allí desde tierra firme. En el transcurso de muchas generaciones las presiones malthusianas de la lucha por la supervivencia habían producido diferentes especies a partir del grupo inicial. Darwin afirmó que, considerando un período de tiempo aún más largo, el mismo proceso podría explicar la evolución de la vida sobre la Tierra (incluidos los seres humanos) a partir de un antepasado común.

Todavía hay gente por ahí que piensa que la evolución «no pasa de ser una teoría», del mismo modo que al tío Arturo se le puede ocurrir una idea de chiflado sobre cómo mejorar el cultivo de sus rosas. «¿Dónde está la prueba?», preguntan. Existen pruebas en abundancia, pero han quedado sepultadas en revistas y libros técnicos, a los que no tienen fácil acceso estos incrédulos al estilo de santo Tomás. Sin embargo, hay en especial un libro, The Beak of the Finch («El pico del pinzón») de Jonathan Weiner, que describe el proceso de la evolución, exactamente del modo en que Darwin supuso que se producía, tal como se desarrolla ante los propios ojos de los biólogos. Resulta maravilloso el hecho de que son precisamente los pinzones de las Galápagos, a los que el propio Darwin hizo famosos, las especies que aparecen en este libro, y que en él se puede ver precisamente la evolución de estas aves a medida que se van adaptando a las condiciones cambiantes del medio ambiente.

La historia del programa de investigación, de veinte años de duración, que puso de manifiesto cómo funciona la evolución, es en sí tan espectacular que no es necesario darle ningún realce. Rosemary Grant, su esposo, Peter, y sus colegas han estado yendo una temporada tras otra a las islas Galápagos desde 1970 y verdaderamente conocen ya de vista a cada uno de los pinzones de al menos una de las islas. Durante todo este tiempo han estado realizando los árboles genealógicos de estos pájaros y saben cuáles han tenido éxito en la cría y cuáles no. Además, han atrapado a todos los pájaros, excepto a uno o dos, y los han medido y fotografiado, dejándolos luego en libertad para que volvieran a su vida salvaje. Han observado cómo las poblaciones disminuían en períodos de sequía y cómo experimentaban un auge en tiempos de abundancia; también han visto cómo, para una especie concreta, un cambio de menos de un milímetro en la longitud del pico de un ave puede ser la causa de la diferencia entre crecer y dejar abundante descendencia, o morir antes de tener la posibilidad de reproducirse. Los pájaros de mayor tamaño, dotados de los picos más grandes y capaces de apañárselas con las semillas más duras fueron los únicos capaces de sobrevivir a las peores sequías.

Esta historia se ha actualizado de repente, en términos tecnológicos, gracias al trabajo de Peter Boag, que ha estudiado el ADN de muestras de sangre de los pinzones y ha llegado a estar en situación de poder ver realmente las diferencias del código genético que determinan los diferentes diseños del pico y hacen que un pinzón sea eficiente comiendo semillas, mientras que otro sea especialista en sorber el néctar de las flores de cactos.

Weiner también menciona la persistente resistencia a aceptar las teorías darwinianas y la medida en que, incluso entre científicos que no son biólogos, no se comprende a menudo el funcionamiento de la evolución. Los químicos que habían inventado nuevos pesticidas se quedaron atónitos cuando la población de insectos desarrolló una resistencia a dichas sustancias, sin ver que la clave estaba en la evolución, que hace que cualquier nuevo método para matar, a menos que extermine por completo la especie, hace surgir una población resistente al producto mortífero. Un resultado de la incomprensión es que hay granjeros cultivadores de algodón, precisamente en los estados de EE.UU. donde la resistencia a las ideas darwinianas es más fuerte, que han de luchar cada temporada con las consecuencias de la evolución, que está en plena actividad en sus propios campos.

Por la misma razón, en los hospitales, las bacterias que causan enfermedades son cada vez más resistentes a fármacos tales como la penicilina. Los fármacos matan todas las bacterias vulnerables, pero, por definición, los supervivientes a un ataque son los que no son vulnerables con respecto al fármaco. Cuantas más bacterias vulnerables se maten, más oportunidades se dan a las otras bacterias para que se propaguen, y hay que tener en cuenta que las bacterias se reproducen más rápidamente que los seres humanos, compensando la desventaja que supondría en otros casos el no tener una reproducción sexual. Para un biólogo convencido de la teoría de la evolución, la sorpresa no es que después de medio siglo de uso la penicilina esté perdiendo eficacia, sino que mantenga todavía algo de dicha eficacia.

Pero ¿por qué son algunas personas tan hostiles a la teoría de la evolución? Quizá no sea a la teoría a lo que son hostiles. En uno de los pasajes más expresivos de su libro, Weiner menciona cómo uno de los científicos que tomaban parte en la investigación relataba lo sucedido en un largo vuelo aéreo durante el cual estuvo charlando con su vecino de asiento y le explicó con todo detalle sobre qué trataba su trabajo.

«Durante todo el tiempo que duró el vuelo, mi compañero de viaje se iba emocionando cada vez más. “¡Qué teoría más ingeniosa! ¡Qué ingenioso es todo esto!”, decía. Finalmente, cuando el avión estaba ya aterrizando, le dije que aquella teoría se llamaba teoría de la evolución. Se puso rojo.»

Si usted tiene una mentalidad abierta, The Beak of the Finch no es el mejor texto para aprender cosas sobre la evolución: los libros de Richard Dawkins serían más adecuados. Sin embargo, es el libro ideal para recomendárselo a cualquiera de esos incrédulos que preguntan: «¿Dónde está la prueba de la evolución?», y da una visión amena de uno de los más importantes trabajos de investigación de los últimos veinte años, siendo ésta la razón por la que he reflexionado aquí tan extensamente sobre los temas tratados por Weiner. Se puede decir que describe literalmente la evolución en marcha, tratándola exactamente como Darwin y Wallace sugirieron.

En las islas Galápagos las distintas especies han evolucionado porque sus antepasados se trasladaron a un medio ambiente nuevo. Pero, a veces, durante la larga historia geológica de la Tierra, ha sido el medio ambiente nuevo el que, en cierto modo, ha «llegado» al lugar en que estaban unas especies determinadas y las ha forzado a evolucionar o morir. En varias ocasiones durante la historia de la Tierra se han producido acontecimientos en los que muchas especies han sido completamente aniquiladas, en un proceso en que los supervivientes se dispersaban y evolucionaban para adaptarse a los nuevos nichos ecológicos disponibles. El más famoso de estos acontecimientos, y también el más importante para nuestra propia especie, se produjo hace sesenta y cinco millones de años, ocasionado casi con toda seguridad por el impacto de un cometa o un asteroide contra la Tierra. El resultado fue que los dinosaurios quedaron exterminados y dejaron el camino expedito para que los mamíferos se dispersaran ocupando nuevos nichos ecológicos y evolucionando hacia nuevas formas, entre las que apareció (finalmente) el
Homo sapiens
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Los mamíferos habían estado ya en la Tierra durante más de cien millones de años antes de producirse la catástrofe que acabó con la era de los dinosaurios, al final del período cretácico, hace unos sesenta y cinco millones de años. Sin embargo, debido a que a los dinosaurios les iba tan bien, las oportunidades de los mamíferos estaban limitadas. Había dinosaurios equivalentes a grandes herbívoros, como son actualmente los elefantes y los ciervos, y había otros que se corresponderían con los modernos depredadores, como son los leones y los lobos. Los mamíferos estaban limitados al papel de pequeñas criaturas, parecidas a las musarañas, que correteaban en la maleza y se alimentaban fundamentalmente de insectos. Pero «el acontecimiento que se produjo a finales del cretáceo» hizo desaparecer todas las grandes especies y dejó vacíos sus nichos ecológicos. En consecuencia, hubo espacio para que los mamíferos se propagaran, en el sentido ecológico del término, para asumir los roles que habían dejado vacantes los dinosaurios ausentes. Hace sesenta y cinco millones de años, fueron suficientes tres millones de años para que algunos de aquellos mamíferos parecidos a las musarañas evolucionaran hasta convertirse en criaturas del tamaño de los perros, a las que seguían, pisándoles los talones en su evolución, murciélagos, roedores y animales ungulados. Hace unos cincuenta millones de años ya habían aparecido los elefantes ancestrales, que tenían el tamaño de los cerdos actuales.