El origen de los eucariotas

John Maynard Smith

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Como he dicho varias veces en este blog, la teoría de la evolución está bien establecida. Sin embargo, está lejos de explicarlo todo. Aún quedan muchos misterios. En un artículo anterior enumeré algunos. Un libro de J. Maynard Smith y E. Szathmáry, The Major Transitions in Evolution (Oxford University Press, 1995) los describe con más detalle.

Uno de esos problemas tiene que ver con los cambios de nivel que han tenido lugar en la historia de la vida, que convertí en la idea central de mi libro El Quinto Nivel de la Evolución. Como implica su título, a lo largo de la evolución las cosas no han sucedido de forma ordenada y estable. En varios puntos se han producido cambios de estado (al estilo de los de la física) en los que la evolución atravesó un punto crítico que le permitió alcanzar niveles superiores que abrieron campos de desarrollo enormes en el espacio de configuración. Esos puntos son los siguientes:

Argumentos contra la teoría de la evolución

Drosophila melanogaster

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A pesar de lo que dije en el último párrafo de mi artículo anterior, todavía quedan personas bien-pensantes (aunque es rarísimo que sean biólogos) que se oponen a la teoría de la evolución, y a veces ofrecen argumentos para defender su modo de pensar. Voy a considerar aquí algunos de esos argumentos, y a responderlos.

Pregunta: No se ha conseguido reproducir la evolución en el laboratorio, ni siquiera al nivel de los microorganismos. Si la teoría de la evolución fuera correcta, ¿no deberíamos haber conseguido ya crear alguna especie nueva en el laboratorio?

La teoría de la evolución ¿es ciencia?

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En tres artículos anteriores (este fue el último) he escrito aproximadamente este párrafo:

La teoría científica de la evolución está fuertemente contrastada con datos de otras ciencias, como la embriología, la anatomía comparada, la paleontología, la biogeografía, o la biología molecular (el análisis del ADN).

Como, a pesar de todo, sigue habiendo quien duda del carácter científico de esta teoría, en este artículo voy a desarrollar el párrafo anterior, explicando con un poco más de detalle en qué datos científicos se apoya.

¿Qué dice la teoría de la evolución?

Árbol de la vida

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La teoría de la evolución, en su forma actual, afirma que la transformación de las especies (la evolución de la vida) depende de cinco factores:

1.      Variaciones espontáneas del genoma (mutaciones, recombinación genética y otros sucesos que modifican el genoma).

2.      Variaciones espontáneas del medio ambiente. Este factor muchas veces no se tiene en cuenta, pues el medio ambiente suele ser bastante estable, aunque a veces se producen cambios bruscos que pueden tener enormes consecuencias.

3.      La herencia, gracias a la cual las variaciones que se producen como consecuencia del primer factor se transmiten a la descendencia y son sometidas a la acción de la selección natural.

4.      La selección natural, que significa que los individuos cuyo genoma los adapta mejor al medio ambiente dejarán más descendencia (al menos de forma estadística).

5.      Las leyes básicas del universo, que en la actualidad están representadas por la teoría cuántica y la teoría de la relatividad.

La convergencia evolutiva

Stephen Jay Gould

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Una de las controversias más espectaculares a las que dio origen la biología de finales del siglo XX fue la que mantuvieron dos biólogos famosos: el estadounidense Stephen Jay Gould, y el británico Simon Conway Morris. La controversia comenzó con un libro del primero, publicado en 1989, La vida maravillosa (Wonderful life. The Burgess Shale and the Nature of History), al que contestó Conway Morris en 1997 con otro libro, El crisol de la creación (The Crucible of Creation). Como indica el subtítulo del libro de Gould, ambos biólogos se apoyaron en los descubrimientos de la fauna cámbrica de Burgess Shale (Canadá), a la que hice referencia en otro artículo, y que fue descubierta y estudiada precisamente por Conway Morris.

En su estudio, Stephen Jay Gould se fija especialmente en la diversificación sorprendente y brusca que tuvo lugar hace 550 millones de años y que dejó su huella en la fauna de Burgess Shale para sostener que en la evolución dominan los efectos del azar, por lo que, si rebobináramos la historia de la vida y repitiéramos el proceso evolutivo, los resultados no se parecerían nada a los que tenemos ahora. Como corolario, si existe vida animal en otros mundos, alrededor de otras estrellas, esa vida no se parecerá nada a la terrestre. Y si existe vida inteligente fuera de la Tierra, su aspecto físico no se parecerá nada al nuestro.

¿Fue perseguido Teilhard de Chardin por defender la evolución?

Pierre Teilhard de Chardin

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En un artículo anterior he mencionado algunos de los mitos relacionados con la persecución de los científicos como consecuencia de sus ideas científicas y por motivos religiosos. Mencioné, por ejemplo, a Giordano Bruno y Miguel Servet, presentados erróneamente como mártires de la ciencia, cuando en realidad fueron perseguidos por sus ideas religiosas, no por sus actividades científicas, que en el caso de Bruno fueron prácticamente inexistentes.

En la presentación de un vídeo publicado hace poco se da publicidad a uno de estos mitos, también bastante extendido: el que afirma que Teilhard de Chardin fue reprimido por su orden jesuita por abogar por la evolución. Que esto es falso se puede deducir fácilmente del hecho de que Teilhard pudo publicar sin problemas decenas de artículos sobre la evolución de los antepasados del hombre en revistas científicas y filosóficas de impacto, sin que su orden se lo impidiera. Una de esas revistas fue Études, editada precisamente por los jesuitas. Curiosa manera de reprimirle por abogar por la evolución.

Equívocos respecto a la selección natural

Charles Darwin

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Desde que Charles Darwin lo acuñó, incluyéndolo en el título de su famoso libro, publicado en 1859, el término selección natural ha sido muy mal comprendido, especialmente por los no especialistas. Vamos a revisar aquí algunos de los equívocos más frecuentes.

• La selección natural es una fuerza que actúa sobre los seres vivos para provocar la evolución. Esto no es cierto. La selección natural no es una fuerza, ni un objeto, ni una interacción, ni un fenómeno. Es, simplemente, una constatación estadística. Observamos que, en general, los individuos mejor adaptados a su medio ambiente suelen dejar más descendientes que los menos adaptados. Nada más. Es, por tanto, una cuestión de sentido común, no el resultado de la acción externa de una fuerza misteriosa.

Neuromanía y Darwinitis

Raymond Tallis

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El capítulo 11 del libro La cosmovisión naturalista de Moisés Pérez Marcos, al que me referí en el artículo anterior, está dedicado íntegramente al filósofo y neurocientífico Raymond Tallis, quien a pesar de su postura religiosa atea se opone a algunas de las exageraciones modernas del naturalismo reduccionista. Tallis publicó en 2011 un libro titulado, significativamente, Aping Mankind: Neuromania, Darwinitis and the misrepresentation of humanity (El hombre al nivel del mono: neuromanía, darwinitis y la tergiversación de la humanidad). Este libro describe dos patologías filosóficas muy extendidas, que surgen desde las revistas profesionales y los coloquios instruidos a las discusiones en el pub o las pantallas de televisión. (Pérez Marcos, parafraseando a Tallis). Son estas:

¿Genes que surgen de la nada?

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Ana Márquez me pide aclaraciones ante una noticia reciente que ha saltado a la prensa más o menos divulgativa con titulares como estos:

Los científicos resuelven el persistente misterio de cómo surgen los genes de la nada. (Revista Squire, 7/1/2024)

New genes found that can arise from nothing. (Phys.org, 8/12/2023)

Parece mentira el empeño que tienen los medios (y algunos científicos) en abusar del concepto de la nada. Ignoran que la nada no existe, y que nada puede surgir de lo que no existe. Esto es algo que ya sabían los filósofos griegos presocráticos. (El primero en plantearlo fue Parménides). Veinticinco siglos después, el hombre moderno, tan orgulloso del avance de la ciencia y la tecnología, comete este error una y otra vez. En estos artículos he criticado a menudo la frase, tan común hoy día, que afirma que el universo surgió espontáneamente de la nada, que suelen formular los ateos para negar la creación y, por ende, la existencia de Dios. Una frase que no pertenece a la ciencia (porque las teorías actuales no nos permiten remontarnos al momento del Big Bang), y que como filosofía no es más que una flagrante demostración de ignorancia.

Nuevo caso de ajuste fino y “gran diseño”

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Casi todos los casos de ajuste fino que se han mencionado hasta ahora afectan a las reacciones nucleares y a sus consecuencias, en el campo de lo muy pequeño. Esto es lo que pasaría si las constantes y parámetros universales no estuvieran finamente ajustadas:

• O bien en el universo no habría hidrógeno, con lo que las estrellas durarían demasiado poco tiempo para que la vida pueda aparecer.
• O bien no sería posible la fusión del hidrógeno para dar helio, con lo que no habría estrellas.
• O bien no se generaría en las estrellas oxígeno o carbono, elementos esenciales para la vida.

En todos estos casos, se utilizan conceptos e ideas extraídos de la física de partículas, la astronomía y la cosmología.

Un universo en evolución: Divulciencia en forma de libro

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CEU Ediciones ha publicado en forma de libro, bajo el título Un universo en evolución, una recopilación de un centenar de artículos publicados en este blog a lo largo de nueve años y ordenados temáticamente. Estos son los títulos de los quince capítulos:

1. Introducción (3 artículos)
2. El principio (5 artículos)
3. El modelo cosmológico estándar (9 artículos)
4. El problema del ajuste fino y las teorías del multiverso (7 artículos)
5. El problema del tiempo (7 artículos)
6. La vida en la Tierra y en otros mundos (3 artículos)
7. La evolución de la vida (7 artículos)
8. El hombre (5 artículos)
9. Inteligencia natural y artificial (7 artículos)
10. Vida sintética y vida artificial (3 artículos)
11. El futuro del hombre (8 artículos)
12. El fin del hombre y del universo (4 artículos)
13. Ciencia, fe y ateísmo (14 artículos)
14. Sobre la ciencia en general (17 artículos)
15. Conclusión (1 artículo)

Azar y certeza

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En un comentario a un artículo mío anterior, JL me aconsejó leer el libro titulado Azar y Certeza, de Georges Salet, que lo escribió para demostrar que el origen de la vida y su evolución posterior son imposibles, si aplicamos el cálculo de probabilidades. Además, me desafió a rebatir al menos uno de los argumentos que propone el libro, con estas palabras:

La obra contiene cientos de argumentos y demostraciones; si ustedes o cualquier otro al que acudan son capaces de rebatir un solo argumento o demostración admitiré sin ningún problema que en efecto la vida puede surgir de modo espontáneo.

El libro de Salet está descatalogado y es muy difícil de conseguir, tanto en su versión original francesa como en la española. El comentarista que firma como Guillermo me proporcionó la oportunidad de leerlo. Puedo, por tanto, aceptar el desafío de JL.

Ateísmo, teísmo y ciencia

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En la actualidad, la población mundial se reparte entre dos sistemas contrapuestos e irreconciliables: el ateísmo y el teísmo. Son irreconciliables, porque parten de axiomas fundamentales opuestos (Dios no existe y Dios existe). El reparto de la población viene a ser este:

• Alrededor de un 10% de ateos convencidos, dispuestos a defender sus ideas.
• Entre un 10 y un 20% de teístas convencidos, que intentan vivir de acuerdo con sus creencias.
• Un 10% de agnósticos, que en teoría no aceptan ninguno de los dos axiomas, aunque en la práctica tienden a acercarse a uno de los dos polos contrapuestos.
• Entre un 60 y un 70% de indiferentes, bien porque no les importa el debate; o porque viven como si Dios no existiera, sin plantearse si existe; o porque tienen creencias, pero no dejan que estas afecten su modo de vivir.

Colonias de hormigas reales y virtuales

Formica fusca

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Las hormigas, himenópteros emparentados con las avispas, son insectos sociales. Un hormiguero o colonia de hormigas puede contener, desde unas docenas de individuos, hasta más de medio millón. El número de castas varía, según la especie, entre tres (machos y hembras fecundos, obreras o hembras estériles) y más de veinte. La alimentación que recibe una larva decide la casta a la que pertenecerá.

Entre las hormigas han surgido extrañas formas de parasitismo, como en las amazonas (Polyergus), cuyas obreras se especializan para la lucha y mueren de hambre, en presencia de comida, a menos que una obrera de la especie Formica fusca las alimente. Para apoderarse de esos auxiliares, las amazonas atacan los nidos de Formica fusca, matan a su reina y esclavizan a las obreras. En casos extremos, como las hormigas del género Anergates, la reina invade un nido del género Tetramorium, suplanta a su reina, y alimentada por las obreras de la otra especie, produce huevos que se convierten en reinas y machos, sin generar obreras propias, pues no las necesita.

Es probable que la evolución haya alcanzado en los insectos  sociales las más altas cotas de complicación instintiva que se pueden lograr con un sistema nervioso tan limitado como el de los artrópodos. En las decenas de millones de años transcurridos desde el origen de estas sociedades, la evolución sólo ha introducido cambios secundarios, que han dado lugar a una gran diversidad: hay más de tres mil especies de hormigas, pero no parece haber habido avances en su estructura social. Son animales de gran éxito, muy abundantes y extendidos por todo el mundo, pero estancados.

El Quinto Nivel de la Evolución, ¡ahora en inglés!

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En septiembre de 2014 publiqué en este blog un artículo sobre mi libro “El Quinto Nivel de la Evolución”. Se trataba de una nueva edición del libro que publicó en 2005 la editorial Adhara con el título de “El Quinto Nivel”, que ya estaba descatalogado. Ahora acabo de traducirlo al inglés y de publicarlo en Amazon, con el título The Fifth Level of Evolution.

Las dos ediciones del libro han recibido reseñas, tanto en la red social de libros (Goodreads) como en Amazon. Ninguna de esas reseñas iba asociada a una calificación intermedia: a mis lectores, o bien les encanta el libro, o bien lo odian. Parece que el libro despierta fuertes atracciones o repulsiones, lo que significa que trata sobre un tema que toca directamente las convicciones de quien lo lee.

Hilos temáticos en Divulciencia

En este momento, y sin contar este, el blog Divulciencia contiene 225 artículos. Hace cosa de un mes uno de mis lectores, José Manuel Ramos Gascón, me señaló un problema que voy a parafrasear con las siguientes palabras:

Este blog tiene ya muchos artículos que han sido publicados sin seguir ninguna línea argumental, por lo que forman una ristra cronológica y es difícil orientarse entre ellos. Por ello te sugiero que establezcas un sistema de categorías base que permita clasificar las entradas y seguirlas de forma más ordenada de lo que ahora es posible.

Me pareció una idea excelente. Naturalmente, establecer esos hilos temáticos que permitan seguir los artículos asociados con un tema desde el principio hasta el final supone bastante trabajo, pues es preciso modificar todos y cada uno de los artículos previamente publicados en el blog, añadiendo al final del artículo información sobre el hilo al que pertenece, con enlaces a los artículos anterior y siguiente dentro del mismo hilo. Por eso voy a hacerlo progresivamente, a medida que encuentre tiempo para ello.

De momento, tengo ya preparados once hilos temáticos. Si no se dice lo contrario, el orden de un hilo es el cronológico de la publicación de los artículos incluidos en él. El enlace asociado al título conduce al primer artículo del hilo. Dichos hilos son los siguientes:

La evolución en el siglo XXI

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Hace poco más de treinta años, durante los años ochenta, algunos de los conceptos fundamentales de la evolución parecían estar muy claros. Citemos algunos:

• El ADN de cada ser vivo es un mensaje cifrado que describe perfectamente cómo construir el fenotipo correspondiente (el individuo adulto). Toda la información está en los genes. (Reduccionismo mecanicista).
• La mayor parte del ADN es innecesaria (ADN basura) y se ha ido acumulando a base de errores y repeticiones en la transcripción del genoma de los seres vivos.
• La mejor metáfora para representar la organización de un genoma es un conjunto de cuentas ensartadas en un cordel.
• Los genes son los depositarios de la herencia, y cada gen especifica una función biológica.
• Los procesos evolutivos tienen lugar a través de mutaciones aleatorias que actúan sobre un solo gen, que se ven sometidas a la selección natural, lo que da lugar a pequeños aumentos graduales en la adaptación al medio.

¿Azar o seudo-azar?

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Gregory Chaitin

En la programación de ordenadores se utilizan desde hace tiempo, para simular el azar, ciertos algoritmos (llamados seudo-aleatorios) que generan series de números que cumplen las condiciones que exige la estadística para decidir sobre la aleatoriedad de una sucesión.

Sin embargo, esos algoritmos, por el hecho de ser algoritmos, han sido diseñados por alguien (el programador que los ideó). De hecho, no suelen ser aleatorios, en el sentido de que, si se ejecutan varias veces consecutivas, dan siempre los mismos resultados.

Tenemos un caso semejante con las cifras del número p. Se conocen diez billones de cifras de p, y el número de cifras conocidas crece constantemente. Hasta ahora, las cifras de p han cumplido todas las pruebas estadísticas de aleatoriedad. Sin embargo, es evidente que no pueden ser realmente aleatorias, sino que están diseñadas. Existen algoritmos bastante sencillos que las generan una tras otra, en el orden correcto.

Volvamos al experimento mental del artículo anterior de este blog. Si llegaran a surgir seres inteligentes en un experimento de vida artificial,

¿Serían esos seres capaces de distinguir entre el azar y el diseño como origen de su propia existencia?

¿Azar o diseño?

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Árbol de la vida

En este contexto hay que distinguir tres cosas:

1. La teoría científica de la evolución, que está fuertemente contrastada con datos de otras ciencias, como la embriología, la anatomía comparada, la paleontología, la biogeografía, o la biología molecular (el análisis del ADN).
2. La afirmación de que la evolución es consecuencia del puro azar, que no es una teoría científica, sino filosófica, aunque sus partidarios afirman que es una teoría científica.
3. La afirmación de que la evolución es un ejemplo de diseño, que tampoco es una teoría científica, sino filosófica. Los partidarios del diseño inteligente sostienen que es una teoría científica.

Para resolver el dilema tendríamos que responder a alguna de las preguntas siguientes:

• ¿Hay alguna forma de demostrar científicamente que la evolución es consecuencia del azar y no del diseño?
• ¿Hay alguna forma de demostrar científicamente que la evolución es consecuencia del diseño y no del azar?

Cómo fue la evolución del ojo

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Pensemos racionalmente en el problema respondiendo a algunas preguntas.

1. ¿Cuál de las partes del ojo es la más esencial de todas? Es evidente que la retina. Si no se puede detectar la luz, ¿para qué sirve el resto del ojo?
2. ¿Puede una retina, por sí sola, sin el resto del ojo, desempeñar una función útil? Es evidente que sí, puesto que muchos grupos de animales poco complejos tienen ocelos, células foto-receptoras que sólo permiten distinguir la presencia de luz, pero no formar imágenes. Es obvio que percibir la presencia de la luz ofrece ventajas frente a ser totalmente ciego. La prueba de ello es que los ocelos han aparecido independientemente al menos en 40 grupos de animales distintos.
3. ¿Cuál es el paso siguiente? Entre los animales actuales también tenemos huellas de él. La Planaria es un Platelminto (gusano plano) que posee ocelos situados en el fondo de una concavidad de su cuerpo. Gracias a eso, la Planaria no sólo puede detectar la presencia de la luz, sino también, hasta cierto punto, la dirección de donde viene. También es obvio que percibir la dirección de la luz proporciona ventajas a los individuos que pueden hacerlo frente a los que no pueden.