Los virtobios de Darwin
Rafael Hernández
En el artículo anterior estuvimos hablando de una de las fuerzas directoras de la evolución que es la tasa de cambio o variación existente en el mundo natural, y nos quedaba todavía por hablar de la segunda piedra angular de la teoría evolutiva debida a Darwin. Es bastante obvio, y casi una perogrullada, el decir que si no existiera la posibilidad de cambio no podría existir la evolución, pero todo el mundo coincide en afirmar que la fuerza más importante que dirige la evolución es la selección natural.
La selección natural se refiere al hecho de que solamente los mejores adaptados a su ambiente sobreviven y son capaces de dejar descendientes que continúen "acumulando" dichos cambios. Es absolutamente cierto que por puro azar solamente no podrían haberse creado las maravillosas estructuras vitales, pero aquí la palabra clave es "solamente" puesto que si las mutaciones son azarosas en su aparición y tipología desde luego la selección natural no tiene nada de azaroso.
La gran genialidad de Darwin residió en suponer esto cuando aún no se tenía ni la más remota idea de la existencia del material hereditario ni de qué están formados los genes. Anteriormente a Darwin la teoría evolutiva de moda entre los círculos científicos se debía a un aristócrata francés llamado Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, y se resume en la famosa frase "la función crea el órgano". Esta ingenosa teoría se fundamentaba en observaciones como la siguiente: si uno se dedica a entrenar haciendo ejercicio con pesas termina desarrollando una musculatura más grande y mejor definida que si no hace nada de ejercicio, y su fuerza, agilidad, y destreza serán mucho mayores. Así pues, y por extensión, los antecesores cuellicortos de las jirafas para alcanzar las ramas y hojas más altas de las acacias, una de sus principales fuentes alimenticias, comenzaron a esforzarse estirando su cuello de tal manera que cada vez más sus descendientes, que hacían lo mismo, comenzaron a tener un cuello más largo y por eso hoy las jirafas tienen el cuello que tienen hoy día.
No nos olvidemos, además, de que las jirafas tienen exactamente el mismo número de vértebras que nosotros en el cuello, siete, sólo que las suyas son extraordinariamente más largas. Así pues la necesidad de la función, alimentarse de ramas altas, crea el órgano especializado, el cuello largo.
Si alguno de vosotros sois seguidores de esta teoría seguramente esperaréis que los hijos de Swartzeneger salgan tan musculados como su padre, pero os desengañaremos rápidamente ya que para tener la misma musculatura que éste deberán esforzarse tanto o más que su padre.
Muchas de las reticencias a aceptar la teoría de la selección natural se deben al hecho de que se identifica con una teoría del azar, y es cierto que las mutaciones o cambios que generan variabilidad son azarosos pero aquí nos estamos olvidando de que en el proceso de selección de dichos cambios no hay nada de azaroso sino que está absolutamente dirigido hacia la adaptabilidad. La selección natural es una fuerza extraordinariamente potente, que no se lleve nadie a engaño, puesto que estamos hablando de si los genes que dan lugar a esos cambios se seleccionan y tienen una continuidad en el tiempo, es decir, tienen otra oportunidad en la ruleta de la vida de volver a perpetuarse o si no es ese el caso entonces desaparecen para siempre.
Nos explicaremos retomando el ejemplo del ojo que tanto nos sirvió en el artículo anterior. Si la diferencia entre tener un ojo "un 1% mejor" o "un 0.1% mejor" o "un 0.01% mejor" entre un animal y otro de la misma especie es que el que tiene el mejor ojo ve un poco antes a su depredador y tiene un poco de tiempo más para escapar. Estadísticamente, el animal con el mejor ojo podrá escapar más veces que el que tiene un ojo peor, y desde luego si a uno se lo comen porque no ha podido ver a quien se lo va a comer, malamente va a poder reproducirse. Pero también funciona en el otro sentido, es decir, si de su vista depende el capturar a sus presas para alimentarse, es obvio que un animal con una agudeza visual un poquito mejor, estadísticamente, a lo largo del tiempo y dentro de toda la población de animales tendrá más probabilidades de descubrir a sus presas y de cenar ese día de tal manera que sus probabilidades de sobrevivir y reproducirse son mayores. Pero aún podemos ir más lejos, si nuestro animal, por el hecho de tener una vista un poco mejor, es capaz de detectar sutiles diferencias entre los animales del sexo opuesto que les permitan decidir cuál de todos los posibles es el que se encuentra más sano, más robusto, más fuerte y mejor alimentado, etc. etc., su descendencia tendrá mejores probabilidades de sobrevivir también por tener unos padres tan sanos. En definitiva, una mejora, aunque sea pequeña, en la capacidad de visión afecta a muchos aspectos diferentes de las relaciones de los animales con su medio, y todos estos efectos, combinados entre sí, sí marcan una diferencia realmente importante a la hora de sobrevivir o morir.
En este sentido la selección natural es una criba implacable, sólo los mejores serán capaces de sobrevivir, y las diferencias a veces son debidas a cambios tan leves que a nosotros nos pueden pasar fácilmente desapercibidos, pero que sin duda deciden la balanza entre la vida y la muerte.
La frontera que separa la vida de la muerte, la posibilidad de tener descendencia que haga que nuestros genes escapen del olvido total y la muerte evolutivamente hablando puede tener muchas veces un grosor y longitud inferior al milímetro y para muestra un botón, perdón, un pinzón.
Los pinzones de Darwin
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Certhidea olivacea |
| Camarhynchus pallidus | |
| Camarhynchus heliohates | |
| Camarhynchus crossirostris | |
Los pinzones de Darwin de las Islas Galápagos | |
Entre los animales que recolectó en las Galápagos se encuentran los pinzones del género "Geospiza", latinajo que significa pinzón de tierra, aunque en realidad existen trece especies de pinzones en las Galápagos, algunos de ellos tan similares entre sí que es difícil distinguirlos, sin embargo, sus hábitos alimentarios y de conducta no pueden ser más dispares, de tal manera que algunos se alimentan de cactus, otros de hojas verdes, otros de diferentes tipos de semillas, otros pelan las cortezas de las ramas y hay otros que se alimentan desparasitando iguanas. Todas estas excentricidades alimenticias se traducen en que tanto sus picos como la manera de usarlos sean tremendamente variables.
Sin embargo, Darwin al principio los vio tan parecidos entre sí que los que recogió de las primeras dos islas los puso en la misma bolsa sin marcar su procedencia. En total recogería treinta y un ejemplares de pinzones, repartidos en nueve variedades diferentes.
Aunque las teorías evolucionistas de Darwin no madurarían hasta algún tiempo después, ni en sus sueños más locos hubiera pensado Darwin que la evolución se estaba produciendo allí en las Galápagos, ante sus inquisitivos ojos, en un espacio tan reducido como son los pocos kilómetros que separan unas islas de otras.
Resulta increíble que sea aquí en las Galápagos, (y con los mismos animales, los pinzones, que Darwin utilizara originalmente) el lugar donde se hayan encontrado las pruebas más palpables de la evolución en activo.
Peter y Rosemary Grant, biólogos de la universidad de Princeton, llegaron por primera vez a las Galápagos en 1973 y desde entonces han pasado cada año largas temporadas, marcando, midiendo y pesando todos y cada uno de los individuos de las islas haciendo el censo más completo conocido sobre una especie animal. También fueron anotando las condiciones climáticas, la distribución de tamaño y dureza de las semillas que servían de alimento a los pinzones, y los resultados de todos estos años de investigación son asombrosos. De todas las partes de los pinzones que miden, y por su especial importacia en la alimentación se encuentra el pico, tomando los tamaños tanto en longitud, grosor, profundidad y anchura.
Llevan también la cuenta, siempre que pueden, de qué animales forman nidos y qué machos se aparean con qué hembras.
Otros de los problemas existentes para aceptar la teoría de la evolución es debido a la gran cantidad de tiempo que hay que esperar para obtener algún resultado fiable, pongamos por caso entre medio y un millón de años, por lo que se hace bastante difícil elaborar experimentos de esta duración, pero los Grant han demostrado que tal cosa puede no ser cierta pues ellos han presentado las pruebas más palpables de la evolución en marcha tan sólo en el espacio de veinticinco años.
Son muchos los datos que los Grant han acumulado a lo largo de los años pero los más llamativos son sin duda alguna los siguientes.
En el quinto año que los Grant pasaban en las islas, 1977, tuvo lugar una de las sequías más grandes de las que se tenía noticia por allí con unas consecuencias absolutamente desastrosas para la población de pinzones. Debido a la sequía las plantas no florecieron y no se generaron nuevas semillas y la comida comenzó a escasear, y al igual que ocurre con una bolsa de pistachos, (cuando todos nos hemos comido aquellos que estaban abiertos más fácilmente los que quedan siempre para comerse al final son los más duros de abrir), las semillas que quedaban para alimentarse los pinzones eran las más duras y más espinosas, y ¡alrededor del 85% de todos los pinzones! murieron ese año, (lo que, posiblemente, sea la masacre natural mejor documentada hasta la fecha), y sólo sobrevivieron los mejor adaptados, aquellos con el pico más grande y fuerte, que les permitió alimentarse de este tipo de semillas. Cuando se compara la anchura, longitud y profundidad de los picos de antes de la sequía y de después de la misma se ve que una diferencia de sólo medio milímetro en longitud y en anchura del pico supuso la criba entre la vida y la muerte.
La sopa primigenia de los virtobios
Cuando jugábamos con el programa de los biomorfos vimos cómo la acumulación de pequeños cambios nos llevaba por los terrenos inexplorados descubriéndonos bichejos cada vez más y más complejos y elaborados. Pero allí la selección la hacíamos nosotros. Lo que nos gustaría, para simular aún con más realismo lo que ocurre en la naturaleza, sería dejar a nuestras criaturillas desenvolverse solas por su universo. Como nosotros carecemos de la posibilidad de ir a las Galápagos y estudiar un ecosistema entero durante años, nos hemos creado el nuestro propio, de tal manera que cómodamente hundidos en nuestro sillón podemos ver la evolución desplegándose ante nuestros ojos a velocidad de vértigo sobre la pantalla de nuestro ordenador.
Sobre la pantalla aparecen al principio 10 virtobios (palabra que nos acabamos de inventar como contracción de microbio virtual) amarillos (Virtobio darwinii, variedad gualda), que se mueven buscando su comida, en forma de suculentos puntos azules. Su patrón de movimiento está determinado por los genes que los forman, al principio 9, pero más según evolucionan, ya que los genes de cada virtobio los tenemos almacenados en una lista encadenada y podemos eliminar, duplicar, añadir, etc., nuevos genes a la vez que cambiamos las propiedades de los existentes.
Estos virtobios tienen que almacenar energía, a base de comer, para poder reproducirse, pues sólo pueden reproducirse cuando su energía interna sobrepasa un determinado nivel, (algo así como madurar sexualmente a base de atracones de comida). Cuando los virtobios se reproducen alguno de sus genes puede mutar, (hemos puesto una tasa de mutación tan alta para no tener que esperar algunos millones de años a ver suceder algo en nuestra pantalla), para bien o para mal, variando así su patrón de movimiento y por lo tanto su estrategia de forrajeo por lo que pueden ser más o menos efectivos en recolectar comida, lo que se traducirá en que se morirán o no antes de reproducirse. Como también envejecen con el paso inexorable de los tics de reloj, si pasado un tiempo no han acumulado la suficiente energía se mueren y pasan a tener color verde, para terminar descomponiéndose y desaparecer.
Al igual que en la naturaleza, sólo sobreviven aquellos cuya descendencia está mejor preparada para alimentarse y reproducirse. Debido a los parámetros vitales seleccionados muchas veces todos mueren rápidamente, pero otras veces aparece alguna especie que es buena recolectora y a partir de ella se genera una gran cantidad de especies diferentes. Así, nos encontraremos individuos que se mueven cruzando la pantalla de lado a lado a toda velocidad y siguiendo líneas rectas con pocas variaciones en su dirección, mientras que otros se mueven investigando a su alrededor y no saliendo a explorar mucho. Cuando la cantidad de especies es muy grande la comida comienza a escasear y se producen muertes masivas, es el equivalente a las sequías de las islas Galápagos. Estos episodios de muertes masivas son los pasos de gigante de la evolución.
Cuando el programa acaba, bien porque todos los individuos mueren o bien porque pulsamos cualquier tecla, se genera un listado "evoluc.out" con la composición genética de cada virtobio que hubiera hasta ese momento. Además, podéis explorar para ver cuál es el tamaño de las especies dominantes o si existe algún conjunto de genes que están dando la ventaja evolutiva sobre el resto.
bibliografía
"Climbing mount improbable".Richard Dawkins. Penguin Books. (1996)