El árbol con ramificaciones
Jean-Baptiste de Lamarck fue defensor del tranformisme y se considera el fundador de la biología moderna.
Encargado en 1793 del departamento de “animales inferiores” o invertebrados
(como él mismo los llamaba) en el Museo de Historia Natural de París, trató de
crear, por primera vez, una ciencia de los seres vivos, que según él, son
radicalmente diferentes de los inanimados, por que gozan de una “organización”
y un orden que es el mismo que organiza la materia y orienta el juego de las
leyes físico-químicas para producir la vida y, posteriormente, el pensamiento.
Lamarck era un heredero del materialismo del
siglo XVIII. En sus escritos no existe el alma. En la Filosofía
zoológica de Lamarck se pregunta cómo se produce la vida y
responde que por la actuación de una “causa excitante” que él imagina en la forma de
un fluido sutil, como la electricidad o el calor, que actúan sobre los
“fluidos” orgánicos, como la sangre.
Xavier Bichat (1771-1802) fue no de los
creadores de la corriente filosófica denominada "vitalismo" que supuso una reacción contra el materialismo
mecanicista de la primera parte del siglo XVII. Bichat separó la vida de la
materia inerte, diciendo que “La ciencia
de los cuerpos organizados (Fisiología) debe ser tratada de una manera
completamente diferente de aquellas que tienen como objeto a los cuerpos
inorgánicos (Física)”.
Marie
François Xavier Bichat, grabado de Pierre-Roch Vigneron (1789-1872) basado en
una pintura de Godefroy Engelmann
(1788-1839)
El vitalismo postulaba que los organismos
vivos se caracterizan por poseer una fuerza o impulso vital que los diferencia
de forma fundamental de las cosas inanimadas. Se trataría de una fuerza
inmaterial específica, distinta de la energía estudiada por la física y otro
tipo de ciencias que, actuando sobre la materia organizada, daría como
resultado la vida y sin la que sería imposible su existencia.
Lamarck, aunque no era un vitalista como Bichat,
tampoco era un mecanicista. Definía la vida como “un orden o un estado de las
cosas” asociado a un “orgasmo vital”. Escribió: “El fenómeno general del cual depende la vida… es el orgasmo”.
Existe pues en su teoría un “principio vital”, una chispa de vida.
Lamarck criticó así las concepciones del
siglo XVIII que planteaban la existencia de una materia especial para los seres
vivos, como las moléculas
orgánicas de Buffon, o que atribuían la vida y el
pensamiento a la materia por sí misma, como Robinet. Lamarck abandonó pues la
perspectiva de una continuidad entre lo inorgánico y lo orgánico, aunque creía
en la generación espontánea, pero tan sólo para el caso de los infusorios (microorganismos ciliados con gran capacidad
de reproducción) y de otros organismos simples como los gusanos: “Al comienzo de la escala, ya sea vegetal o
animal”.
En sus investigaciones en el museo observó que
las discontinuidades entre los diversos animales iban aumentando a medida que
se realizaban las investigaciones adecuadas. Así pues, aunque continuaba
aceptando la unidad esencial entre plantas y animales, negó que existiera una
gradación entre ambos reinos.
Se dio cuenta de que el modelo (o plano) de
organización entre vertebrados e invertebrados era diferente. Anteriormente
nadie había estudiado a los invertebrados como lo estaba haciendo él, por lo
que pronto se vio obligado a mentar las clases de invertebrados. Partiendo de
las dos clases definidas por Linneo, los insectos y los gusanos, llegó a diez
grandes clases diferentes: moluscos, insectos, gusanos, equinodermos (o
radiados), pólipos, crustáceos, arácnidos, anélidos, infusorios y cirrópodos.
El suizo Charles Bonnet (1720-1793) fue uno
de los principales exponentes de la idea de Scala naturae, (a la
derecha) idea que desarrolla en su Traité
d'Insectologie (1745) y sobre todo en su Contemplation
de la Nature (1764). Influenciado por Leibniz, Bonnet concibió
una gradación continua desde el átomo hasta los ángeles. La sucesión de los
seres es completa (comprende a todos
los seres), continua (la naturaleza
no hace saltos) y ascendente.
Bonnet era fijista, pensando que todos los seres habían sido
creados por Dios una sola vez. Las especies eran inmutables debido al germen interior,
invisible e indestructible, y sus cambios sólo eran variaciones en el aspecto
exterior por culpa de una serie de “revoluciones” que habían afectado la
historia de la Tierra.
Lo
mismo le ocurre al embrión, perfecto desde su concepción, aunque sufre
transformaciones durante su desarrollo que permiten situarlo en la escala de
los seres. De esta manera, Bonnet creó un paralelismo entre el desarrollo
embrionario y la jerarquía orgánica en la Scala
naturae, una idea que preconiza la futura teoría de la recapitulación (o
Palingénésie).
En 1762 publica sus Consideraciones
sobre los cuerpos organizados, donde expone su preformacionismo.
Según la teoría sobre la preexistencia de los gérmenes, la producción de un
nuevo ser vivo se debe a la evolución de un germen preexistente. Esta teoría
permitía explicar la aparición de los seres sin contradecir a la Biblia, pues
todos los gérmenes habrían sido creados en el Génesis. Su obra más ambiciosa es
su Palingénésie philosophique (1769), donde
aúna conocimientos de todos los campos (geología, biología, psicología y
metafísica). De orientación leibniziana, defiende la inmortalidad del alma
animal.
Contrariamente a los planteamientos de Charles
Bonnet,
estas clases no representan una serie continuada y gradual de especies. Lamarck
distinguía dos “ramas iniciales”, los gusanos y los infusorios, que son el
origen de series divergentes de animales cada vez más perfeccionados y más
diversificados.
“No existe una serie así; pero sí una serie graduada casi con
regularidad en sus troncos principales, como las grandes familias; serie que
sin duda existe tanto en los animales como en los vegetales, pero en lo que
respecta a los géneros, y sobre todo a las especies, presenta numerosas
ramificaciones laterales, cuyas extremidades se convierten en puntos
verdaderamente aislados” (Discurso XIII: 29, p. 334, Filosofía zoológica).
J. B. de Monet de Lamarck, Cuadro para mostrar el origen de los
diferentes animales. Se trata de la primera ilustración de la
serie animal siguiendo la forma de un árbol genealógico
El grabado en su Filosofía
zoológica (1809) que ilustra el origen de los diferentes
animales fue el primer “modelo” de una larga serie de árboles genealógicos que
han venido representando la evolución de los seres animados hasta nuestros días
(véase figura superior e inferior). Se trata de un esquema muy simplificado en
el cual la figura del árbol apenas aparece esbozada; sólo se indican las
grandes clases, situando a los animales más simples en la parte de arriba y a
los más perfeccionados en la parte de abajo. Pero el texto resulta más
explicito y, por primera vez, se presenta claramente al conjunto de los
animales derivando, mediante cambios sucesivos y diversificaciones de
antepasados comunes “más simples”. En la organización de este árbol, que
también está habitado por los monos, Lamarck reserva para el ser humano la posición
eminente de producto final de la evolución animal:
“Si una raza cualquiera de cuadrumanos,
sobre todo la más perfeccionada de ellas, perdiera la costumbre, por circunstancias
o por cualquier otra causa, de trepar a los árboles y de agarrarse a las ramas
tanto con los pies como con las manos para colgarse; y si los individuos de
esta raza, a lo largo de una serie de generaciones, se vieran forzados a
utilizar sus pies sólo para andar, y dejaran de emplear sus manos como pies, no
sería extraño (…) que esos cuadrumanos se acabaran convirtiendo en bimanos, y
que los pulgares de sus pies dejaran de estar separados del resto de los dedos,
puesto que ya no utilizan los pies más que para andar (…) y que hayan adoptado
la postura vertical con el fin de tener una visión de mayor alcance y amplitud” (Lamarck,
Filosofía zoológica)
ÁRBOL FILOGENÉTICO DE LOS SERES
VIVOS
Según la clasificación natural de Linneo,
las categorías taxonómicas y los cinco reinos de Margulis, los seres vivos se
clasifican hoy en día de la siguiente manera:
I. VIRUS
II.
MONERAS
III.
PROTISTAS
IV.
METAFITAS
·
Talofitas
o
Algas
o
Líquenes
·
Pseudocormofitas
o
Briofitas
§ Musgos
·
Cormofitas
o
Espermatófitas
§ Angiospermas
V. HONGOS
VI.
METAZOOS
·
Diblásticos
·
Triblásticos
o
Invertebrados
§ Moluscos
§ Artrópodos
§ Insectos
o
Vertebrados
§ Peces
§ Anfibios
§ Reptiles
§ Aves
Cuadro
actual que representa un árbol filogenético de los seres vivos. Recursos para
4ª E.S.O. del Gobierno de España. Ministerio de Educación. Proyecto
Biosféra
En
estos árboles filogenéticos se observa una progresiva evolución de la vida
hasta el pensamiento, considerado como la capacidad superior que es capaz de
producir la vida. El final de esta evolución parecen ser “las facultades que constituyen la inteligencia” o el “sentimiento interior”. Puesto que la
evolución es un proceso continuo, el ser humano va a continuar evolucionando:
“Esta raza preeminente, habiendo
adquirido una supremacía absoluta sobre todas las demás, logrará establecer
entre ella y los animales más perfeccionados una diferencia y, en cierto
sentido, una distancia considerables”.
Lamarck estudió el proceso que origina la transformación de las formas vivas,
determinando que la causa estaba en una característica que manifiesta la naturaleza:
“la tendencia hacia una organización
progresivamente más perfecta y compleja”.
Estaba convencido de que la naturaleza
tiene un potencial vital innato, un principio vital”, una chispa de la vida. El
segundo principio de cambio sería la adaptación evolutiva al entorno: las
“circunstancias” heredadas de la teoría climática de Buffon. Igual que Darwin mucho
más tarde, y como todo el mundo de su época, Lamarck creía que este mecanismo
se reforzaba mediante la transmisión de las modificaciones adquiridas a las
siguientes generaciones. Es famosa su
explicación de la longitud del cuello de las jirafas:
“puedo añadir a los ejemplos citados el de la
jirafa (camelopardalis), animal herbívoro que habita lugares áridos y sin
hierba, por lo que se ve obligado a comer las hojas de los árboles,
esforzándose continuamente en alcanzarlas”.
Convendría recordar en este punto que la
genética moderna niega la herencia de las características adquiridas,
desestimando la denominada “herencia lamarckiana” (1).
Roger
(2) señala que esta influencia del entorno despoja a la teoría evolutiva
lamarckiana de cualquier carácter de finalidad, pues predomina “el azar de las
circunstancias”. Una de las ramas se detiene en el ser humano, pero otra se
detiene en los equinodermos, otra en los anélidos, etc. No se puede afirmar que
dichos invertebrados sean la “finalidad” de la evolución, pues tan sólo son el
extremo de una rama evolutiva. De hecho, la evolución lamarckiana es tan
aleatoria como la darwinista, y la aparición del ser humano resulta igualmente
casual.
Entre los grandes sabios que hicieron
posible la transición de la gran escala de los seres al árbol genealógico se
encuentra también un feroz adversario del transformismo: Georges Cuvier, el iniciador de
la anatomía comprada y de la paleontología.
Cuvier siempre insistía en la
discontinuidad. No sólo rechazaba cualquier relación entre la materia inanimada
y los organismos vivos, así como entre las plantas y los animales, sino que
negó también la existencia de un único tronco en estos últimos. En 1812 afirmó
que existen cuatro phyla (ramas) diferentes de animales (vertebrados, moluscos,
articulados y radiados) sin ninguna relación entre ellos. Y aportó la prueba de
la extinción de una gran cantidad de especies: por templo, de una serie
completa de mamíferos en la cuenca parisina durante la era terciaria. Si ya Blumenbach
había registrado la extinción de los trilobites y amonites, la prueba definitiva
fue el descubrimiento de Cuvier de fósiles de mastodontes y de mamuts, animales
enormes que tampoco se podía asegurar que no sobrevivieran aún en algún rincón
perdido del planeta (Cuvier, Recherches sur les
ossements fósiles des quadrupèdes, 1812).
Tales extinciones resultan evidentemente
incompatibles con la idea de una escala fija, así como con el principio de plenitud. Tras Cuvier la
gran escala de los seres deja de ser posible. Fijista convencido y defensor de
la teoría de la permanencia de los gérmenes, fue sin embargo quien abrió la vía
a las clasificaciones evolucionistas.
El lógico escolástico Guillermo de
Ockham (1280-1349) dijo: "en
igualdad de condiciones, la explicación más sencilla suele ser la correcta".
Sin embargo, otros filósofos crearon anti-navajas, entre ellos, Leibniz
(1646–1716), Immanuel Kant (1724–1804), y Carl Menger (1902-1985). La versión
de la anti-navaja de Leibniz tomó su forma en el Principio de plenitud,
que establece que: “Todo lo que sea
posible que ocurra, ocurrirá”.
Leibniz argumentaba que la existencia del
mejor de todos los mundos posibles confirmaría genuinamente cada posibilidad, y
postuló en su Teodicea que este mejor de
todos los mundos posibles contendría todas las posibilidades, sin que nuestra
experiencia finita pudiera cuestionar racionalmente acerca de la perfección de
la naturaleza.
París, 15 de febrero de 1830. La
Revolución recorre las calles, pero en la Academia de Ciencias la sala está
repleta e inmersa en un vivo debate. Etienne Geoffroy Saint-Hilaire se enfrenta a Cuvier defendiendo
la existencia de un “tipo común” a todos los organismos vivos, que comparten el
mismo plano de composición y una correspondencia de órganos. Goethe sigue el
debate con pasión desde Weimar y reconoce en Geoffroy Saint–Hilaire un alma
gemela que comparte su visión de la unidad de la naturaleza, la misma idea de
la Urform, la forma primitiva,
original, la forma única origen de todo.
Si bien Lamarck defendía teorías de un
transformismo gradual, Geoffroy fue el primero en imaginar la posibilidad de
una transformación brusca y total (como, por ejemplo, un pájaro saliendo del
huevo de una serpiente). Sus estudios sobre los “monstruos” le llevaron a negar
el gradualismo evolutivo y a sugerir que “es
evidente que las formas inferiores de animales
ovíparos no produjeron un grado superior de organización como el grupo
de los pájaros mediante cambios insensibles. Fue suficiente un accidente
posible y poco considerable en su momento inicial, pero de consecuencias
incalculables (accidente sobrevenido a un reptil cuyas características
concretas me son indiferentes), para desarrollar la forma ornitológica en todas
sus partes”.
Cuvier ganó la primera batalla inaugurando
unas cuantas décadas de ciencia “empirista” (Nombrar, clasificar, describir:
estas han de ser las únicas preocupaciones del naturalista. Afirmaba). Pero
Geoffroy obtuvo su revancha en el siglo XX gracias al descubrimiento de los
genes del desarrollo. La unidad del plano de organización metamérica (Metámero
es cada uno de los segmentos corporales que se repiten en los animales) de los
insectos y de los vertebrados, la persistencia del hemobox (El homeobox es una
secuencia de ADN que forma parte de los genes implicados en la regulación del
desarrollo –morfogénesis- de los animales) suponen un retorno a una visión
radicalmente unitaria de los seres vivos, a un “patrón común” que recuerda
mucho al plano de Geoffroy y a la Urform de Goethe.
Como lo describió Stephen Jay Gould, Geoffroy, romántico y soñador, tenía una
visión, tal vez la más audaz y la más noble, la idea más globalizadora jamás
planteada en biología. Como buen morfólogo, buscaba el orden de la naturaleza
mediante el planteamiento de un plano
abstracto en el estructura de todos los organismos, fiel a su máxima: “Filosóficamente hablando tan sólo hay un
único animal”.
NOTAS
1. El
dogma central de la biología molecular estipula que la información pasa de los ácidos nucleicos (a) a las proteínas (b), pero nunca a la inversa.
Sin embargo, en la actualidad este “dogma” está siendo cuestionado por nuevas
investigaciones que sugieren la posibilidad de una transmisión limitada de las
características adquiridas gracias a la modificación de la cromatina (el conjunto de ADN, histonas, proteínas no histónicas y
ARN que se encuentran en el núcleo de las células eucariotas y que constituye
el genoma de dichas células) mediante generaciones celulares e incluso
orgánicas. Se ha demostrado, por ejemplo, que la levadura, la mosca y la rata
pueden transmitir regulaciones epigenética a su descendencia durante algún
tiempo.
Cromatina
La epigenética (del griego epi, en o sobre, y -genética) hace referencia, en un sentido
amplio, al estudio de todos aquellos factores no genéticos que intervienen en
la determinación de la ontogenia o desarrollo de un organismo, desde el óvulo
fertilizado hasta su senescencia, pasando por la forma adulta; y que igualmente
interviene en la regulación heredable de la expresión génica sin cambio en la
secuencia de nucleótidos. Se puede decir que la epigenética es el conjunto de
reacciones químicas y demás procesos que modifican la actividad del ADN pero
sin alterar su secuencia, dicho de otro modo, su naturaleza.
Animación 3D del
ADN, un ácido nucleico que almacena la información genética y la transmite
hereditariamente
a. Los ácidos nucleicos son grandes polímeros (del griego “muchos
segmentos” son macromoléculas orgánicas formadas por la unión de moléculas más
pequeñas llamadas monómeros) formados por la repetición de monómeros (glucosa)
denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así,
largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños
gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los ácidos nucleicos
almacenan la información genética de los organismos vivos y son los
responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos básicos, el ADN y
el ARN.
b. Las proteínas son necesarias para la vida, sobre
todo por su función plástica (constituyen el 80 % del protoplasma deshidratado
de toda célula, es decir, del material viviente de la célula, o todo el
interior de la célula), pero también por sus funciones biorreguladoras (forman
parte de las enzimas) y de defensa (los anticuerpos son proteínas).
2. Roger Buffon, un philosophe au Jardin du Roi (1989),
Les sciences de la vie Dans la pensée
française au XVIIe s. (1993) y Pour
une histoire des sciences à part entière (1995),
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