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17.2.09

Ciencia y Tecnología

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JOSÉ MARTÍ

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Los nuevos Darwin


El padre de la evolución estaría maravillado de ver la ciencia que su teoría ha inspirado.


Llenando un vacío en el mapa de la evolución, el paleontólogo Neil Shubin boceta el cráneo, de 375 millones de años, del Tiktaalik roseae, desenterrado en 2004. El Tiktaalik, un pez con rasgos de animal terrestre, ayuda a seguir el viaje de la vida desde el mar hacia la tierra. Foto de Lynn Johnson.

Justo dos semanas antes de su muerte, Charles Darwin escribió un breve ensayo sobre una almeja córnea que se encontró adherida a la pata de un escarabajo de agua en un estanque de la parte central de Inglaterra. Fue su última publicación. El hombre que le mandó el escarabajo era un joven zapatero y naturalista amateur de nombre Walter Drawbridge Crick. Con el tiempo, el zapatero se casó y tuvo un hijo llamado Harry, quien a su vez tuvo un hijo con el nombre de Francis.

En 1953, Francis Crick, junto con un joven estadounidense llamado James Watson, haría un decubrimiento que conduciría de manera inexorable a la triunfal reivindicación de casi todo lo que Darwin dedujo acerca de la evolución.

Esta reivindicación no provino de los fósiles, de especímenes de criaturas vivientes o de la disección de sus órganos, sino de un libro. Lo que Watson y Crick descubrieron fue que cada organismo lleva dentro de sus células un código para su propia creación, un texto escrito en un lenguaje común a toda vida: el sencillo código de cuatro letras del ADN. “Todos los seres orgánicos que han vivido sobre la Tierra descienden de alguna forma primordial”, escribió Darwin. Francamente, adivinaba. Para entender la historia de la evolución –tanto su narrativa como su mecanismo– los Darwin modernos no tienen que adivinar: consultan las escrituras de la genética.

Piense, por ejemplo, en los famosos pinzones –fringílidos– de las Galápagos. Darwin notó que sus picos tenían diversas formas: algunos eran anchos y profundos, otros alargados, y unos más, pequeños y cortos. Asumió (un poco tarde) que a pesar de estas diferencias, todos los pinzones de las Galápagos eran primos cercanos. “Viendo esta gradación y diversidad de estructura en un grupo pequeño e íntimamente relacionado de pájaros –escribió en The Voyage of the Beagle–, uno puede muy bien imaginar que de un pequeño número original de pájaros en este archipélago, una especie se ha reproducido y modificado para fines diversos”.

Esto, también, eran suposiciones inspiradas. Pero al analizar la cercana similitud de sus códigos genéticos, actualmente los científicos pueden confirmar que los fringílidos de las Galápagos efectivamente descienden de una misma especie ancestral (un ave cuyo pariente vivo más cercano es el espiguero pardo).

El ADN no sólo confirma la realidad de la evolución, sino que también es muestra, en el nivel más básico, de cómo esta reconfigura las cosas vivientes. Recientemente, Arhat Abzhanov, de la Universidad de Harvard, y Cliff Tabin, de la Escuela Médica de Harvard, identificaron los genes responsables de algunas de esas formas en los picos. Los genes son secuencias de letras de ADN que, al ser activadas por la célula, forman una proteína específica. Abzhanov y Tabin encontraron que cuando el gen de una proteína llamada BMP4 se activa (los científicos usan la palabra “expresa”) en la quijada de un embrión de fringílido en crecimiento, hace que el pico sea más profundo y ancho. Este gen se expresa de manera más contundente en el pinzón de Darwin grande (Geospiza magnirostris), que utiliza su robusto pico para abrir semillas y nueces grandes. En otros fringílidos, un gen expresa una proteína llamada calmodulina, que forma un pico largo y delgado. Este gen es más activo en el pinzón de Darwin de los cactus grande (G. conirostris), que usa su pico alargado para buscar semillas en la fruta de los cactus.

En otro grupo de islas, frente a la costa del Golfo de Florida, los ratones playeros tienen pieles más claras que los que habitan tierra adentro. Esto los camufla mejor sobre la arena. Hopi Hoekstra, también de Harvard, y sus colegas rastrearon la diferencia de color hasta el cambio de una sola letra en un gen particular, que disminuye la producción de pigmento en el pelaje. La mutación ha ocurrido desde que se formaron islas de playa, hace menos de 6 000 años.

La idea más grandiosa de Darwin fue que la selección natural es responsable en gran medida de la variedad de rasgos que se ven entre especies relacionadas. Ahora, en el pico del fringílido y en el pelaje del ratón podemos ver realmente cómo interviene la selección natural, moldeando y modificando el ADN de los genes y su expresión para que el organismo se adapte a sus circunstancias particulares.

Darwin, quien supuso que la evolución avanzó lentamente a una velocidad glacial, sólo observable en los registros fósiles, estaría igual de complacido por otro descubrimiento. En los mismos fringílidos de las Galápagos, los Darwin modernos pueden ver cómo se lleva a cabo la evolución en tiempo real. En 1973, Peter y Rosemary Grant, esta vez de la Universidad de Princeton, comenzaron a hacer observaciones anuales de las poblaciones de fringílidos en la pequeña isla de Daphne Major, en las Galápagos. No tardaron en descubrir que, de hecho, los fringílidos evolucionan de un año al otro, conforme las condiciones de la isla cambian, de la humedad a la sequedad y viceversa. Un fringílido con un pico más pequeño no es una nueva especie, pero Peter Grant cree que sólo hacen falta unos cuantos incidentes para que se establezca una nueva especie, que no elegirá reproducirse con la de sus padres.

La variación que se ha visto en los fringílidos de las Galápagos es un ejemplo clásico de “radiación adaptativa”, en la que cada especie evoluciona de un ancestro común para explotar un tipo específico de alimento. Otra famosa radiación tuvo lugar en un grupo diferente de islas: de agua, no de tierra. Los lagos y ríos del Gran Valle del Rift, en África, contienen unas 2 000 especies de peces cíclidos que evolucionaron de unos cuantos ancestros. Por ejemplo, el Lago Victoria, el más grande de ellos, estaba completamente seco hace sólo 15 000 años. Sus 500 especies distintas de cíclidos evolucionaron desde entonces a partir de un puñado de especies de origen incierto. Como los fringílidos, las especies de peces cíclidos se han adaptado a dietas en diferentes hábitats, como zonas rocosas o arenosas en los lechos del lago. Algunas especies comen algas y tienen muchos dientes para rascar y jalar materia vegetal, mientras que otros se alimentan de caracoles y tienen quijadas fuertes y gruesas, capaces de romper conchas. ¿Y qué gen es responsable de que esas mandíbulas sean más anchas? El de la proteína BMP4, el mismo que hace que el pico del pinzón de las Galápagos sea más ancho y profundo. ¿Qué mejor evidencia para la creencia de Darwin de que todas las especies tienen algo en común que haber hallado que el mismo gen realiza la misma función en los pájaros y los peces en continentes separados?

En El origen de las especies, Darwin discretamente evitó hablar de cómo su teoría se extendería para abarcar a los seres humanos. Una década después hizo frente a esa cuestión en . Estaría encantado de saber que cierto gen, llamado FOXP2, es crucial para el desarrollo normal del habla en las personas y también del canto en las aves. En 2001, Simon Fisher y sus colegas de la Universidad de Oxford descubrieron que una mutación en este gen provoca defectos de lenguaje en las personas. Más tarde demostró que el gen es necesario en los ratones para aprender secuencias de movimiento rápido; sin él, el cerebro no hace las conexiones que normalmente registrarían el aprendizaje. En los seres humanos, se supone que el FOXP2 es crucial para aprender los sofisticados y rápidos movimientos de labios y lengua con los que expresamos nuestros pensamientos.

Constance Scharff, de la Universidad Libre de Berlín, descubrió después que este mismo gen es más activo en una parte del cerebro de un pinzón cebra joven, justo cuando el pájaro está aprendiendo a cantar. Con despiadada ingenuidad, su grupo infectó los cerebros de los fringílidos con un virus especial, que lleva una copia espejo de parte del gen FOXP2, la cual reprimió la expresión natural del gen. El resultado fue que los pájaros no sólo cantaban de manera más desigual sino que además imitaban erróneamente el canto de los adultos.

Los darwin de hoy pueden observar con detalle cómo las presiones, como la competencia y los cambios ambientales, son capaces de forjar nuevas especies. Pero Darwin también propuso otro conductor de la evolución: la selección sexual. En el Lago Victoria, la visión de los peces cíclidos se adapta a la luz de su entorno: en mayores profundidades, donde la luz disponible se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, sus receptores visuales están predispuestos hacia la luz roja, mientras que más cerca de la superficie ven mejor en azul. Ole Seehausen, de la Universidad de Bern y del Instituto Federal de Ciencia y Tecnología Acuática de Suiza, encontró que los cíclidos macho han desarrollado colores llamativos para captar la mirada de las hembras: típicamente rojo cerca del fondo del lago y azul en las partes menos profundas. Las poblaciones azules y rojas parecen genéticamente divergentes, lo cual sugiere que están en proceso de convertirse en dos especies distintas.

Si la selección natural es la supervivencia del más apto (una frase acuñada por el filósofo Herbert Spencer, no por Darwin), entonces la selección sexual es la reproducción del más atractivo. Tiene el delicioso efecto de generar armas, ornamentos, cantos y colores, especialmente en los animales macho. Darwin creía que algunos de esos adornos, como las astas de los venados, les ayudaban a los machos a pelearse entre ellos por las hembras; otros, como las colas de los pavorreales, contribuyen al “encanto” (su palabra) de los machos para atraer a las hembras a aparearse. La verdad es que la belleza inútil le preocupaba, pues parecía una excepción a las acciones implacablemente prácticas de la selección natural. En abril de 1860, le escribió al botánico estadounidense Asa Gray: “Cada vez que la miro, ¡la simple vista de la pluma de la cola de un pavorreal me enferma!”

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