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» » » » La teoría del caos en la evolución (2)


La perspectiva del reloj molecular nos permite estimar cuando dos especies modernas, estrechamente relacionadas, se separaron de un antepasado común, mediante la comparación de su ADN. La mayor parte de este trabajo ha sido llevado a cabo en las aves, mostrando que las nuevas especies aparecen más o menos de manera continua, independientemente de las tremendas oscilaciones climáticas del Cuaternario, o del enfriamiento a largo plazo que lo precedió (Trends in Ecology and Evolution, vol 20, p 57).



¿Y qué hay de la extinción? Por supuesto, las especies se han ido extinguiendo durante los últimos 20.000 años. Sin embargo, casi todos los ejemplos implican algún grado de actividad humana, ya sea directa o indirectamente (los grandes mamíferos al final de la última glaciación, hace 12.000 años).

De hecho, sólo sabemos de una extinción reciente sin intervención humana, una especie de abeto, la Picea critchfieldii, muy común en el valle inferior del Mississippi durante la última edad de hielo, pero que se extinguió hace 12.000 años (Proceedings of the National Academy of Sciences, vol 96, p 13847). Hay otros que sin duda ocurrieron, y cuya extinción parece ser una respuesta sorprendentemente rara a cambios climáticos importantes (ver diagrama).

El panorama general es que, la principal respuesta a los grandes cambios del medio ambiente es un movimiento individual y cambios en la abundancia, en lugar de la extinción o la especiación. En otras palabras, la conexión entre cambio ambiental y cambio evolutivo es débil, al menos no es lo que se esperaba de la hipótesis de Darwin.

Si cambios medioambientales tan importantes como las glaciaciones continentales no fuerzan el cambio evolutivo, entonces ¿qué lo produce? Resulta difícil entender cómo la adaptación por selección natural de pequeños cambios puede acumularse y causar la macroevolución.

Lo que sugiero es que la verdadera fuente que subyace al cambio macroevolutivo es no lineal, o caótica, una dinámica relacional entre el genotipo y el fenotipo, el organismo real y todos sus rasgos. La relación no es lineal porque el fenotipo, o conjunto de características observables, está determinada por una compleja interacción entre los genes de un organismo, decenas de miles de ellos, todos influyendo en los comportamientos de los demás y de su entorno.

No se trata sólo de que la relación es no lineal, sino que también cambia todo el tiempo. Las mutaciones se producen continuamente, sin influencia externa, y pueden pasar a la siguiente generación. El cambio de una sola base en el ADN de un organismo puede no tener consecuencias, ya que dicha sección del ADN aún contiene los códigos para el mismo aminoácido. Alternativamente, podría causar un cambio significativo en la fisiología de la descendencia o en la morfología, incluso podría ser fatal. En otras palabras, un simple y pequeño cambio puede tener efectos de gran alcance e impredecibles, el sello distintivo de un sistema no-lineal.

La reiteración de estos cambios impredecibles durante cientos o miles de generaciones conducirá inevitablemente a cambios evolutivos, además de los que se producen por la supervivencia preferencial de ciertos fenotipos. De ello se deduce que la macroevolución puede, a largo plazo, orientarse en gran medida por los cambios genéticos generados internamente, y no por la adaptación a un entorno cambiante.

La evolución de la vida tiene muchas características que son típicas de los sistemas no lineales. En primer lugar, es determinista: los cambios en una parte del sistema, como la mutación de una base de ADN, es causa directa de otros cambios. Sin embargo, el cambio es impredecible. Al igual que el clima, los cambios son inexorables, pero sólo pueden ser seguidos bajo el beneficio de la retrospectiva.

En segundo lugar, el comportamiento del sistema es sensible a las condiciones iniciales. Esto lo vemos en las respuestas a las glaciaciones del período Cuaternario. Las circunstancias exactas del comienzo de cada interglaciar determina el desarrollo de todo el período, lo que lleva a diferencias impredecibles entre interglaciares (Quaternary Science Reviews, vol 14, p 967).

En tercer lugar, la historia de la vida es una fractal. Expropia el etiquetado de cualquier parte del árbol de la vida y no podemos decir en qué escala estamos buscando (ver diagrama). Esta auto-similitud también indica que el cambio evolutivo es un proceso de separación continua de las ramas del árbol.

En cuarto lugar, no podemos retroceder, como sostenía Stephen Jay Gould en Wonderful Life. Volvamos el reloj evolutivo de vuelta a cualquier punto del pasado, se deja correr de nuevo, y el resultado será diferente. Al igual que en los sistemas meteorológicos, las condiciones iniciales no se puede especificar con la precisión suficiente para prever la divergencia de las trayectorias posteriores.

La vida en la Tierra es siempre única, cambiante e impredecible. Incluso pudiendo discernir vagamente ciertos patrones, nuestra capacidad para hacerlo disminuye con el tiempo, exactamente como con el clima. Considere cualquier momento de los registros geológicos de la vida en la Tierra: ¿hasta qué punto los cambios en los próximos 10 o 100 millones de años son previsible en este momento? Con el beneficio de la retrospectiva, podríamos ser capaces de entender lo que pasó, y construir un relato plausible de los acontecimientos, pero no podemos preverlo.

Esta visión de la vida conduce a ciertas consecuencias. La macroevolución no es una simple acumulación de cambios microevolutivos, pero tiene sus propios procesos y patrones. No hay "leyes" de la evolución. Podemos reconstruir la secuencia de eventos que conducen a la evolución de cualquier especie o grupo después de suceder los hechos, pero no podemos generalizar a partir de estos otras secuencias de eventos. Desde el punto de vista práctico, esto significa que no podermos predecir cómo las especies responderan a los cambios climáticos proyectados durante el próximo siglo.

La cuestión de Lyell planteó a Darwin hace más de 150 años es incontestable, porque Lyell lo planteó en términos de un determinado grupo de organismos. Ni siquiera Darwin sería capaz de explicar por qué ese grupo específico se comportó de una determinada manera.

En última instancia, la evolución puede ser comparada con la descripción de la historia humana, sólo una "maldita cosa detrás de otra", tal y como Fodor y Piattelli-Palmarini argumentaron.

Todavía tenemos mucho que aprender sobre cómo evolucionó la vida, pero no desarrollaremos una visión completa hasta que aceptemos la complejidad del sistema.

  • - Referencia: NewScientist.com, 18 de octubre 2010, por Keith Bennett
  • - Imagen: NewScientist.com .
  • - El autor: Keith Bennett es profesor de cambios medioambientales de finales del Cuaternario, en Queen's University Belfast, profesor invitado en paleobiología en Uppsala University en Suecia, y autor de “Evolution and Ecology: The Pace of Life” (Cambridge University Press). Tiene Premio al Mérito en investigación de la Royal Society Wolfson

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Editor del blog Pedro Donaire

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