Charles Darwin recibió la invitación para realizar un viaje alrededor del mundo como naturalista a bordo del barco HMS Beagle. Las exploraciones más memorables tuvieron lugar cuando anclaron en las islas Galápagos, un archipiélago volcánico del Pacífico a 1.000 km. al oeste de Ecuador. Allí Darwin encontró extrañas especies vegetales y animales como tortugas gigantes e iguanas marinas.
Los animales y las plantas que Darwin estudió eran únicos en más de un sentido. Muchas especies no aparecían en ningún otro lugar del mundo, y algunas especies de aves, reptiles y plantas sólo podían encontrarse en una isla del archipiélago. El caso más claro eran los pinzones que también se diferenciaban por isla. En concreto se evidenciaba una llamativa variación en los modelos de pico. Por ejemplo, en una isla, los pájaros tenían un pico largo y puntiagudo, mientras que en otra isla el pico era corto y grueso. Darwin comprendió que las diferencias se debían a los alimentos específicos disponibles en las distintas islas, algunas de las cuales estaban separadas por unos 100 km. de distancia. Los pájaros con pico largo y puntiagudo se habían especializado en comer insectos y chupar el néctar de las flores, mientras que los pinzones con picos cortos y gruesos eran expertos en cascar nueces y semillas. Actualmente se distinguen hasta 13 especies diferentes. La variación en los pinzones demuestra que las especies pueden originarse relativamente rápido. De la investigación genética se desprende que las especies están estrechamente relacionadas entre sí y por lo tanto que evolucionaron en el archipiélago, posiblemente durante varias decenas de miles de años. En algún momento, varios pinzones debieron llegar casualmente al archipiélago, procedentes del continente, por una tormenta o una fuerte brisa marina. A continuación, los pájaros se fueron convirtiendo en especies distintas en las diferentes islas y cada una de ellas con sus preferencias alimenticias y un pico especialmente equipado para ello. Así a partir de unos cuantos colonos surgió un abanico de especies. Durante el viaje del Beagle, Darwin aún no podía prever las implicaciones de sus exploraciones, pero los pinzones se convertirían más tarde en una baza importante a la hora de defender su teoría de la evolución.
Un año despés de su llegada a Londres, Darwin inició un proyecto secreto para fundamentar sus sospechas en torno a la evolución o “transmutación”, como la llamaba él. Darwin era muy consciente de que debía aportar más pruebas para convencer al público victoriano, conservador y temeroso de Dios.
* Darwin encontró la primera pieza del rompecabezas en la geología, la disciplina que estudia la antigüedad de la tierra y la historia de su formación. Hasta la primera mitad del siglo XIX, la geología estaba dominada por las interpretaciones bíblicas de la historia de la tierra. Muchos científicos creían que la tierra no podía tener más que algunos miles de años de antigüedad, un criterio que concordaba con el Antiguo Testamento. La teoría más popular en la geología era la teoría del catastrofismo, la idea de que los fenómenos de la superficie actual de la tierra, como las montañas, los valles y los océanos, habían sido provocados por catástrofes. Estos cataclismos, de los cuales el más conocido era el diluvio universal, constituían la prueba de las intervenciones divinas. El joven Darwin se sintió atraído por esa teoría.
Sin embargo, en el siglo XVIII, el geólogo James Hutton ya había propuesto una teoría diferente: el uniformismo. En este teoría proponía que la tierra tenía mucho más que algunos miles de años y que los fenómenos en su superficie se deben a procesos naturales y graduales como la erosión, la sedimentación y el vulcanismo, procesos que también se registran en la actualidad. Darwin, a través del libro de Charles Lyell “Principios de geología” que leyó durante su viaje alrededor del mundo, fue conociendo esta teoría.
Darwin conoció así que no son necesarias las intervenciones divinas para explicar las características de la superficie de la Tierra. La Tierra no tenía unos miles de años como se interpreta en la Biblia, sino decenas de millones de años. Según Darwin suficiente tiempo para hacer posible el proceso de evolución. Ya que la superficie de la tierra cambia constantemente, los organismos se ven obligados a adaptarse a esos cambios.
* La segunda pieza del rompecabezas para apoyar su proyecto fue la embriología, la ciencia que estudia el desarrollo de los organismos desde la fecundación hasta el nacimiento. Los descubrimientos apuntaban al hecho de que diferentes especies animales tienen una ascendencia común. Los embriones se desarrollan a menudo a partir de un mismo boceto, lo cual indica un origen común. En una fase temprana del desarrollo, los embriones de diferentes especies animales evidencian unos parecidos llamativos. Tanto es así que apenas es posible distinguir entre sí a los embriones de diferentes vertebrados como los reptiles, las aves y los mamíferos.
Algunos biólogos consideraban que la fase embrionaria era una especie de repetición acelerada de la evolución en su conjunto. El biólogo Ernst Haeckel, abanderado del darwinismo en Alemania resumió la idea con la siguiente fórmula: La ontogenia recapitula la filogenia
Esta frase significa que en el desarrollo del embrión humano se repiten las diferentes fases de la evolución como especie. Por ejemplo, en una fase temprana, el embrión humano aún tiene orificios branquiales, como los peces, y una cola, como muchos monos. Para convertirse en ser humano, el embrión tiene que ser primero pez, luego anfibio y un reptil, y después un mono. Hoy en día, esta teoría se considera demasiado simplista. La fase embrionaria no constituye una repetición exacta de anteriores estadios de la vida. Aún así, los avances en la embriología fueron importantes porque apuntaban hacia el origen común de la vida.
* La tercera prueba de Darwin para la evolución provino de la anatomía comparativa. Para Darwin los resultados eran los mismos que en la embriología. La estructura de determinados órganos y miembros en diferentes tipos de organismos, a pesar de las diferencias superficiales, a menudo la misma. Así el ala de un murciélago, la pata de un topo, la aleta pectoral de la ballena y la mano del hombre. Estas extremidades evidencian una llamativa semejanza básica, pese a las distintas funciones y tamaños adquiridos. Todas están basadas en el mismo esquema de cinco dedos. Según Darwin, esta semejanza anatómica era de nuevo una prueba del mismo origen evolutivo común de las especies. Durante la evolución, las extremidades habían adquirido diferentes funciones, adaptadas al entorno específico en el que vivían los animales.
En la actualidad, los biólogos evolutivos califican las extremidades anteriores del murciélago, el topo, la ballena y el ser humano de “homólogos”, es decir, las extremidades tienen diferentes funciones, pero se han construido a partir del mismo esquema y proceden de un ancestro común. A la inversa, las características son análogas cuando tienen la misma función, pero han evolucionado de forma independiente entre sí. Por ejemplo, las aletas y las patas palmeadas de los mamíferos marinos se parecen a las aletas de los peces, pero no son el resultado de un origen común y por consiguiente no son homólogas. Las alas de los pájaros y los insectos son otro ejemplo de estructuras análogas. La evolución llega a la misma solución por diferentes vías.
* La cuarta prueba la encontró en anatomía en los órganos rudimentarios. Son órganos o miembros que han perdido progresivamente su función. La rabadilla o el intestino ciego, las extremidades posteriores de las serpientes o los ojos rudimentarios de animales que viven en cuevas, son ejemplos. Es evidente que estos miembros o extremidades no apuntan en dirección de un creador, pues ¿por qué el Ser Supremo iba a equipar a sus criaturas con todo tipo de partes inútiles y superfluas? Comparémoslo con un moderno fabricante de electrónica que incorpora todo tipo de interruptores inútiles y bombillas rotas en sus aparatos. Semejante empresario no tardará en cerrar su establecimiento. Darwin tenía una explicación sencilla para la presencia de los órganos y miembros rudimentarios: la descendencia con modificación. Durante la evolución, algunos animales y plantas se adaptaron a otro entorno y ello provocó una reducción gradual de determinados órganos y miembros.
* La quinta prueba, la paleontología, ofreció a Darwin lo que es la indicación más tangible de la evolución: los fósiles.
Fueron durante largo tiempo un gran enigma para la ciencia. ¿De dónde procedían aquellas extrañas criaturas y por qué habían desaparecido? Hasta el siglo XIX muchos sospechaban que aquellos animales prehistóricos habían perecido durante el diluvio universal. Pero este explicación tuvo que revisarse cuando las investigaciones demostraron que los fósiles no tenían algunos miles, sino muchos millones de años de antigüedad. Darwin pensó que aquellas criaturas tenían que ser los precursores de los animales actuales. En tal caso, en las capas terrestres deberían encontrarse las formas intermedias y los eslabones perdidos que pudieran demostrar la evolución de una especie a otra. El Archaeopteryx, que vivió hace 150 millones de años y tenía el tamaño de un cuervo, era el perfecto eslabón perdido, pues tenía características de reptil (dientes y cola vertebrada) como las de un ave (espoleta, plumas y alas).
* La sexta prueba que Darwin utilizó para respaldar su proyecto secreto venía de la biogeografía, el estudio de la distribución de las especies vegetales y animales en la tierra. Si se estudia esta distribución llama la atención que no es homogénea. Muchas especies están vinculadas a una determinada región o continente. Pensemos en los marsupiales que solo están en Australia o Nueva Zelanda o los animales de las Galápagos. Si Dios hubiera creado las plantas y animales de la tierra, cabría esperar que los organismos que viven en las mismas circunstancias naturales se parecieran mucho entre sí. En su viaje, Darwin reconoció en las islas de Cabo Verde en la costa occidental de África una geología y geografía casi idéntico a las Galápagos. Pero no podía decirse lo mismo de la flora y fauna de los dos grupos de islas. Las plantas y animales que Darwin encontró en Cabo Verde se parecían mucho a sus parientes en África, mientras que las de las Galápagos mostraban semejanzas con las de América del Sur. Todo apuntaba a que los habitantes de las islas y sus semejantes en el continente habían tenido un ancestro común relativamente reciente. Según Darwin, la desigual destribución de animales y plantas sólo podía comprenderse atendiendo a conceptos evolutivos.
Con todo esto para Darwin el hecho evolutivo había quedado demostrado pero ¿cuál era la fuerza impulsora de este proceso? Darwin lo ignoraba. Compartió el criterio de Lamarck de que las especies evolucionaban por una aspiración interior, pero mientras tanto seguía buscando otra explicación. Comenzó a interesarse por la variedad que existe entre los animales domesticados y plantas cultivadas. Los criadores de animales parecían capaces de crear un enorme variedad de razas de perros y palomas a partir de la selección y la mejora. Y lo mismo podía decirse de los cultivos, como demostraban las diferentes razas de cereales y coles. Las diferentes razas debían proceder de un determinado “tipo primitivo”. Darwin comprendió que la clave de esa variedad residía en la selección artificial. En cientos o miles de años, los criadores y cultivadores habían seleccionado las características más deseadas de determinados animales y plantas. El resultado era una asombrosa riqueza de razas. Pero Darwin seguía preguntándose cómo ese principio de selección podía aplicarse a los organismos que vivían en estado salvaje.
La solución llegó de forma más o menos imprevista. Darwin leyó casualmente “Ensayo sobre el principio de la población” del economista Thomas Malthus. En esta obra se dice que el crecimiento demográfico nunca va aparejado con el espacio vital presente y el suministro de comida disponible. Las poblaciones tienen tendencia a crecer mucho más rápido de lo que permite el sustento. Así surge una lucha por la existencia en las guerras, las epidemias y las hambrunas donde se disminuye la población. Darwin apreció que en esta lucha se mantiene las variaciones favorables en una población y destruye las desfavorables. La consecuencia podría ser, a la larga, la formación de nuevas especies. Durante sus exploraciones, Darwin había visto que los organismos dentro de una población solían evidenciar pequeñas diferencias, por ejemplo de color, tamaño, fertilidad, resistencia a enfermedades, etc. Según Darwin, esa variación era la fuente de la evolución. Una variación favorable es recompensada por la selección natural en el sentido de que su poseedor tiene más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Así, una característica favorable tiene buenas posibilidades de aparecer en la siguiente generación. Las variaciones desfavorables son penalizadas por la selección natural dado que sus poseedores mueren o producen menos descendientes. Dado que los poseedores de características favorables producen más descendientes, esas variaciones se irán propagando poco a poco en la población. La variación hereditaria y la selección natural adapta a las poblaciones a los factores ambientales cambiantes.
Darwin rompió radicalmente con la idea de que la naturaleza se compone de determinadas esencias o formas platónicas inmutables. Desde la Antigüedad clásica hasta el siglo XIX, esta visión era ampliamente compartida por los naturalistas. Darwin socavó esa tradición de forma definitiva. La regla no es la uniformidad, sino la variación: los individuos que pertenecen a la misma especie nunca son iguales. Y lo que es más importante, las especies no son estáticas sino mutables.
Ya tenía muchas pruebas convincentes avalando su teoría, Darwin no opinaba lo mismo. Influido por su enfermedad, no se sentía con fuerzas para hacer públicas sus polémicas ideas. Decidió aplazar la publicación. En Enero de 1839 se casó y aquel mismo año fue nombrado miembro de la Royal Society, y escribe su primer libro “Diario de viaje de un naturalista alrededor del mundo” donde describe su viaje en el Beagle. Durante el resto de su vida, el enfermo Darwin apenas saldría de su casa. Pero, a pesar de que casi llevaba la vida de un inválido, seguía trabajando con empeño en su proyecto secreto.
Los años transcurrían y Darwin seguía puliendo y reforzando sus argumentos, complementaba las pruebas con nuevos detalles y reflexiones. La muerte de su hija a los 10 años y el empeoramiento general de su salud marcaron la vida de Darwin hasta su muerte.
En 1856, el geólogo Lyell visitó a Darwin. Allí le enseñó el manuscrito de su investigación secreta. Lyell quedó impresionado e intentó convencerlo de que publicara sus ideas. No le hizo caso pero Darwin recibe una carta de Alfred Russel Wallace donde le escribía que había encontrado la solución del problema de cómo pueden cambiar las especies. Para desconcierto de Darwin, Wallace había llegado exactamente a la misma conclusión que él: la selección natural era el mecanismo de la evolución. A Darwin no le quedó otro remedio que publicar primero una breve disertación que no tuvo muchas reacciones. En 1859 resume considerablemente sus escritos originales y publica “El origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida”.
El mundo científico aceptó casi unánimemente su teoría. Hubo protestas por parte de las autoridades eclesiásticas pero no frenaron la difusión de las ideas de Darwin. Gran parte del éxito la tuvo Huxley, que se entregó a la tarea de defender el darwinismo.
Pero en la teoría de la evolución seguía evidenciándose una laguna. Darwin y los suyos se rompían la cabeza para averiguar de qué manera las características se transmiten de una generación a otra. Era evidente que la variación era la fuente de la evolución. Pero ¿qué variaciones se transmitían a la siguiente generación y cuáles no?¿Una característica favorable no se debilitaría progresivamente a través del cruzamiento? Se sabía que los nuevos organismos surgían de la fusión entre un espermatozoide y un óvulo pero, en aquella época, se desconocía qué información se transmitía en la fecundación. En definitiva, lo que le faltaba a Darwin era un teoría plausible de la herencia.
Durante los últimos diez años de su vida, Darwin recurrió a la suposición de Lamarck de que las características adquiridas son hereditarias. Para ello desarrolló su teoría de la Pangénesis, la idea de que las células sexuales reciben información sobre lo que le sucede al cuerpo. Así, a través de la corriente sanguínea, se enviarían pequeñas partículas desde todas las partes del cuerpo a los espermatozoides o a los óvulos. Esta hipótesis explicaba además el principio lamarckiano de uso y desuso. El lamarckismo floreció de nuevo durante las últimas décadas del siglo XIX, en parte gracias a Darwin.
Pero ese renacimiento se acabó de forma abrupta cuando el biólogo alemán August Weismann demostró que la teoría de la herencia de Lamarck y la teoría de Darwin de la pangénesis no eran correctas. En un experimento algo cruel cortó las colas de decenas de generaciones de ratones para comprobar si con ello se reduciría la longitud media de las colas de los ratones nacidos posteriormente. Sin embargo, eso no sucedió, pues cada nueva generación de ratones tenía la misma cola larga que las generaciones anteriores Así se demostró que las características adquiridas en vida, en este caso una mutilación, no eran hereditarias. (Podía haberse limitado a observar a los niños judíos o musulmanes que durante generaciones son circuncidados, pero siguen naciendo con un prepucio intacto).
A la muerte de Darwin en 1882, la solución de esta cuestión seguía siendo un incógnita. Podría haber sido distinto pues la teoría de la herencia fue formulada 15 años antes por el monje Gregor Mendel. Por desgracia, sus innovadores descubrimientos apenas tuvieron resonancia. Experimentando con guisantes Mendel descubrió que la transmisión de características estaba vinculada a determinadas leyes. Las pruebas de mejora y cruzamiento demostraron que el material hereditario se componía de unidades discretas y separables que más tarde se llamarían genes. Mendel demostró que una determinada característica, por ejemplo el color amarillo o verde de los guisantes, podía permanecer oculta durante generaciones para luego reaparecer. La expresión de un gen puede eliminarse, pero no así el propio gen. A través de reproducción sexual, el material hereditario es sacudido constantemente pero no se mezcla: el carácter unitario de los genes se mantiene intacto. Mendel llamó “dominantes” a los genes que se expresaban (amarillo) y “recesivos” a los que no (verde). Mendel pudo predecir con bastante exactitud la relación exacta en la que aparecían o no estas características. Además dio con los cambios espontáneos en la estructura de los organismos, las llamadas mutaciones. Estas mutaciones producían a veces variaciones nuevas. Cuando la mutación aparece en las células sexuales es hereditaria.
En 1900, dieciocho años después de morir Darwin los hallazgos de Mendel fueron redescubiertos y se unió la teoría de Darwin de la selección natural con la teoría de la herencia de Mendel. Pero pronto salieron dos grupos que discutieron esta unión:
– Los mendelianos que creían que las mutaciones incidentales eran el motor de la evolución. Ésta discurría a sacudidas, con saltos grandes y abruptos A través de una macroevolución incluso podría aparecer una nueva especie. Para ellos el principio de selección natural era superfluo.
– Los darwinistas creían que la variación continua era la fuente de la evolución. La selección natural era la fuerza impulsora de la evolución. Esta confrontación científica se prolongó hasta la década de los veinte del pasado siglo.
Finalmente, tras la labor de los científicos, se logró entrelazar las ideas de Darwin y Mendel. Como culminación de esto Julian Huxley escribió en 1942 La evolución. Síntesis moderna. La síntesis moderna, el neodarwinismo, constituye el final de la revolución científica iniciada en el siglo XVII. Esa revolución sustituyó las causas sobrenaturales y misteriosas por causas naturales estudiables por la ciencia. La visión del mundo se mecanizó: todo se puede analizar científicamente. Para poder explicar el desarrollo de la vida en nuestro planeta ya no es necesario que apelemos a un ser supremo o a otras causas milagrosas. Así Darwin cambió de forma fundamental nuestra visión sobre nosotros mismos y nuestro lugar en el universo.
La nueva visión iniciada en Darwin marca un hito irreversible en la historia de la ciencia
