Thread by @BoixRichter

¿Es el resultado de la evolución predecible? ¿Determinista? Es una de las grandes preguntas de la biología, sobre todo si nos miramos al ombligo: ¿fue la evolución de los humanos algo inevitable o estamos aquí por casualidad?
Voy hilando posibles respuestas👇

Los evolucionistas llevan lidiando con esta cuestión bastante tiempo, es famosa la opinión del paleontólogo Stephen Jay Gould: “si rebobinamos la cinta de la vida y volviéramos a dar al play obtendríamos resultados muy diferentes”

Rebobina miles de veces la cinta (una metáfora que los que han crecido con CD o MP3 quizá no entiendan, pero uno que ya es viejuno sí) y este simio tan peculiar con un cerebro sobredimensionado, es decir nosotros y nuestra tecnología, puede que no aparezca nunca.

Su visión era clara: los patrones evolutivos son impredecibles. Pero ni mucho menos, todos los biólogos piensan igual. Para un gran número de ellos, la convergencia evolutiva demuestra todo lo contrario: la evolución es determinista.

Pero, ¿qué es la evolución convergente a la que acuden para considerar que se puede predecir la evolución de los organismos?
Es la idea según la cual organismos sometidos a condiciones ambientales similares acaban desarrollando adaptaciones similares.

Darwin, en 1859, la definió la convergencia como una selección natural que actúa “casi de la misma manera en que dos hombres dan con el mismo invento al mismo tiempo”.

El determinismo implica que hay un número finito de soluciones para la misma presión de selección natural y, por tanto, la evolución se repetirá y generará patrones predecibles.

Echa un vistazo a la diversidad de organismos que hay en el planeta y te darás cuenta que muchos se repiten en formas y estrategias aunque sean de familias o grupos diferentes.

No hay más que ver los equidnas de Nueva Guinea o Tasmania, un erizo europeo, los tenrécidos de Madagascar, un puercoespín del viejo mundo o uno del nuevo mundo, y ver que animales tan diferentes han desarrollado estructuras y soluciones similares a sus problemas: espinas.

Espinas para defenderse de todos aquellos que pretenden darles un mordisco...

O qué tienen en común un oso hormiguero sudamericano, un lobo de tierra africano, un pangolín asiático o un numbat australiano.

Todos ellos se alimentan de hormigas o termitas, tienen unas uñas delanteras fuertes para excavar las colonias de sus presas y, sobre todo, unas lenguas largas y pegajosas con las que capturar muchas hormigas o termitas de un solo lengüetazo.

Mires donde mires podrás encontrar ejemplos en los cuales dos organismos han dado con la misma solución a un mismo problema.

El aparato filtrador para alimentare de presas pequeñas en gran cantidad de algunas ballenas es parecido al del tiburón ballena ‘Rhincodon typus’, el tiburón peregrino ‘Cetorhinus maximus’ o las mantarrayas.

La ecolocalización de los murciélagos y los delfines tienen convergencia molecular en la proteína Prestin que dirige la vibración de las células pilosas del oído. La similitud no sólo es en la forma sino con los mismos cambios genéticos.

Un problema, una solución,
parece ser el mensaje en estos casos, una prueba del determinismo evolutivo para algunos científicos, como el paleontólogo Conway Morris, muy crítico con la visión de Stephen Jay Gould.

Opuesto al determinismo, Gould planteó la “contingencia histórica”, en la que los eventos aleatorios, como un asteroide, un tsunami o un volcán alteran la evolución de los organismos.

La contingencia histórica hace referencia a la sensibilidad de la vida a eventos históricos que están por encima de la selección natural, la deriva genética u otras fuerzas evolutivas. Esto hace que la evolución ser imposible de predecir y por tanto no determinista.

Dos visones, las de Morris y Gould, contratadas y acentuadas por sus propios ideales filosóficos o religiosos. Conway Morris es un cristiano acérrimo para el cual el determinismo estricto es muy convincente para sus creencias.

Gould, por otro lado, con su visión contraria a que la evolución o la historia implicase progreso y predicción, fue acusado muchas veces de ser marxista. Curioso considerando que Marx tenía una idea de la historia determinista y de progresión muy claras influenciadas por Darwin.

Pero de la relación entre Karl Marx y Darwin ya hablaremos en otro momento.

Desde que Gould, a principios de los 1990s publicase “La vida maravillosa”, donde negaba que existiese destino o predisposición alguna a que evolucionásemos como lo hemos hecho, la biología ha avanzado mucho.

Los casos de convergencia no son “excepciones” como se creía entonces, sino que se han documentando y estudiado cientos de casos en todos los organismos.

Pero, una convergencia morfológica como las que hemos mencionado antes, no implican que la evolución haya seguido la misma ruta o proceso evolutivo siempre ni mucho menos.

De hecho, para Gould, no sólo los factores externos o geológicos alteran la “rutas evolutivas”, las mutaciones aleatorias, también podrían dar lugar a nuevas vías evolutivas, rompiendo con lo anterior.

Con eso, se puede entender que aunque dos animales diferentes tengan un aspecto similar, los procesos evolutivos pueden haber sido diferentes.

Para estudiar hasta que punto hay determinismo o contingencia histórica en los casos de convergencia evolutiva, Philip Bergmann y Gen Morinaga, han estudiado un convergencia muy repetida: el aspecto serpentiforme.

Sí, todos conocemos el aspecto de una serpiente, estos animales, que, incomprensiblemente, su sólo nombre causa pavor.

Un miedo del todo injustificado, leeros este hilo de @DrBioblogo y miraréis a estos preciosos reptiles con otros ojos. Pero no es de serpientes de lo que hablaremos ahora…

https://twitter.com/DrBioblogo/status/1009742816564731905

sino de aspecto serpentiforme, ese cuerpo alargado y con ausencia de extremidades externas o extremidades reducidas a su mínima expresión. Sí, no sólo las serpientes tienen este aspecto…

entre los reptiles escamosos, donde encontramos a las serpientes, lagartos, iguanas, etc… encontramos grupos y especies con este aspecto que no son serpientes.

En la península Ibérica tenemos por ejemplo las culebrillas ciegas o anfisbénidos, que a pesar de llamarse “culebrillas ciegas” no son culebras ni tan siquiera serpientes.

Su aspecto es el de una lombriz y, como ellas, lleva una vida en el subsuelo, con capacidad de excavar y de deslizarse bajo tierra plegando su piel como si de una acordeón se tratase.
Foto: J. Gallego

Pero las culebrillas ciegas no son los únicos reptiles, al margen de las serpientes, que han acabado con este aspecto de serpiente. De hecho, estas formas han evolucionado de manera independiente 26 veces entre los reptiles.

Un claro ejemplo de convergencia evolutiva, pero lo que Bergmann y Morinaga realmente querían saber es: ¿de cuántas maneras se puede montar una serpiente?

Es decir, su aspecto externo es muy similar en todos estos grupos, ¿pero la convergencia morfológica externa coincide con unos mismos mecanismo o vías evolutivas para llegar a este patrón serpentiforme?

Así que se pusieron a estudiar y medir hasta 231 especies de seis clados diferentes con este aspecto, donde midieron y contaron el número de dedos y la longitud de las vértebras de 655 ejemplares.

Lo suyo es descubrir los mecanismos implicados para dar lugar a un cuerpo alargado. De entrada podríamos pensar dos formas:

[1] o a lo largo de la evolución se han añadido vértebras
[2] o el número es el mismo pero las vértebras se han alargado

En ambos casos el resultado sería un cuerpo más largo.

De encontrar un mecanismo predecible de desarrollo evolutivo para todos los reptiles con un aspecto similar al de las serpientes, proporcionarían evidencias para el determinismo defendido por Morris y otros muchos.

Sin embargo, a pesar de las morfologías convergentes, las rutas de desarrollo que han dado lugar a estos aspectos han sido diferentes.

Esta ausencia de consistencia en los mecanismos entre grupos indica un papel importante de la contingencia histórica postulada por Gould, y rechaza el determinismo puro.

Más allá, sus estudios demuestran que la convergencia en el aspecto general no es evidencia para el determinismo como se ha defendido tantas veces, porque las semejanzas pueden producirse por vías que dependen de la historia evolutiva.

Los trabajos dan una nueva apreciación del papel de la contingencia histórica en la evolución (esa idea de marxistas peligrosos), pero deja nuevas preguntas importantes por resolver.

No explica por qué la evolución da lugar a formas similares a través de vías diferentes, y, sobre todo, hasta que punto el resultado ecológico puede ser determinista.

¿Las mismas condiciones ecológicas dan lugar a formas parecidas? ¿No existen soluciones alternativas a una selección natural similar?

¿De rebobinarse la cinta de la historia evolutiva unos cuantos de millones de años atrás, volveríamos a surgir los humanos o algo parecido?

¿O fuimos un cúmulo de casualidades históricas que raramente podrían repetirse imposibilitando que la historia pudiese repetirse?

Como argumentaba Gould en “La vida maravillosa”, de poder observar la diversidad de formas que habitaban el mundo antes de la extinción masiva del Cámbrico, ¿hubiésemos podido predecir que formas sobrevivirían?

La historia está llena de procesos estocásticos, accidentes o casualidades, que sin previo aviso alteran la diversidad de formas y condiciona la evolución del futuro.

Para muchas especies la aparición de nuestra especie y su evolución cultural ha alterado, está alterando o alterará en el futuro la evolución de muchas especies.

La evolución es, por encima de todo, un proceso histórico, en el cual la sucesión de los eventos determina el futuro, tal y como sucede con nuestra propia historia.

Desde el inicio parece imposible poder predecir que pasará transcurrido un tiempo. Ese es el peso de la historia, en la nuestra, la social, económica y cultural y en la línea evolutiva de todos los organismos.

Muchísimas gracias por haber llegado hasta estas profundidades!!

Dejo aquí las publicaciones de Bergmann y Morinaga (2019) y (2018) por a quien puedan interesar.

onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.111…

onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ev…

ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P…