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BIOLOGÍA
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Lecciones de Evolución y Elucubraciones entre Fósiles, Genes y Cultura
MUSEO DE HISTORIA NATURAL NOEL KEMPFF MERCADO
H A
uáscar zurduy
F.
Mas en la tierra ya vertida una vez la mortal negra sangre del hombre, ¿Quién puede devolverle a la vida con encantos? A Asclepio que sabía resucitar de entre los muertos ¿no le detuvo Zeus y evitó el daño? Mas si un destino establecido por los dioses no estorbara que en otro destino lograra mi corazón, adelantándose a la lengua verterla este temor. Pero ahora brama en estas tinieblas con ánimo dolido y no esperando nunca cumplir ningún destino en tiempo justo, en tanto viva, arde mi mente. Esquilo (Agamenón)
A la memoria de Carl Sagan y Stephen Jay Gould
Huáscar Azurduy F.
Museo de Historia Natural Noel Kempff Mercado, Área de Evolución y Paleontología. Av Irala 565, Casilla 2489, Telf.-Fax 3336574, Santa Cruz – Bolivia. E-mail: [email protected]
Visite: http://www.museonoelkempff.org/Areas/Evolucion/evolu_cion.htm
La presente versión on-line, es de libre difusión y sin restricción alguna, con la finalidad de facilitar el acceso a un mayor espectro de usuarios (estudiantes fundamentalmente).
Prefacio Siendo púber, una de mis pasiones escondidas fueron los instrumentos de percusión, por lo que quizá a temprana edad la posibilidad de estudiar en algún conservatorio de música, formó parte de mis impulsos. Ver cualquier forma nueva de percusión era para mi un gran acontecimiento, hasta que me ví tratando de saber el origen de los mismos, situación que a la postre me permitió ver con facilidad la vida como el resultado de un proceso parecido a la evolución del ¨cong¨ chino o los ¨udus¨ africanos cuyo origen se remontan a un tosco y primitivo tronco hueco. Recurro a la referencia anterior con la finalidad de graficar uno de los eventos culpables para que el presente libro se escriba. El mismo, no pretende ser una alegoría al ateísmo o un manifiesto de antítesis a la religión, sino simplemente ¨poner en escena¨ una serie de actos argumentados a la luz de la Teoría Evolutiva, alrededor de la cual se entreteje una trama en la que intervienen: el Cosmos, la historia natural, la psicología, el hombre y el mito. Las escenas, son una mixtura de conocimiento científico per se matizadas con elucubraciones nuestras. Esta especie de hibridismo estructural tiene el propósito intencional de que el contenido teórico sea algo más que datos y conceptos. Así, la estructura no sigue un formato predeterminado, sino más bien, esboza un curso espontáneo, casi instintivo, y sin la formalidad de un texto de aula universitaria, de modo que la organización puede expresar heterogeneidad. Sobre el estilo, confieso cierta impronta proveniente del cosmobiólogo Carl Sagan y el paleontólogo Stephen Jay Gould a cuya memoria está dedicada la presente obra. De determinados temas, se plantean preguntas (¿es realmente el hombre una entidad con rasgos biológicos perfectos?, ¿en verdad, solo el hombre posee la capacidad de razonar?). Otros temas responden cuestionamientos de diferente índole (¿porqué existen marsupiales solo en América y Australia?, ¿cuántas extinciones en masa se dieron en la historia geológica de este planeta?, ¿es el hombre producto del azar?, ¿cómo se forma una nueva especie?, ¿de que manera los genes pueden incidir en el comportamiento?, ¿son los organismos biológicos simples vehículos y replicadores de genes?, ¿existe un lugar para la voluntad entre la influencia genética y cultural?, ¿porqué algunos animales dan la vida por la supervivencia del grupo?, ¿existen animales no humanos que poseen cultura?, ¿qué relación tiene la evolución con la conservación biológica?). En la sección final del libro se provee un glosario al que se podrá recurrir para entender ciertos términos que se encuentran marcados en negrilla a lo largo del texto. De la Biología al Mito, creemos que entre metáfora y ciencia, resume dos ópticas y perspectivas sobre la vida. La primera que parte de principios biológicos
e históricos por hoy conocidos, y la segunda que se fundamenta en elementos como la tradición, costumbre o la superstición, aspectos que han sido y son grandes motores en la estructuración del comportamiento, pensamiento y percepción humanas. Darwin, Dios y Freud, son personajes recurrentes en la trama de esta obra ya que creemos que de alguna manera sintetizan la naturaleza humana; sus contradicciones, sus temores, sus angustias, su miedo a la soledad y lo desconocido, en medio de un escenario natural cuyos procesos giran y se desarrollan en un murmullo de sonidos que apenas estamos empezando a tratar de entender, ó, ecos que en el tiempo se remontan millones de años atrás hasta un momento en el que se produjo uno de los acontecimientos más fascinantes en la historia del Cosmos... la Vida.
El autor
Prólogo introductivo al gran teatro de la vida Al leer los periódicos del domingo 2 de mayo, me encuentro con lo siguiente que viene de la comunidad astronómica jesuítica de Castelgandolfo, comentando de los posibles descubrimientos de vida en Marte: ”Aceptamos dos hipótesis: la vida se manifestó por donde Dios pasó con su espíritu, o Dios confió a la misma naturaleza el privilegio de dar vida” (El Deber 02/05/04,B7), deseo citar además, unos conceptos vertidos por un singular amigo el Padre Giuseppe Leonardi, quién es un ferviente católico y estudioso de la Biblia además de ser paleontólogo, él dice unas cuantas cosas que creo necesario transcribir aquí:” si hacemos una lectura más cuidadosa del Génesis encontramos frases que por cierto no pueden ser interpretadas en un sentido creacionista y fixista: Dios dice: Produzca la tierra pasto y hiervas, que den semilla y árboles frutales que den sobre la tierra fruto con su semilla adentro Y así fue. La tierra produjo pasto y hiervas que dan semillas y árboles frutales que dan fruto, con su semilla adentro según la especie de cada uno (Gen 1:11,12). Textos análogos están presentes en los versículos 20 a 24 del mismo capítulo acerca de los animales marinos y terrestres. No son textos evolucionistas claro, más testimonian que el autor, respetando la visión de su tiempo, aceptaba el parentesco entre los seres vivientes y la materia inorgánica y una unidad fundamental en las criaturas. También el hombre viene de la tierra insuflado del soplo divino como dice el Génesis 2, o como indica el nombre de Adán que significa hombre y Adamá = Tierra. En una constatación de que los antiguos semitas llegaron probablemente a partir de la reflexión sobre la muerte (por ejemplo Job10,9). ”Acuérdate que me amasaste como el barro y que me harás volver al polvo.” deduzco que la “tierra es organizada y vivificada.” Sería también conveniente que los creacionistas tomasen en serio la palabra del Señor: ”Mi padre trabaja hasta hoy, y yo trabajo también” (“Dichoso el hombre a quien Dios corrige”) (Job 5,17); Dios no es un Dios de muerte, sino de vivos. Ustedes están muy equivocados”(Marcos 12,27). Como paleontólogo de vertebrados, como creyente de la palabra de Dios en la Biblia aseguro que esta frase del Señor puede ser aplicada también a las especies vivas y en evolución, para mejor testificar a un Dios vivo, creador de los seres vivos.”
Al mismo tiempo citaremos a Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955), el jesuita francés paleontólogo, entre otras ciencias que practicaba, consideraba a la evolución como la llave fundamental para comprender la naturaleza y decía, el hombre de nuestro tiempo, es aquel capaz de ver las cosas en movimiento rápido y vital, la gran corrida del tiempo, del dinamismo y de la vida. Agrega en su libro”Cómo yo creo”(1934): ”Creo que el universo es una evolución. Creo que la evolución tiende a Dios”. ” Dios es el motor de la evolución, fuente de vida.” Hoy las ideas de Chardin son aceptadas, por la Iglesia Católica y la evolución por la mayoría de las Iglesias Evangélicas históricas, lamentando que existan algunos fanáticos conservacionistas que hacen caso omiso a la gran cantidad de argumentos científicos, como los de la biología molecular, la paleontología, la geología, la anatomía comparada (la ontogenia recapitula la filogenia),la biogeografía, la observación directa de algunas especies con períodos cortos de vida(por ejemplo: la mosca de la fruta), bacterias de enfermedades infectocontagiosas, etc. He deseado iniciar el prólogo de este libro, escrito por un boliviano muy prometedor en estas ramas científicas, tan dejadas a menos en la cultura boliviana, con uno de los elementos más intrincados y de difícil accesibilidad en todos los ámbitos de Bolivia, como es la controversia de la FE y de la CIENCIA, polaridad nada más alegada de la verdad, ya que pienso que las dos macro ideas convergen en la complementarización en este momento del Siglo 21 que nos traerá grandes descubrimientos, que fusionaran totalmente la ciencia con la religión, pues veo la cara de mis alumnos cuando empiezo a hablar de Darwin o de Lamarck y no hacen otra cosa más que pensar en la pecaminosidad de lo que hablo, aunque uno se esfuerce, otras fuerzas más poderosas se apoderan de las mentes ingenuas de mis apreciados alumnos, por eso he citado a teólogos que se sienten muy cómodos con la idea de Dios creador de vida y seguidor del proceso de la evolución no solo biológica, sino cósmica, que disipen la idea de lo implícito de ateismo que para los conservacionistas conlleva la idea de la evolución y pongan en sus mentes la idea de que el Dios evolucionista es más grande que el que años atrás nos enseñaban en los textos obscurantistas y por el otro lado textos materialistas, al respetar ambos conceptos pues hay moral en ambos lados , el ateismo y el creyente, enseñando lo que la ciencia dicta y descubre día a día para el solaz conocimiento de los alumnos, aunque haya algunos que todavía duden” que nada tiene sentido en Biología excepto bajo el prisma de la evolución”Theodosius Dobzhansky (1993). Existen dos ciencias que están debidamente ligadas a la evolución, sin esta dicotomía convergente, Darwin no habría podido pensar en su teoría, estas dos ciencias son la geología y la biología, desde el estudio de las rocas más antiguas hasta las actuales cuaternarias nos deleitan con asombrosos tesoros biológicos ocultos en sus entrañas, que hacen cada vez más clara la evolución de las especies, la sucesión normal de lo seres desde las rocas precámbricas con estromatolitos, con algas verdiazules, y las procariotas,seguidas de eucariotas o de la fauna de
Ediacara,, llegando al momento de “la tocata” máxima de todos los instrumentos, cuando aparecen todos los taxones en una aceleración biológica en el cámbrico, así sucesivamente lo biofísico se fue mostrando en todo su esplendor cuando los invertebrados, con sus innumerables formas, marinas primero y muy posteriormente en tierra, seguido de peces, de anfibios, de reptiles, de mamíferos que irrumpen en el proscenio de la vida, cumpliendo su rol primordial y cuspidal en cada phyla pues cada ser es lo superlativo, no son hermosos los osos blancos árticos, o las anémonas del mar, quién puede discutir de la perfección de cualquier animal o planta, si bien el hombre es el más inteligente , no es el más astuto, si bien el hombre a llegado a desarrollar un cerebro perfecto pero hay que considerar que es por causa de la evolución desde los primeros vertebrados y que son varios millones de años los que han pasado para encontrar en el Hombre el cerebro que utiliza para bien o para mal, todo emparentado a través de los genes y quizás de los memes, acaso esa inteligencia no s lleve a nuestro ocaso, gloria a los descubridores de genes y memes, a los genetistas que han sabido complementar en la teoría sintética, la claridad de la selección natural. . Durante toda nuestra formación he leído varios textos de científicos que enriquecían nuestras mentes con ideas evolucionistas, he tomado muchos cursos de antropología física que siempre me ha apasionado y he leído todo lo que llega a mis manos sobre astrofísica y los descubrimientos del telescopio HUBBLE, o los actuales del COBE, del CHANDRA que nos embelesamos viendo el sin fin de fotos de los primeros momentos del Big Bang o de la multitud de galaxias parecidas a la nuestra, la Vía Láctea, pero una síntesis como la que nos entrega Huáscar Azurduy he visto pocas, donde con ese estilo de decir las cosas tan simple y a la vez tan meditado, donde con ejemplos bolivianos nos deleita con su tono de decir las cosas, me complace que me haya escogido para prologar su obra que irradiará, estoy seguro, para otras más de su estilo y de su estirpe.
Mario Suárez Riglos
Agradecimientos A mis padres y hermana por esforzarse en entender mis irremediables ausencias. Al amigo y profesor que me inició en la Paleontología, el Dr. Mario Suárez Riglos. A Marco Antonio Yañez, psicólogo con quien pudimos ampliar nuestra visión sobre el rol de la evolución en el comportamiento humano. Al entrañable naturalista y compañero de tertulias fray Andrés Langer OP, por sus críticas al manuscrito. A los ¨chicos¨ del grupo Darwin, que con su determinación de precoces investigadores y algo de irreverencia a las adversidades propias de nuestro medio, alentaron la materialización de este libro. Finalmente, al Museo de Historia Natural Noel Kempff Mercado, por permitirnos soñar lo que centurias atrás soñaron Darwin, Humbolt, d´Orbigny o Wallace.
De la Biología al Mito
H. Azurduy-Ferreira
ACTO PRIMERO Del Génesis al Cosmos, delirios de alquimista
De la Biología al Mito
H. Azurduy-Ferreira
C uando contemplamos el cielo en una noche estrellada pensando en los límites
inimaginables del Universo; sus galaxias, nebulosas, supernovas, y las causas para que aquella luciérnaga que pasa repentina y erráticamente adquiera esa característica bioluminiscente, es inevitable cuestionarnos acerca de los eventos que se han dado a lo largo del tiempo para que todo quede conformado tal cual lo percibimos hoy. Abordar un tema de esta naturaleza por primera vez y de manera consciente, nos puede traer muchos dilemas y conflictos internos relacionados con la existencia, la vida o la naturaleza misma del hombre; mas aún, si tratamos de despojarnos de esquemas, modelos y pre conceptos i ncorporados culturalmente, para mirar el todo desde una perspectiva que refleje la naturaleza tal cual es , y no como quisiéramos que sea.
I
DEL COSMOS Y LOS MITOS
La astronomía nos muestra que en el orig en del Universo y luego del Big-Bang (hace unos 15.000 millones de años) cúmulos de polvo y gas se fueron expandiendo y condensando gracias a las fuerzas gravitacionales que incidieron en ellos. De esta manera se originaron lo que conocemos como nebulosas. En el interior de las nebulosas se for maron estrellas y sistemas solares; uno de los cuales (el nuestro ) se formó hace 5.000 millones de años. En la actualidad el mismo se compone de 9 planetas y 61 lunas. Su ubicación, en los suburbios de la Vía Láctea, no es precisamente un sitio especial o de privilegio en una galaxia que mide aproximadamente 100.000 años luz (1 año luz = 9,46 trillones de kilómetros) y que a su vez se constituye en una de las 100.000 millones de galaxias que se estima, existen en el Universo. La Vía Láctea
El Sol
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H. Azurduy-Ferreira
Las dimensiones de tiempo y espacio en el cosmos pueden ser de una magnitud tal, que llegan a ser difíciles de concebir. En el caso del año luz, ésta es una medida convencional que nos muestra la cantidad de años que nos puede llevar recorrer determinadas distancias, así, si hablamos de los 100.000 años luz que mide nuestra galaxia, se infiere que cruzar de un extremo a otro de la misma (con el nivel de nuestra tecnología actual) nos llevaría 100.000 años, es decir mucho mas que los 5000 años que tiene el inicio de los tiempos históricos humanos. En realidad , tendríamos que repetir 20 veces nuestro periodo histórico para poder arribar de un extremo a otro, de modo que imaginemos el número de generaciones que se necesitaría para una empresa de esta naturaleza. Ver una simple naranja podría darnos una idea de la magnitud del Cosmos si equiparamos la misma con la Vía Láctea, y del mismo modo, nuestro Sistema Solar con una de las miles de diminutas cápsulas que componen la pulpa dentro de la que nuestro plane ta ocupa un espacio mucho menor al ojo de una aguja. Imaginemos entonces transitar un espacio tridimensional en el que se distribuyen 100.000 millones de naranjas separadas entre si por un promedio de 50 cm! La primera revolución científica fue iniciada por los griegos (Eratóstenes, Aristarco de Samos, etc.) y continuada por hombres como Copérnico, Kepler, Tycho Brahe, Galileo Galilei y Newton entre otros. La concepción geocéntrica que fue el modelo aceptado como verdad absoluta durante toda la Edad Media, fue puesta en duda en el Renacimiento gracias al trabajo de Galileo Galilei, quien demostró que el centro de nuestro sistema solar era ocupado por el sol. La Iglesia, principal impulsora del geocentrismo reaccionó estableciendo la Santa Inquisición. Cabe indicar aquí que la razón por la que la Iglesia adoptó el geocentrismo (modelo aristotélico en esencia y transmitido a los cristianos por los árabes) radicó en que éste coincidía con la idea de que el ámbito terrenal en el que vivió Jesús tenía que ocupar e l centro del Universo.
Para los esquimales en su cosmovisión, el creador de todo es el cuervo. Los Guarasug’we (grupo extinto) creían en la existencia de un gran árbol que descansa sobre un inmenso disco (la Tierra) y del que penden y se sostienen todas las estrellas que se ven en el cielo. En el concepto de los chinos de hace 2.000 años a.C. la Luna era devorada paulatinamente por un inmenso dragón, con ello explicaban las fases lunares. Culturas nativas del nuevo mundo, veían en las cuevas donde habitan murciélagos entradas al más allá. Ejemplos como éstos son testimonios históricos valiosos sobre cómo el hombre estructuró en el pasado un conjunto de significados sobre su entorno natural y el Universo.
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Iconografía del Mundo primigenio y el Diluvio Universal (Morello, 1993).
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Representación de un Pterodáctilo en 1843 Morello, 1993).
Basilisco construido en el siglo XVII producto de la fantasía popular. Museo de Historia Natural de Venecia (Morello, 1993).
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El ¨basilisco¨ El basilisco era un animal fabuloso con cuernos de serpiente, patas de gallo, alas espinosas y cola en forma de lanza. Era considerado como el rey de las serpientes y se le atribuía la propiedad de matar con la mirada. Un remedio ideado para limpiar de tan temible animal a la tierra consistía en vestir a un hombre con una armadura de espejos: cualquier basilisco que se le cruzara en el camino vería su mirada reflejada en los espejos y moriría. El basilisco era un producto de la unión de un gallo con una serpiente, la cual ponía un huevo que era custodiado por un sapo. En la Edad Media, un sapo que fue encontrado saltando cerca de un huevo en Basilea (Suiza), fue solemnemente juzgado y quemado públicamente bajo la acusación de estar implicado en el nacimiento de un basilisco. Hoy, basilisco es una figura que se aplica a formas zoológicas quiméricas nacidas del mito o leyendas populares.
II
HISTORIAS...
La Teoría Evolutiva tuvo un proceso histórico en el que han intervenido una serie de personajes que han contribuido de una u otra forma a la misma. El encargado de sintetizar y culminar una fase fundamental para la Evolución, fue un inglés al que en su niñez le apasionaba coleccionar escarabajos y que por esos azares de la vida, cuando joven, estuvo a punto de ingresar a un seminario anglicano. Carlos Roberto Darwin nace el 12 de Febrero de 1809. Su viaje (1831-1836) a bordo del Beagle contempló las costas de Sudamérica, las Islas Galápagos, Australia, Nueva Zelanda y Sudáfrica, y significaron (con todas las luces y sombras) un acontecimiento importante en el pensamiento del joven Darwin cuya muerte, acaece el 19 de Abril de 1882 Históricamente la idea de cambio en los organismos ya era considerada en la antigua Grecia. Anaximandro (600 años a.C.) afirmaba que las criaturas fueron formadas en el agua y de que humanos y otros animales fueron descendientes de los peces. Empédocles (500 años a.C.) propuso que tanto miembros, cabeza y otros órganos fueron unidos por combinaciones al azar y que era de esperar que hubieran existido “organismos quimera”, es decir, animales constituidos por partes de diferentes especies. Por otro lado, el fijismo, fue una tendencia muy arraigada en la filosofía aristotélica que sostenía que los organismos poseen características fijas o permanentes. La cultura judeocristiana fortificó esta idea para plasmarla en el libro del Génesis como un acontecimiento que demostraba que todas las especies fueron individualmente diseñadas por un Creador. Esta idea, de que todos los organismos vivientes son inmutables y perfectos, dominó el mundo Occidental por centurias. Consecuencia de aquello, otra idea dominante fue la concepción de que la Tierra se originó cinco días antes de la creación del hombre y de que ésta permaneció inalterable a lo largo del tiempo. En 1650, un arzobispo irlandés de nombre James Ussher y a través de un curioso método determinó que la Tierra había sido creada en el año 4004 a.C. Mas
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adelante, algunos escolásticos obsesionados con afinar la precisión bíblica por medio de procedimientos aun más curiosos, determinaron que la fecha exacta de creación fue un 23 de Octubre de dicho año. Hoy en dí a, aun es posible encontrar en versiones bíblicas modernas, la fecha de Ussher inscrita al margen del párrafo respectivo del Génesis. Antes de Darwin, pocos naturalistas propusieron argumentos alternativos a la historia bíblica de la Creación e inmutabilidad de las especies siendo en este periodo en el que se funda el pensamiento científico, gracias a los trabajos de lógica deductiva e inductiva de Francis Bacon, William Harvey, René Descartes e Isaac Newton. James Hutton (1700), destacado por algunos como el padre de la Geología, afirmó que ¨eventos geológicos del pasado pueden ser explicados a partir de procesos que pueden ser observados en el presente¨ (principio llamado Uniformitarismo o Actualismo ). En 1766, George Buffon, a partir de la observación de fósiles, afirma que diferentes especies se han producido a partir de un ancestro común. Pierre Louis Moreau de Marpeutius, un científico francés, discute sobre Evolución en la época de los enciclopedistas. Erasmo Darwin (abuelo de Carlos) cuestiona la inmutabilidad de las especies. En 1826, Grant manifiesta su idea de que las especies descienden de otras especies y que se perfeccionan en el transcurso de la modificación. En 1836 el geólogo Von Buch, manifiesta que las variedades llegan lentamente a convertirse en especies permanentes, que ya no son capaces de cruzamiento. En 1846, otro geólogo, M. J. d’Omalius d’Halloy, indica de que es más probable el que nuevas especies hayan sido producidas por descendencia con modificación que el que hayan sido creadas separadamente. En 1858, H. Owen escribió: “Estos fenómenos hacen vacilar nuestra confianza en la conclusión de que el Apterix (tipo de ave) de Nueva Zelanda, y la gallineta roja de Inglaterra, fueron, respectivamente, creaciones expresas en estas islas. Siempre, pues, convendrá tener presente que mediante la palabra creación el zoólogo entiende un proceso, que él ignora”. En 1859 Von Baer manifiesta su convicción de que las formas ahora perfectamente distintas han descendido de una sola forma madre. Jean Baptiste ¨Lamarck¨, publica en 1809 su Philosophie Zoologique en el que arguye que las especies cambian en el tiempo para derivar en otras nuevas debido a la tendencia a una mayor complejidad en los animales, y de que dicha tendencia es una ley natural. Este proceso es explicado por Lamarck como una sucesión lineal que se asemeja a una cadena de seres animales o vegetales. En esta explicación, la Herencia de los Caracteres Adquiridos es relegada al papel de causante de las desviaciones de la línea o cadena principal, así, Lamarck, distingue dos cadenas diferentes de seres: la de los animales y la de los ve getales. Sus ideas lo llevaron a creer en la generación espontánea de la vida, pensaba que la vida tiene una tendencia innata a la perfección (elan vital), tenía la idea de que las distintas formas de vida pueden detenerse en distintos estadios, o aún desviarse hacia caminos laterales. Si bien su clásica idea de que ¨los caracteres adquiridos se heredan¨ es generalmente expuesta como un planteamiento biológicamente erróneo en términos genéticos, existen casos en los que la idea Lamarckiana se cumple (ej: Peces ciegos del género Astianax, luego de ser sacados de ambientes acuáticos de cavernas pueden engendrar descendencia con ojos normales, de modo que el ambiente en este caso se constituye en el factor estimulador de un rasgo o condición). Pese a las limitaciones de su teoría, la misma sirvió de inspiración al propio Darwin, quien incluso consideró algunos de sus postulados, aunque sin tener conocimiento del trabajo desarrollado por Mendel en relación al mecanismo de la herencia.
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Una de las principales diferencias entre la teoría lamarckiana y darwiniana radica en que Lamarck concibe que los organismos se originaron de manera independiente y espontánea, mientras que Darwin concibe un ancestro común para todos. A partir de ahí, la evolución se habría desarrollado como un árbol que se ramifica progresivamente a partir de un tronco común, esta forma de ver el desarrollo de la vida se ha convenido en denominar “pensamiento en árbol”. Si nos damos cuenta, el pensamiento en árbol no solo es aplicable al ámbito evolutivo en un sentido estrictamente biológico, sino que tiende a ser una especie de patrón que se repite en el desarrollo de muchos aspectos de la historia y cultura humana. ¿Es el violín, un instrumento tal y como lo fue en sus inicios? ¿Cuántas corrientes ideológicas se han derivado de la filosofía? ¿En qué derivó la idea de Icaro desde que éste quiso emular el vuelo de las aves? ¿Cuántas corrientes han surgido en el ámbito del arte cuando hablamos de música, poesía, literatura, pintura y escultura? ¿Cuántas ramas existen en el mundo de la religión a partir de la concepción de la existencia de demiurgos o dioses? ¿Tuvo alguna vez Freud la idea de cuántas tendencias iniciaría en la psicología con su idea del psicoanálisis? En todos estos casos ha habido siempre una idea inicial, un pensamiento primigenio a partir del cual se comenzó a desarrollar y expandir como ramas tortuosas y de crecimiento un tanto caótico. Con el tiempo, quizás algunas quedaron extintas, pero dieron lugar a otras, y así sucesivamente. Lo que conocemos hoy son simple y llanamente, ideas que han perdurado en el tiempo, paradigmas que se han implantado, concepciones que se han fortalecido, hechos y decisiones circunstanciales que se han impuesto y a los que hemos convenido en denominar ¨historia del hombre¨.
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Tiempo actual (organismos que hoy conocemos y que nos son familiares)
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Ancestro común
Ancestro común
Evento de extinción (organismos que vivieron en épocas geológicas pasadas y que conocemos a través del registro fósil)
GRADO DE DIVERGENCIA
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Representación de la idea darwiniana acerca de la Evolución. Cada rama representa la trayectoria evolutiva de un grupo de organismos en el tiempo, los mismos a su vez han derivado en otros y así sucesivamente hasta derivar en los organismos que conocemos hoy. El punto donde las ramas se ramifican o separan, representa los ancestros comunes a ambos. La raíz de todo el árbol es el ancestro común de todos los organismos. El diagrama además evidencia algunas ramas que no llegan hasta arriba (círculos negros) y que se truncan en el tiempo, éstas, representan a aquellos organismos cuya historia evolutiva no prosperó por fenómenos de extinción, tal y cual lo demuestra el registro fósil.
La Evolución como teoría nace el 24 de Noviembre de 1859, año en el que Darwin publica El Origen de las Especies. En este libro, Darwin trabajó más de 20 años luego de su viaje en el Beagle; en sus propias palabras esta su obra es ¨un largo argumento”. En la introducción de esta obra, Darwin escribió: “Mi trabajo está ahora (1859) casi terminado; pero el complementarlo me llevará aún muchos años y mi salud dista de ser robusta, me han propuesto que publique este resumen. Me ha movido a hacerlo el que Wallace, que está actualmente estudiando la historia natural del Archipiélago Malayo, ha llegado casi exactamente a las mismas conclusiones generales a que he llegado yo sobre el origen de las especies. En 1858 me envió una Memoria sobre este asunto, con ruego que la transmitiese a sir Charles Lyell, quien la envió a la Linneana Society y está publicada en el tercer tomo del Journal de esta Sociedad. Sir C. Lyell y el doctor Hooker, que tenían conocimiento de mi trabajo, pues este último había leído mi bosquejo de 1844, me honraron juzgando publicar, junto con la excelente Memoria de Wallace, algunos breves extractos de mis manuscritos”.
El origen de las especies Previo a la publicación de su libro, Darwin venía de un estado de angustia profundo, fruto de una aparente indiferencia por parte de la comunidad científica, a la publicación conjunta (1858) con Alfred R. Wallace, sobre el mecanismo de la Selección Natural y su relación con la conformación de especies nuevas. La situación era tal, que el mismo presidente de la Sociedad Linneana de Londres, lugar donde se hizo la presentación del trabajo de Darwin y Wallace, escribió: “Este año no se ha distinguido por ser uno de esos en los que se presenta algún avance científico que revoluciona, por así decirlo, al área de la ciencia a que per tenece”. En ese ambiente de apatía, era entendible que Darwin se cuestionara acerca de si valió o no la pena, tanto esfuerzo y sacrificio físico e intelectual. A esta situación, se sumó otro periodo de enfermedad que lo aquejaba de forma periódica hasta dejarlo casi inválido e incomunicado incluso de su familia (la causa de dicha enfermedad y a partir de síntomas recogidos en testimonios escritos se presume que fue Chagas; aquí cabe recordar que Darwin en su viaje, capturó gran cantidad de vinchucas a las que al margen de criar, las inducía a que le piquen con la finalidad de medir el tiempo que demoraban en llenarse de sangre). Darwin, en realidad no tenía pensado aún, publicar la gran síntesis de su trabajo, pero persuadido y presionado por dos de sus amigos, Charles Lyell y Thomas Huxley, decidió realizar la publicación de lo que para él era un resumen. De este modo, y bajo consejo de Lyell, Darwin envía el trabajo al editor londinense John Murray, con el título de Resumen de un ensayo sobre el origen de las especies, pero Murray le pide que quite la palabra “resumen” para hacer la obra más atractiva, petición que Darwin acepta. Se sabe también que Murray envía la
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obra para su revisión a uno de sus asesores, el reverendo Whitwell Elwin, quien en parte le responde: “…creo que Darwin debería deshacerse de todo el material del libro, excepto lo referente a las palomas; éste si es un buen tema, que despertaría el interés de los lectores, en especial de los colombófilos…” Sugerencia que no prosperó. Es así, que el 24 de noviembre de 1859, se publica el libro con el título original: On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (Sobre el origen de las especies por medio de la selección natura l, o la conservación de las razas en la lucha por la existencia). Su precio fue de 15 chelines (para la época) y constó de 13 capítulos mas uno de recapitulación y conclusión.
Es curioso saber que El origen de las Especies fue leída por Mendel, aunque es evidente que no consideró las ideas darwinianas en el ámbito de su teoría sobre la herencia, de haberlo hecho, se hubiera adelantado en casi 100 años a lo que hoy denominamos Neodarwinismo o Teoría Sintética de la que hablaremos mas adelante. En El Origen, a decir de Michael Ghiselin (conocido por estudiar toda la obra y pensamiento darwinianos), Darwin analiza y comenta hecho tras hecho, observación tras observación, desde la isla más remota del Pacífico hasta el campo de su vecino. Esto lo condujo a desarrollar una teoría sostenible por sus propias evidencias y las recogidas y compiladas de otros naturalistas. La misma y en pocas palabras , pretendió comprender toda la diversidad biológica de este planeta. Sus postulados centrales podrían resumirse de la siguiente manera: 1. Toda la diversidad biológica deriva de la única forma ancestral, a partir de la cual la vida evolucionó a lo largo de múltiples y sucesivas vías divergentes. 2. La Evolución puede concebirse como un proceso de descendencia (de formas ancestrales a formas derivadas) con modificación. 3. La Evolución esta basada en factores y procesos puramente mecánicos o materiales. 4. El mecanismo fundamental aunque no único, y ciertamente el favorito de Darwin a la hora de explicar la adaptación y diversidad biológica, es la Selección Natural. 5. La Evolución es un proceso lento y gradual (Gradualismo filetico).
John Stevens Henslow Henslow, tutor y profesor de Darwin en la Universidad de Cambridge, ejerció gran influencia sobre su vida y formación. Henslow, es el que advierte en Darwin una cualidad que nadie había notado hasta entonces, y es su capacidad de observación crítica. En 1831 convence a Darwin para que se dedicara a estudios geológicos en el campo. También le recomendó al comandante del Beagle (Fitz Roy) para que embarcara como su acompañante personal en la expedición que organizaba. De este modo, Darwin pudo realizar su viaje, que como él mismo escribió en su autobiografía, ¨decidió totalmente mi futuro¨. Darwin escribió de Henslow: “tiene un j u icio excelente”… “no poseía ni el menor asomo de vanidad o de sentimientos mezquinos; no he conocido otra persona que pensase menos en sí mismo y en sus cosas”.
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III
H. Azurduy-Ferreira
LA IDEA DE LA SELECCION NATURAL
La Selección Natural es un principio evolutivo de autoría compartida con Alfred Russell Wallace, un naturalista que exploró el archipiélago malayo durante 8 años, recorriendo alrededor de 125.000 km, y cuya obra sentó las bases para el nacimiento de la Zoogeografía. Como naturalista, Wallace realizó las primeras observaciones etológicas en orangutanes y arribó a las mismas conclusiones de Darwin de manera independiente. Ambos, presentaron su trabajo en una sesión desarrollada el 1ro de Julio de 1858, ante la Sociedad Linneana de Londres. En un contexto histórico es necesario señalar que previamente W. C. Wells y Patrick Matthew, reconocieron a la selección natural como una fuerza que actúa en la naturaleza, aunque no establecieron un mecanismote sustento. W. C. Wells en 1813 escribe : “…lo que en este último caso hace el arte, parece hacerlo la naturaleza con igual eficacia, aunque mas lentamente, la naturaleza, en la formación de las variedades de la Humanidad adecuadas para el país que habitan. De las variedades accidentales del hombre que aparecerían entre los pocos y esparcidos primeros habitantes de las regiones centrales de Africa, alguna sería más adecuada que las otras para soportar las enfermedades del país. Esta raza, por lo tanto, se multiplicaría, mientras que las otras decrecerían, no solo por su incapacidad para resistir los ataques de las enfermedades, sino también por su incapacidad para contender con sus vecinos más vigorosos. Por lo que antecede doy por supuesto que el color de esta raza vigorosa sería oscuro. Pero existiendo todavía la misma disposición para formar variedades, saldría en el transcurso del tiempo una raza más y más oscura; y como la más oscura sería la mejor dispuesta para el clima, ésta, a la larga, llegaría a ser la raza predominante, si no la única, en la región determinada en la que se hubiese originado”. Darwin, a raíz de sus observaciones llegó a la conclusión de que los organismos están expuestos a una serie de presiones selectivas que hacen que los mismos, pongan a prueba de manera continua sus adaptaciones para un efectivo desenvolvimiento en su medio; a la larga, se producen ciertas modificaciones graduales (Gradualismo), que progresivamente se fijan en la descendencia. En el desarrollo de la idea de la Selección Natural, fue de gran influencia el trabajo publicado en 1798 por el economista Thomas Malthus (1766-1834) titulado Ensayo sobre el principio de poblaciones, que por cierto cayó de manera accidental en manos de Darwin. En dicha obra, Malthus establecía que las poblaciones tienden a crecer en una progresión geométrica y que si los humanos continuaban reproduciéndose a la misma velocidad, el alimento no daría abasto para dicho ritmo de crecimiento, por lo que el autor, avizoraba épocas críticas en las que ¨el hambre, la miseria y el vicio harían presa del hombre¨. Darwin aplicó estas conclusiones a su trabajo en el sentido de que las especies tienen un alto potencial reproductivo, pero
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que no todos llegan a reproducirse para sobrevivir. A partir de este principio con raíces económica, Darwin calculó que a partir de un par de elefantes que se caracterizan por ser poco prolíficos, podrían producir 19 millones de individuos en solo 750 años. Lo que significaría tener hoy en día poblaciones inmensamente grandes de elefantes, situación que en realidad no ocurre. Esto a su vez, le hizo ver que las poblaciones se ven sometidas a mecanismos naturales que controlan y afectan su crecimiento, a estos mecanismos Darwin Wallace denominaron Selección Natural . En su Autobiografía y a propósito de su concepción de la idea de la Selección Natural, Darwin nos relata: “Después de mi regreso a Inglaterra, me pareció que siguiendo el ejemplo de Lyell en Geología, es decir reuniendo todos los hechos relacionados en algún modo con las variaciones de las plantas y los animales, domésticos o en libertad, podría acaso aportar una luz a este asunto… Advertí pronto que la selección es la clave del éxito que ha obtenido el hombre al crear razas útiles de animales y plantas. Pero, ¿cómo podría ser aplicada la selección a los organismos que viven en un estado natural? Esto fue durante algún tiempo un misterio para mí. En octubre de 1833, es decir quince meses después que hube comenzado mi investigación sistemática, se me ocurrió leer, para distraerme, el libro de Malthus sobre la población. Estaba bi en preparado, gracias a una observación prolongada y continua de los hábitos de los animales y plantas, para apreciar la lucha por la existencia, que se observa en todas partes, y me asaltó la idea de que, en esas circunstancias, las variaciones favorables tendrían a ser conservadas mientras otras menos privilegiadas destruidas. El resultado de este hecho sería la formación de nuevas especies”.
IV
LA OBRA DARWINIANA
De Darwin se puede destacar su capacidad de organizar el amplio espectro de conocimientos biológicos de su época, desde la anatomía hasta el comportamiento, desde la biogeografía hasta la paleontología pasando por la taxonomía, todo ello, sintetizado en una teoría que explica las razones por las cuales los organismos evolucionan. Desde entonces, la Evolución considerada previamente como una excentricidad intelectual pasó a ser uno de los elementos que cimentó la Biología como disciplina científica. Los cinco años de viaje y observación en el Beagle, significaron para Darwin un conjunto de se ñales y evidencias cuya integración e interpretación posterior, fueron uno de los ejes fundamentales en la transformación y desarrollo del pensamiento Darwiniano, desde donde se generaron al margen de la Teoría per se, líneas íntegras de investigación, cimentando de este modo campos de estudio como la Coevolución (a partir de investigar sobre mecanismos de polinización por insectos). Sus estudios de comportamiento animal y humano, y su concepción de la selección sexual como
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variante de la SN, pautaron la Etología. La obra de Darwin abarca estudios como los realizados en la anatomía de los atolones coralinos, la acción de los gusanos en el suelo, la taxonomía de los cirrípedos (crustáceos altamente modificados), estudio sobre plantas cultivadas, variación en palomas domésticas, fisiología vegetal, el origen del hombre, etc. En suma su trabajo sentó las bases para la consolidación de la Biología como ciencia. La ligazón epistemológica entre Biología y Evolución es reflejada claramente en la sentencia del genetista Theodosius Dobzhanski quien afirmó : “Nada tiene sentido en la Biología si no es a la luz de la Evolución”. A su vez, en la Biología se fundamentan otras ciencias como la Medicina, que hoy en día trata de entender las enfermedades en el contexto evolutivo del agente causal, y de esta manera ir mas allá en el estudio del problema y la solución, este enfoque respecto a la investigación en salud humana es denominada Medicina Darwiniana. Darwin reflexionó también, acerca de la naturaleza del comportamiento humano, sus reflexiones lo llevaron a notar grandes relaciones comportamentales con otros primates y a cuestionarse profundamente sobre los instintos y su rol en un contexto social, mismas que fueron tomando forma, en ese solitario y un tanto desordenado estudio en su casa de Down (Inglaterra). Solo a manera de comentario, si ingresaríamos a su estudio notaríamos que el mismo estaba provisto de una pequeña biblioteca, cerca de la cual se ubica una ventana un tanto angosta; al lado, una pequeña chimenea sobre la que se sitúan objetos desordenadamente dispuestos; mas arriba de la chimenea y casi cerca del techo, tres retratos a medio cuerpo; cerca y frente a la biblioteca, un amplio diván; frente a la chimenea, una mesa amplia y de baja altura sobre la que se encuentran papeles caóticamente amontonados; al lado, un escritorio mediano con pequeñas macetas, frascos, papeles, una lámpara y un mullido sillón; y adheridos a la pared, notas casi ilegibles y esbozos gráficos de modesto sentido estético. En este ambiente someramente descrito es donde la mente de Darwin desarrolló una de las ideas más influyentes y revolucionarias en el pensamiento humano , así, desde que demostrara la evolución de la vida en el tiempo… nada fue ni es igual.
Darwin… el humano Escribimos este acápite como un intento de marcar un equilibrio entre la historia y el mito, ante un naturalista que entre sus conflictos y errores (que los tuvo) simplemente asumió un rol en la historia de la ciencia. Stephen Jay Gould (+2003) uno de los hombres mas prominentes y prolíficos en teoría evolutiva, fue un importante difusor y al mismo tiempo un persistente crítico del pensamiento darwiniano. Así, Gould en su ¨Darwin Navegante y las virtudes del puerto¨ escrito para Nature (compilado posteriormente en ¨La sonrisa del flamenco¨) escribió: ¨Con todo, no se puede excusar por completo a Darwin de un cierto descuido en sus observaciones. Tuvo la oportunidad de ver a las tortugas con caparazón en forma de silla de montar, pero no lo hizo, o no le produjeron la más mínima impresión. La raza de Charles estaba extinta cuando Darwin tomó tierra, pero abundaban viejos caparazones
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en la colonia, donde servían de floreros. Lo que es más, Darwin mostró singularmente poco interés en preservar especimenes para su comparación de una isla a otra, claro indicio de lo que Lawson le había contado fuera significativo (de lo que tuvo ocasión de lamentarse más adelante). El capitán Fitz Roy subió a bordo treinta tortugas de Chathman para reponer el suministro de carne fresca del Beagle, ninguna de cuyas caparazones llegó a Inglaterra, ya que según relata el propio Sulloway las mismas fueron tiradas por la borda junto con las partes no comestibles¨. ¿Porqué Darwin no demandó o solicitó la retención de al menos una parte de las caparazones que menciona Gould?, ¿Porqué no le llamaron la atención otro tipo de tortugas al margen de las que menciona en su journal?, pero además, podemos mencionar circunstancias parecidas como el hecho de que aves que colectó en algunas islas no fueron etiquetadas, de modo que luego del viaje tuvo que recurrir a especimenes colectados por otros como el propio capitán Fitz Roy. ¿Cómo podemos interpretar circunstancias como estas suscitadas en el viaje de Darwin? Charles Darwin ubicado en su tiempo histórico, fue un individuo cuya formación y tradición social, hicieron de él un creacionista (no olvidemos que estuvo a poco de ingresar a un monasterio) y no dejó de serlo durante su viaje, pese a los cuestionamientos y dudas que merodearon su mente durante el mismo, dudas que fueron expuestas incluso en su libro por ejemplo cuando abordó el tema respecto a la definición de especie: ¨Generalmente, esta palabra encierra el elemento desconocido de un acto distinto de creación”. Más adelante añade: “Las formas que poseen en grado considerable el carácter de especie, pero que son tan semejantes a otras formas, o que están tan estrechamente vinculadas a ellas por gradaciones intermedias que los naturalistas no quieren clasificarlas como especies distintas, s on, por varios conceptos, las más importantes para nosotros. Tenemos todas las razones para creer que muchas de estas formas dudosas y muy afines han conservado fijos sus caracteres durante largo tiempo, tan largo hasta donde nosotros podemos saberlo, como las buenas y verdaderas especies”. El aporte de Gould y otr os al entrar en la intimidad de Darwin el humano es que nos permite ver la evolución de su pensamiento por un l a d o y descubrir los mitos que se construyen alrededor de él. ¿Cuán culpable es Dar win de no haberse ¨convertido¨ en Evolucionista durante el viaje del Beagle?, este aspecto en particular podría explicar la actitud relajada y eventualmente descuidada ante determinadas circunstancias, ya que al no tener en mente la teoría evolutiva desarrollada, su actitud y comportamiento estaban en cierta forma guiadas, por la carga cultural y su fe, de modo que efectivamente quizás no le pareció relevante ver todas las tortugas (pudo haberlo hecho pero no lo hizo) o colectar todo a su alcance, ya que si de ello se trata tendríamos que cuestionar no solo la no colecta de las caparazones, sino la de muchas otras muestras naturales que las tuvo a mano y no las coleccionó, solo por mencionar: rocas, plantas, pieles de animales que pudo haber rescatado de pueblos o tribus que visitó, plumas de aves, etc. El perfil que Gould muestra en su ensayo sobre Darwin creemos que debe ser asumido mas que como un cuestionamiento a Darwin el hombre, un cuestionamiento al mito que se construyó alrededor de él, ¿es culpable Darwin de que se haya proyectado sobre él, una imagen alegórica de un hombre barbado que desde un limbo imaginario dictó las tablas de la evolución o del titánico naturalista al que no se le escapó detalle o muestra natural alguna? Si esa era la imagen que teníamos de él, obviamente que el no haber tratado de ver o colectar algo más, nos sorprenderá ya que no coincide con la figura alegórica que por cierto… no inventó Darwin. Darwin puede ser un ícono que sintetiza o representa muchas cosas de modo que es y ha sido objeto de proyecciones y representaciones de diversa naturaleza. Darwin el humano fue tan contradictorio como cualquier otro, presa quizás de sus temores, desconciertos, angustias y debilidades. En su travesía o en su propia vida, la pereza pu do haber determinado días de
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desgano y desconcentración; la escrupulosidad o el orden puede que no hayan estado entre sus atributos más destacados. ¿Cómo afecta esto a su obra? Es algo que dejo a consideración del lector.
Nuestra crítica puede ser dirigida hacia muchos aspectos de su personalidad y pensamiento, aunque más allá de todo hubo un hombre que con todas sus luces y sombras fue el clímax en una de las fases del desarrollo científico, que sintetizó y se alimento del conocimiento científico de la época, atreviéndose a darle una interpretación y un argumento sistemático que se constituyeron en las bases inobjetables de la Evolución. ¿Qué fueron Newton o Freud sino íconos históricos de determinados procesos en el conocimiento humano? (Pictog rafía: Darwin a sus 6 años)
V
¿QUE ES LA EVOLUCION?
La evolución es en esencia, un fenómeno natural como lo son la formación de una cadena montañosa, la producción de lluvias o el desarrollo de un embrión humano. Es decir, que es un fe nómeno fundamentado por un conjunto de principios que la sustentan como una teoría, es decir, un cuerpo coherente de postulados interconectados, basados en razonamientos y evidencias, que explican una variedad de observaciones. Etimológicamente la palabra evolución viene del latín evolvere que significa, desplegar, desenrollar, desenvolver. Esta acepción de la palabra implica la manifestación de potencialidades escondidas; es así, que en el más amplio sentido de la palabra, evolución significa simplemente cambio.
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Evolución, puede ser entendido como descendencia con modificación y a menudo con diversificación, este concepto parte del hecho de que las poblaciones biológicas tienen la cualidad de expresar algo que se llama variación, gracias a la cual un nati vo africano Masai difiere de un Esquimo del Artico, o, un Jaguar negro es muy diferente al jaguar común, pese a que Masais y Esquimo pertenecen a la misma especie (Homo apiens) al igual que los jaguares (Panthera onca). Estos dos ejemplos nos da una idea sobre la variación como una propiedad de los organismos. ¿Porqué todos los humanos no son iguales?, ¿Dónde radica la razón de nuestras diferencias raciales?, ¿si los organismos no cambian o evolucionan, no tendrían que, todos los hombres y mujeres del mundo, mantener invariantes la apariencia física de un ancestral Adán y una primigenia Eva? Uno de los aspectos clave en esto, son los genes (aspecto que profundizaremos mas adelante) y cuya expresión define nuestro color de piel, cabello ojos, etc. De este modo somos en apariencia, lo que la baraja de dos juegos genéticos paternos define. Si dicha baraja por azar incluye una combinación remotamente probable, puede que siendo nuestros padres morenos, nazcamos con un color de piel blanca y un color de cabello rubio. ¿Qué significa esto en términos de evolución? significa simplemente que en el conjunto o cúmulo de genes humanos existen formas y apariencias ocultas, tal y como se da en otras especies, que a lo largo de millones de años han tenido la chance de manifestar una mayor cantidad de formas y con diferencias mucho mas dramáticas que la del hijo rubio de padres morenos. Es así, que los organismos cambian a lo largo del tiempo por medio de mecanismos (los genes son solo una parte de la historia) que interactúan entre sí para dar como resultado en el tiempo, el surgimiento de nuevas formas de vida. La moderna teoría evolutiva sostiene que la variación hereditaria fundamenta también este proceso en sistemas biológicos originados por mutación, en el cual, un estado de un carácter heredado, es transformado en un estado diferente de un carácter también heredado. Esta sostiene además, que los cambios en las proporciones de diferentes estados son debidos a procesos de división entre variantes, de este modo, algunas variantes sobreviven y reproducen más que otras causando una separación en la representación de diferentes variantes en subsecuentes generaciones. SINTETICAMENTE: evolución biológica puede ser entendida como la transformación de un organismo en otro, producto de ciertas fuerzas naturales que alteran las frecue ncias génicas de una población dirigidas por la selección natural. El entendimiento de los procesos evolutivos nos proporciona un sentido de unidad en el mundo biológico ya que marca una relación ineludible entre elementos que componen un todo. Ese “todo” al que hacemos referencia, son la totalidad de organismos que se asientan y viven en este planeta, es decir, desde un virus hasta un delfín, pasando por un musgo. De esta manera y a la luz de la Evolución podemos entender la razón por la que muchos neurólogos indagan en el funcionamiento neuronal de calamares marinos para entender el funcionamiento del nuestro, o, el hecho de que los farmacólogos experimenten reacciones fisiológicas en ratones, durante el desarrollo de ciertas vacunas, previo a su aplicación en humanos.
ACTO SEGUNDO Surgen glifos y quimeras
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VI
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LA CLASIFICACION BIOLÓGICA
La primera circunstancia en la que me vi envuelto en un problema de clasificación biológica fue con fósiles de trilobites, es decir, artrópodos marinos que vivieron entre 570 y 225 millones de años. Como biólogo tuve dilemas respecto a los criterios de clasificación paleontológica, aunque llegué a entender y vivir la experiencia sobre las limitaciones y dificultades con las que un paleontólogo se puede encontrar a la hora de agrupar organismos fósiles. El hombre por naturaleza es un organismo clasificador, quien al igual que otros animales adopta conductas y desarrolla procesos de razonamiento ante la diversidad de objetos o seres de su entorno, los que organiza y ordena de acuerdo a determinados criterios y para determinados fines. Los grupos aborígenes intuitivamente ordenan su entorno para darle funcionalidad al mismo, en términos de su utilización y aprovechamiento de los recursos existentes. El hecho de clasificar les permitirá posteriormente reconocer, de esta manera sabrá diferenciar por ejemplo plantas venenosas, alucinógenas, medicinales y alimenticias, cada una de las cuales, tiene ciertos caracteres externos propios y que están en la mente de quien las busca gracias a una experiencia de aprendizaje previa. En este proceso, pueden considerarse niveles de percepción de la forma, desde el holístico (gestáltico) hasta el reduccionista, la primera, está relacionada con el enfoque del todo y la segunda con una parte de ese todo. Por ejemplo, si consideramos el árbol como una totalidad, estamos en un ámbito holístico, pero el árbol puede ser descompuesto en una serie de partes que lo constituyen (hojas, flores, frutos, etc.) y que pueden ser percibidos y analizados de mane ra independiente para obtener una idea mas detallada de ese todo (reduccionismo). Así, es evidente que lo holístico y guestáltico son enfoques de la forma, presentes en la percepción de grupos aborígenes quienes los usan de manera intuitiva. Es más, su sistema de clasificación o mejor dicho el resultado de éste, eventualmente es similar con el sistema establecido de un taxónomo biólogo para un grupo determinado . Ahora bien, si el modelo etnotaxonómico difiere del generado por la taxonomía de origen occidental, es simplemente a decir de (Berlín, 1979) el reflejo de que los propósitos que definen los patrone s de agrupación, son diferentes.
GESTALT (Tomando en cuenta la función) El término gestalt no solo está relacionado con la forma, sino también con la función, es así que, que podemos definirlo como el patrón de fenómenos biológicos en el que las propiedades del total de las funciones orgánicas difiere de las propiedades que pudieran predecirse tomando en cuenta la suma de las partes componentes.
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La Taxonomía La Taxonomía es la ciencia de la clasificación y se constituye en la herramienta fundamental para la actividad clasificatoria de un biólogo cuando de plantas y animales se refiere. Para darnos una idea de la actividad clasificatoria en biología veamos una analogía. Imaginen una gran cantidad de chamarras que están completamente mezcladas y que se les encomienda ordenar (clasificar). ¿Qué criterios utilizaríamos para agrupar las mismas? Quizás el criterio más general podría ser la naturaleza del material, así tendríamos todas las chamarras de cuero a un lado y las chamarras de material sintético, a otro. Si nos restringimos al grupo de aquellas que tienen como materia prima algo sintético, veremos que existen grandes diferencias entre ellas, como el tamaño, color y diseños. Entonces, basados en esos criterios y teniendo ya definidos dos grandes grupos, quizás el siguiente paso sería agruparlos por tamaño, luego por colores, y finalmente por diseños que son motivos que marcan una mínima diferencia entre los que componen el grupo. De esta manera, hemos ido separando y agrupando las chamarras desde criterios generales hasta criterios más específicos basados únicamente en características muy visibles y evidentes; esa óptica clasificatoria nos da como resultado una aparente pulcritud en el ordenamiento y organización del ambiente donde se han ordenado las chamarras, aunque vale cuestionarnos en este caso, ¿qué hubiera pasado si hubiéramos tomado en cuenta como carácter importante las marcas de las chamarras, cosa que no hicimos anteriormente? Lo más probable es que hubiéramos obtenido algunos grupos constituidos por chamarras con características diferentes (incluso chamarras de cuero y algodón podrían estar en el mismo grupo) pero muy relacionadas entre sí por la marca que traen, que como sabemos, tienden a ser etiquetas pequeñas, no muy visibles y que más bi en tienden a estar escondidas. Esta situación refleja de alguna manera lo complicado que puede llegar a ser la labor clasificatoria en taxonomía. La clasificación taxonómica adoptó un sistema que viene desde Aristóteles quién creó lo que llamamos Scala Naturae (Escala Natural), en el mismo, los organismos son agrupados de acuerdo a determinados criterios que buscan un ordenamiento sistemático de los organismos vivos, siendo una de las grandes controversias en taxonomía, los criterios a usar. Para unos las características morfológicas (por similitud) son las importantes, a éstos se los ubica dentro de la escuela denominada Feneticista. Para otros lo que cuenta es agrupar los organismos en función al ancestro común (por parentesco) del que derivaron, ésta pone como primer criterio la historia evolutiva. La escuela que propone esto último se la denomina Filogenetista y que por hoy es la que goza de mayor consenso en la clasificación biológica.
Filogenia Cuando hablamos de filogenia básicamente hacemos refer encia a la historia evolutiva de los organismos. Este principio, nos permite reconstruir y descubrir cómo fue el desarrollo histórico
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de un organismo y las afinidades que el mismo tiene en ese contexto. La visión filogenética nos ayuda a entender por ejem plo a través de la paleontología, relaciones evolutivas de organismos actuales con organismos ya extintos, lo que de por sí le asigna un carácter “vertical” en cuanto a la manera de abordar el problema; en cambio el feneticismo al no indagar en la búsqueda de potenciales ancestros comunes de los organismos y limitarse solamente a similitudes entre los mismos, le da un carácter “horizontal” a su forma de dilucidar la taxonomía evolutiva de un determinado grupo.
En sus inicios la taxonomía fue una ac tividad con “pocas reglas de juego” y escasos acuerdos respecto a los criterios a utilizar para clasificar a las entidades biológicas. Esto, hasta que el botánico suizo Carl von Linné diseñó un sistema de clasificación que se mantiene hasta hoy. Linneo, pensó que cada organismo en la Tierra debe tener un nombre científico compuesto por un nombre genérico (género) y un nombre específico (especie); ambos latinizados. Este sistema es el que se denomina Sistema Binomial, el mismo, desplazó al antiguo sistema polinomial en el que los nombre científicos podían alcanzar magnitudes curiosas como en el caso de la abeja común, cuyo nombre estaba compuesto por 12 palabras latinas!:
Apis pubescens, thorace subgriseo, abdomine fusco, pedibus posticis glabris trinque margine ciliatis Hoy, siguiendo a la nomenclatura binomial solo tiene dos: Apis mellifera. De este modo el sistema linneano, facilita y simplifica en gran medida la labor clasificatoria, al margen de ser fundamental en lo que se refiere a la comunicación entre la comunidad científica, dada la existencia de una gran cantidad y variedad de nombres comunes o vernaculares tanto para plantas como para animales. Graficando la idea podríamos decir que el sistema de Lineo no es ni más ni menos que el Esperando de la ciencia. Así, el tapir o anta tiene el nombre científico de Tapirus terrestris y será identificado como tal sea por un mastozoólogo australiano o hindú. Lo mismo sucede con el hombre cuyo nombre científico (Homo sapiens) es de uso corriente en la literatura esp ecializada. Si utilizamos a estos dos organismo s para ejemplificar las principales categorías taxonómicas tendremos:
Hombre
Tapir
Reino: Animalia (Animal) Phylum: Vertebrata (Vertebrados) Clase: Mammalia (Mamíferos) Orden: Primates Familia: Hominidae Género: Homo Especie: sapiens
Reino: Animalia (Animal) Phylum: Vertebrata (Vertebrados) Clase: Mammalia (Mamíferos) Diferenciación taxonómica que refleja divergencias evolutivas en el pasado histórico de ambos grupos
Categorías comunes
Orden: Perissodactyla Familia: Tapiridae Género: Tapirus Especie: terrestris 20
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Como vemos ambos organismos (hombre y anta) tienen afinidad o se relacionan al nivel de Phylum y Clase, ya que ambos tienen vértebras (Vertebrata) y también mamas (Mammalia), pero se separan del nivel de Orden hacia delante, ya que a partir de ahí ambos no comparten características propias de la categoría. Esta clasificación implica evolutivamente, que ambos grupos a los que pertenecen ambas especies tienen un ancestro común a partir del cual se derivaron tanto primates como ungulados (animales con pezuñas) para posteriormente seguir su propio curso evolutivo. Este tipo de razonamiento hace que cuando se habla de parentesco entre especies con apariencia muy diferente, el mismo parezca tan grotesco, que directamente pareciera no creíble. ¿Qué pensarían si afirmáramos que los tapires y las ballenas son parientes? Para explicar un cuestionamiento de esta naturaleza, recurramos a la Paleontología que nos indica que ambos grupos tienen un ancestro del que se originaron tanto cetáceos como ungulados y que vivió hace 55 millones de años siendo parte de un grupo de mamíferos que pertenecieron a la familia Mesonichydae y que como ejemplo podemos mencionar a Pachyaena ossifraga. El razonamiento para llegar a algo así parte de estudios anatómicos algo complejos pero que en esencia buscan niveles de relación basados en anatomía comparada. Este hecho, hace que sea posible establecer una relación de parentesco entre animales con pezuña (ungulados) y ballenas (cetáceos). El hombre por su lado, si bien se aleja paulatinamente de los ungulados, comienza a establecer relaciones evolutivas cada vez más cercanas y a nivel de Orden (Primates), con otros organismos como son los prosimios, simios y monos del nuevo mundo, con los que comparte características anatómicas que los agrupa. En el siguiente nivel taxonómico (Hominidae) se aleja evolutivamente de prosimios y monos del nuevo mundo para establecerse junto con los chimpancé, gorila y orangután en la misma familia (Hominidae), y con los que comparte afinidades de tipo molecular, anatómicas, comportamentales, fisiológicas, etc. que los relaciona. En el siguiente nivel (Género) el hombre se mantiene solo, y dada la inexistencia de otras especies dentro del mismo género, al nivel de especie también. No es el caso de otros organismos en los que existe más de una especie para un mismo género, es el caso del tapir, cuyo género posee cuatro especies: Tapirus terrestris (cuya distribución abarca también una parte de Bolivia y es la especie que podemos ver en nuestro zoológico municipal), Tapirus pinchaque (Ecuador, parte de Perú y Colombia), Tapirus bairdii (parte de Centroamérica) y Tapirus indicus (especie distribuida en una parte de la India). En este caso las diferencias externas entre especies pueden ser suficientes para ser consideradas como tales, por ejemplo en el caso de T. pinchaque , esta especie posee pelo abundante en el cuerpo el mismo que es de un color cafesino oscuro, o T. indicus cuya coloración marcadamente oscura en una parte y clara en otra, lo diferencia nítidamente de las otras especies. La clasificación propuesta por Linneo sufrió muchos cambios a partir de la incorporac ión de nuevos criterios y parámetros de clasificación cuya finalidad última es establecer un Sistema Natural, que en lo posible sea el reflejo de los procesos históricos o evolutivos de los organismos vivos.
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Rasgos esenciales de tendencias sistematicas contemporáneas ESCUELA EVOLUTIVA (TRADICIONAL O PILISTA) Surge a mediados de 1940, las relaciones no deben ser necesariamente monofiléticas (agrupados de acuerdo a un antecesor común), sus principales impulsores fueron Mayr y Simpson. ESCUELA FENETICA (NUMERICISTA O NEOADANSONIANA) Surge en 1960, la filogenia es irrelevante como un criterio para agrupar los taxa, sus principales impulsores fueron Sokal y Sneath. ESCUELA FILOGENETICA (CLADISTA, GENEALOGISTA O HENNIGIANA) Surge en 1970, los taxa deben ser estrictamente monofiléticas, sus principales impulsores son Hennig, Wiley y Nelson.
La manera de abordar un problema de sistemática siempre dependerá del grado de su complejidad. Pueden haber problemas más simples que otros y siempre dependerá del caso . Volviendo al ejemplo del tapir, las diferenciaciones al nivel de especie son tan claras que no quedan dudas al respecto, y dada la ausencia de congéneres cercanos, la familia sólo tiene un género que es justamente Tapirus con las cuatro especies anterior mente mencionadas. Pero en otros casos la situación puede ser muy diferente dada la gran similitud entre especies y con diferencias externas apenas visibles (especies gemelas); la interrogante en este caso es que si esas pequeñas diferencias bastan para agruparlas como especies diferentes o simplemente como razas (subespecies). En una ocasión nos visitó un experto en murciélagos centroamericanos que curioseando especimenes de nuestra colección, tomó uno para observarlo detenidamente y exclamó Hilonycteris underwoodi!! Hecho que nos sorprendió de sobremanera ya que se trataba de una especie cuya distribución llegaba hasta Panamá y que por lo tanto significaría un gran hallazgo biográfico para nuestro país. Incluso con el afán de dar a conocer a la comunidad científica tal cosa, estábamos ya prestos para elaborar un artículo sobre el tema. Aunque mas tarde y luego de revisar descripciones taxonómicas sobre dicha especie, llegamos a concluir que al especialista se le pasó un pequeño detalle en el análisis craneal del espécimen, es decir, el grado de dilatación de los huesos esfenoidales, que para el espécimen en cuestión lo identificaba como el género Choeroniscus (género ya registrado) y no como Hylonycteris. Accidentes como estos pueden ocurrir no solo en taxónomos que están iniciándose en ciertos grupos, sino también otros con mayor experiencia que sucumben o sucumbimos a los ¨engaños¨ que ciertas especies gemelas o crípticas nos exponen. Certhia es un género de aves muy pequeñas y con la habilidad de posarse en posición vertical sobre el tronco de los árboles dadas sus uñas muy aguzadas y pronunciadas acompañadas de una cola cuyo extremo es rígido y provisto de puntas que le dan estabilidad al cuerpo en esta posición. Este género se distribuye en Europa central y hasta hace poco se lo tenía como un género que albergaba a una sola especie. Esto, hasta que Erwin Stresemann determinó que el grupo albergaba a dos especies
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(C. familiaris y C. brachydactylus) y no a una, basado en criterios donde lo ecológico y etológico pasan a anteponerse a lo eminente morfológico ya que ambas especies poseen cantos completamente diferentes y cuyos hábitos ecológicos también lo son. De ello podría esperarse que la divergencia genética también sea tal y como para justificar la separación taxonómica a nivel de especie. Por el contrario otros grupos no requieren de análisis mayores ya que su sola morfología es suficiente y obvia como para estar seguros que son especies diferentes. Un oso bandera (Myrmecophaga tridactyla), es fácilmente diferenciable de un oso melero (Tammandua tetradactyla) y de un osito oro (Cyclopes didactylus) aunque pertenezcan a la misma familia (Myrmecophagidae), pero en el caso de otros grupos como son los pequeños roedores, aves passeriformes, algunos grupos de anfibios, peces, insectos, etc. puede que sea necesario recurrir a métodos más sensibles de diferenciación como la biometría. Si la biometría no nos da elementos de juicio muy claros, entonces podemos recurrir a estudios cromosómicos, electroforéticos o moleculares a nivel de DNA.
Dos especies muy diferentes, pero que se encuentran en el mismo Orden (Xenarthra) debido a una característica en común: sus vértebras poseen el proceso xenartro (encerrado en elipse). La vértebra es de Myrmecophaga tridactyla (oso hormiguero)
Bradypus variegatus (perezoso)
Tamandua tetradactyla (oso melero o tamandua)
Métodos complementarios de identificación han sido desarrollados para mostrar con mayor sensibilidad las diferencias y similitudes en aquellos grupos biológicos complejos. La taxonomía molecular es una de esas consecuencias y por medio de la cual se pudo llegar a la dilucidación de grandes problemas
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sistemáticos hasta entonces vigente. Esto hizo que en muchos grupos ligados por caracteres eminentemente morfológicos la situación cambie. Darwin, durante su visita a la isla de Nueva Zelanda, estudió dos especies de aves no voladoras como la moa (ya extinta) y el kiwi, posteriormente propondría que el kiwi esta más emparentado con las avestruces del Africa que con la moa, situación extrañó a muchos naturalistas de la época dado que moa y kiwi han compartido el mismo ambiente insular. Muchos años después, en 1992, Alan Cooper de la Universidad de Victoria en Nueva Zelanda y un equipo internacional, extrajeron o aislaron DNA de un hueso fósil de moa y los compararon con secuencias de DNA de casuarios, piyos, kiwis y avestruces. Sus resultados concluyeron, que Darwin estuvo en lo cierto. Lo que quiere decir que los ancestros de estas aves no voladoras, invadieron la isla al menos en dos oportunidades, en una, trayendo los ancestros de las moas y en otra, a los de los pequeños kiwis.
Richard Owen (1865) junto a un esqueleto de moa montado (izquierda). Su mano sostiene el famoso hueso de Rule (amplificado abajo), un fragmento de fémur perteneciente a Dinornis torosus , en base al cual Owen hizo la primera deducción de la existencia de aves enormes que habitaron Nueva Zelanda. El fragmento le fue entregado por el Dr. John Rule.
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La taxonomía es una actividad que trata de asignar a los grupos biológicos un carnet de identidad. Muchos, lo poseen bien llenado y con huellas dactilares incluidas, mientras que otros lo tienen a medias o prácticamente están indocumentados. El taxónomo en este sentido, llena carnets de quienes reconoce, o, busca grupos biológicos que están indocumentados. Para ello requerirá de una serie de habilidades, entre ellas, las de escudriñar y deleitarse a la vez, en rasgos y estructuras que generalmente pasan desapercibidas al ojo común.
VII
ESPECIE Y ESPECIACION
¿Qué es especie? ¿Cuáles pueden ser los criterios que definan esta categoría? ¿Existen límites claramente definidos y definibles en cuanto a agrupar de manera natural a los organismos biológicos? ¿Es especie una categoría natural? La definición de especie fue un tema en el que Darwin estuvo muy enfrascado tratando de entender las dimensiones y limitaciones de una categoría de esta naturaleza, sobre el tema en un acápite de su libro escribió: “Tampoco discutiré aquí las varias definiciones que se han dado de la palabra especie. Ninguna definición ha satisfecho a todos los naturalistas; sin embargo, todo naturalista sabe vagamente lo que él quiere decir cuando habla de una especie. Generalmente, esta palabra encierra el elemento desconocido de un acto distinto de creación”. Más adelante añade: “Las formas que poseen en grado considerable el carácter de especie, pe ro que son tan semejantes a otras formas, o que están tan estrechamente vinculadas a ellas por gradaciones intermedias que los naturalistas no quieren clasificarlas como especies distintas, son, por varios conceptos, las más importantes para nosotros. Tene mos todas las razones para creer que muchas de estas formas dudosas y muy afines han conservado fijos sus caracteres durante largo tiempo, tan largo hasta donde nosotros podemos saberlo, como las buenas y verdaderas especies”.
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Este fragmento de su diario evidencia las confusiones y dudas en las que Darwin se vio, ya que las especies de las que en habla, hoy pueden ser consideradas como variedades, aunque pueden existir casos en los que su percepción puede ser válida. 1. CONCEPTOS DE ESPECIE -
Especie biológica (de Dobzhansky 1935 y Mayr 1942) Según este concepto, especie es un grupo (o población) natural de individuos que pueden cruzarse entre si, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines. Este es el concepto más ampliamente aceptado y de mayor consenso, al menos entre los zoólogos. El asumir una especie como biológica, implica evolutivamente asumir que es una población reproductivamente aislada, por lo que constituye un linaje evolutivo separado y que es reforzado por una serie de barreras que pueden ser de carácter geográfico o biológico. La especie biológica es libre de seguir su propio curso en respuesta a los procesos genéticos e influencias ambientales que causan los cambios evolutivos. La connotación del concepto lo hace inaplicable a organismos fósiles, aunque lo mejor que se puede hacer en este caso es determinar si los vacíos morfológicos entre especímenes son tan grandes o más grandes que aquellos existentes entre especies vivientes que están reproductivamente aisladas. Este concepto tiene limitaciones respecto a organismos que se reproducen asexualmente (por apomixia –tipo de partenogénesis-) algunas especies de rotíferos (organismos microscópicos), moluscos, artrópodos, vertebrados (algunos peces y lagartijas – Cnemidophorus -) y algunas plantas vasculares. Existen también muchos casos de hibridación en los que se produce descendencia fértil y que permanecen como unidades genéticas y evolutivas independientes, este caso se da fundamentalmente en plantas vasculares en las que la hibridación es común. Para darnos una idea que pasaría si el concepto de especie biológica fuese aplicado a estos casos, debemos indicar que cada individuo debería ser considerado como especie biológica separada.
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Especie evolutiva (de Wiley 1978) Es un simple linaje (una secuencia ancestrodescendiente) de poblaciones u organismos que mantienen su identidad de otros linajes y que poseen sus propias tendencia históricas y evolutivas. Este concepto difiere del anterior en que el aislamiento genético actual más que el potencial, es el criterio para el reconocimiento dela misma. Y considera que ante la existencia de barreras geográficas o biológicas, el flujo génico entre las mismas, será tan bajo, que una divergencia genética (cladogénesis) se producirá. El concepto de especie evolutiva toma en cuenta que la evolución cladogenética puede ser reticulada. Esto significa que aquellas poblaciones que inicialmente se separaron y que comenzaron a divergir genéticamente, vuelven a juntarse truncando de esta manera el aislamiento y produciendo especies híbridas de las que emerge una nueva población que puede ser reconocida como unidad independiente.
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Especie morfológica Según este concepto cada especie es usualmente distinguible de sus afines por su morfología. Las limitaciones de este concepto son evidentes y aplicables solo a ciertos casos en los que la “apariencia” es suficiente para
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distinguirlas (recordemos el caso del oso bandera y sus afines). Pero, que pasa en aquellos casos de especies polimórficas y especies gemelas? Es claro que en esos casos este concepto no puede ser aplicado. Especie filogenética (de Cracraft 1989) Este concepto reconoce como especie a cualquier grupo de organismos en el cual todos los organismos comparten un único carácter derivado o apomórf ico (no presente en sus ancestros o afines). Si este concepto fuera utilizado rigurosamente, poblaciones locales aunque ubicadas cercanamente entre sí serían consideradas especies diferentes debido a que cada población puede tener variantes genético-moleculares únicas. Especie ecológica (de Van Valen 1976) Según este concepto, especie es un linaje (o un conjunto de linajes cercanamente relacionados) que ocupa una zona adaptativa (mínimamente diferente en su distribución de aquellas pertenecientes a otros linajes, y que además se desarrolla independientemente de todos los linajes establecidos fuera de su distribución. En este concepto la concepción de nicho y exclusión competitiva son importantes para explicar cómo las poblaciones pueden ser dirigidas a determinados ambientes y traer como resultado divergencias genéticas y geográficas fundamentadas en factores eminentemente ecológicos. Al respecto, ha sido ampliamente demostrado que las diferencias entre especies tanto en forma como en comportamiento están a menudo relacionados a diferencias en los recursos ecológicos que la especie explota. El conjunto de recursos y hábitats explotados por los miembros de una especie constituyen el nicho ecológico de esa especie y no de otra, por lo que visto de otro modo especie ecológica es un conjunto de individuos que explotan un solo nicho. Los grados de diferencia, en este entendido, estarán en función al grado de diferencia del nicho o la discontinuidad en el ambiente. Por ejemplo, parásitos emparentados entre sí y cuyo nicho se halla dentro del hospedero (endoparásitos) alcanzarán diferencias entre si, en función a cuán diferentes son los hospederos en su morfología, hábitos, recursos, etc.
2. MECANISMOS DE AISLAMIENTO A. PRECIGOTICOS (Evitan la unión entre células sexuales masculinas y células sexuales femeninas) - Aislamiento de hábitat Es el más frecuente entre las plantas y nace como una consecuencia de su sedentarismo. Las especies pueden vivir en la misma área, pero tienen preferencias de hábitat tan distintas que sus poblaciones están suficientemente aisladas como para fecundarse con frecuencia. Otro caso puede ser en insectos que por ejemplo acupan plantas específicas ya que ese es su micro hábitat. - Aislamiento estacional En muchos casos, la cópula entre individuos de poblaciones simpátricas no ocurre, o bien está restringida porque alcanzan la madurez sexual en distintas estaciones del año. - Aislamiento etológico o sexual Es el grupo de aislamientos más importante entre los animales, el mismo esta asociado con los modelos de comportamiento estereotipados en el rito de apareamiento. Entre los ejemplos mas conocidos están el plumaje brillante de diseño elaborado y cantos en machos de muchas especies de aves (aunque estos también pueden señalar la presencia de una pareja en reproducción a otros machos de la especie y así evitar interferencia). Sonidos emitidos por sapos, ranas, grillos, langostas, chicharras, y la cualidad biolumínica
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de las luciérnagas también están asociadas con esta función. Aún los animales considerados simples, pueden poseer rituales precopulatorios altamente complejos y específicos, en los que la ausencia de determinados patrones de movimiento en el ritual puede incidir en que el mismo se trunque. Aislamiento mecánico En los animales, debido a las diferencias en la anatomía de los genitales, fue considerado por muchos zoólogos como una forma importante de obstaculizar la cópula. Sin embargo observaciones y experimentos realizados, han demostrado que estas diferencias son relativamente poco eficientes para impedir el acto copulatorio entre especies diferentes. Aislamiento por tipo de polinizador Aislamiento que se da en plantas con flores, en aquellos casos en los que la planta está especializada para atraer determinado tipo y/o especie de polinizador. Aislamiento gamético Este caso se produce en organismos con fecundación externa (tanto óvulos y espermatozoides son evacuados al exterior) dada la no atracción entre gametos (óvulos y espermatozoides) de diferentes especies. En organismos con fecundación interna, los gametos o gametófitos (en el caso de plantas) de una especie puede ser inviable en los ductos sexuales o dentro del estilo (parte tubular de la flor donde es implantado el gametofito masculino) de otra especie.
B. POSTCIGOTICOS (En el caso de que los mecanismos precigóticos sean flanqueados, los mecanismos postcigóticos actúan para tratar de impedir la viabilidad o fertilidad del cigoto híbrido). Los resultados de este mecanismo pueden ser: Inviabilidad del híbrido, esterilidad del híbrido o l a reducción de la viabilidad o fertilidad en la segunda generación de híbridos. 3. MODOS DE ESPECIACION No existe un único patrón de especiación, esto, dadas la variantes que se pueden dar en el proceso y las características biológicas propias de la población. Siempre nos referimos a la población ya que especiación o evolución no se pueden concebir en términos de individuos, sino de población. - Especiación Alopátrica Este tipo de especiación es quizás la que se da con mayor frecuencia (al menos en animales). De manera general puede ser entendida como la evolución de las barreras genético-reproductivas entre poblaciones que están geográficamente separadas por elevaciones topográficas, agua, tierra o hábitats desfavorables. En este modelo básicamente la continuidad espacial de una población es fragmentada o existe una división de la misma gracias a eventos migracionales por causas ecológicas por ejemplo. Las barreras físicas en este caso, son importantes para reducir el flujo génico (intercambio de genes por reproducción) entre las poblaciones separadas, ya que el mismo impide que la divergencia genética se acentúe o que las leves diferencias fenotípicas alcanzadas por un lapso de tiempo de aislamiento, se disuelvan. Existen dos grandes patrones de especiación alopátrica: Especiación vicariante y especiación peripátrica (ambos, modelos de Ernest Mayr). a) Especiación vicariante (por vicarianza) se da cuando la población es dividida por la emergencia de una barrera determinada o la extinción de poblacione s intermedias, evitando de este modo el flujo génico. Ante la ausencia de flujo génico, las diferencias se irán pronunciando en términos genéticos y morfológicos (en unos casos más que en otros) hasta que ambas poblaciones se encuentren aisladas reproductivamente dadas las divergencias genéticas como es
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la diferenciación en números cromosómicos (esto si tomamos en cuenta el concepto de e specie biológica). Una vez aisladas y diferenciadas las poblaciones, pueden haber varias alternativas, es decir volver a juntarse, permanecer separadas, o distribuirse periféricamente entre sí manteniendo ciertas zonas de contacto. Si sus distribuciones permanecen separadas geográficamente, estas serán especies alopátricas. Si ambas especies se vuelven a distribuir en la misma región geográfica, compartiendo el espacio (superposición espacial) pero sin intercambiar genes, las mismas son conocidas como especies simpátricas. Y si mantienen una distribución periférica, las poblaciones en cuestión serán especies parapátricas. Un ejemplo de especiación vicariante puede ser el que se dio durante el Plioceno y Pleistoceno, periodos en los que se produjeron glaciaciones y que gracias a ellos muchas poblaciones tuvieron que fragmentarse y colonizar refugios en los que permanecieron disjuntas por mucho tiempo y sufrieron especiación. b) Especiación peripátrica este modelo implica la separación de una pequeña población de otra mayor, por ejemplo, con la finalidad de colonizar un nuevo ambiente (efecto fundador) y permanecer aislada de la población mayor. Con el tiempo se logrará una divergencia genética y/o morfológica que derive en una nueva especie. Aunque para muchos no existe una diferencia clara entre especiación vicariante y peripátrica los defensores de e sta última, afirman que l a constitución de una pequeña población implica la posibilidad de fluctuaciones bruscas en las frecuencias génicas (deriva genética al azar), que creen nuevos arreglos en función del pool génico disponible y las presiones selectivas (selección natural) que conduzcan o direccionen el proceso. Esta situación se refuerza con el aislamiento al que se ven sometidas las poblaciones, producto de procesos de colonización a diferentes ambientes como una estrategia fundamentalmente de dispersión de la población, es por ello que la especiación peripátrica también es conocida como especiación por efecto fundador . Los cientos de especies de Drosophila (moscas muy pequeñas) existentes en las islas Hawai son un clásico ejemplo de especiación peripátrica, ya que se piensa que estas especies se formaron rápidamente como producto de un proceso de colonización de una isla a otra. Pese a todo ello, el concepto de especiación por efecto fundador sigue siendo controversial.
Chaetophractus nationi (Quirquincho)
Euphractus sexcinctus (Peji)
Dos especies de armadillos alopátricos. El patrón de manchas rojas indican la distribución biogeográfica para cada caso.
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Especiación simpátrica Esta modalidad de especiación es una de las más controversiales en biología evolutiva ya que postula especiación sin aislamiento geográfico, es decir que especiación puede ocurrir en el mismo lugar y sin que medien barreras topográficas. Ante esta posición, obviamente los impulsores del alopatrismo (entre ellos Ernest Mayr quien propugnaba su casi universalidad) se oponen afirmando y demostrando en algunos caso s que las bases teóricas del simpatrismo podrían no ser lo suficientemente fuertes como para sustentarlo. Por su lado los simpatristas proponen la selección disruptiva y cambios cromosómicos como mecanismos que explican especiación simpátrica. En el caso de especiación simpátrica por selección disruptiva las presiones selectivas empujan a que una población se adapte a dos o más regímenes o nichos, trayendo como consecuencia la progresiva diferenciación y eventual especiación. Especiación simpátrica por selección disruptiva ha sido descrita en Enchenopa (género de insecto fitófago ), este género alberga seis especies gemelas entre las que no existe barrera geográfica alguna, cada una de ellas se restringe a un género específico de planta hospedera, pero al mar gen de ello existe aislamiento reproductivo, aislamiento estacional (huevos eclosionan en diferentes épocas y temporadas), y aislamiento comportamental. Especiación simpátrica por cambios cromosómicos ha sido descrita en plantas, a partir de eventos d e poliploidia (duplicación del juego completo de cromosomas) en los que el nuevo individuo poliploide si bien no puede cruzarse con otro no poliploide, puede hacerlo con uno nuevo, que eventualmente pueda producirse; ante esta eventualidad, es factible que una nueva población de poliploides se establezca y prospere. Esta variante de simpatría (por poliploidía) se ha fortalecido en gran medida a partir de la conclusión de que entre el 70 a 80% de plantas angiospermas han tenido un origen poliploide. El primero en describir especiación simpátrica por poliploidia fue el botánico Hugo de Vries quien trabajando a principios de 1900 con Oenothera lamarckiana (especie de arbusto) descubrió que dicha especie que normalmente posee 14 cromosomas, duplicó súbitamente (mutac ión) el número a 28, y por autofecundación dio origen a una nueva población con características genéticas y morfológicas diferentes a las de O. Lamarckiana, De Vries, denominó a esa nueva población (nueva especie) Oenothera gigas, por su mayor tamaño. Nuevas especies poliploides no siempre provienen de una sola especie parental, en realidad la mayoría de las especies poliploides son producto de procesos de hibridización de dos especies parentales. Al margen de los casos anteriormente mencionados existen otros que son considerados como ejemplos de especiación simpátrica, es el caso de peces aislados en lagos de los que se han reportado muchos ejemplos. Entre ellos los más famosos son los producidos en lagos orientales africanos como son Victoria, Malawi y Tanganika. Los peces dominantes de estos lagos son cíclidos; en el lago Tanganika existen alrededor de 140 especies de esta familia, en el lago Malawi se estima cerca de 500 y en el lago Victoria alrededor de 250. Los lagos Tanganika y Malawi que son muy pro fundos tienen una antigüedad que bordea los 2 millones de años, mientras que el Victoria que no es profundo tiene solamente 750.000 años de antigüedad (aunque datos geológicos indican que el lago hubiera estado completamente seco en el Pleistoceno tardío, es decir, alrededor de 12.000 años atrás, lo que nos da una idea de cuan rápido pueden ser eventos de radiación adaptativa). En los tres lagos (mas evidentemente en el Tanganica y Victoria) los peces varían notablemente en coloración, forma del cuerpo, forma de los dientes y mandíbulas, comportamiento, ritos reproductivos y hábitos alimentarios. Existen
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especialistas en alimentarse de detritos, fitoplancton, zooplancton, macrófitas, insectos, otros artrópodos, algas arraigadas sobre rocas, moluscos , pequeños y grandes peces, escamas, aletas y algunos sorprendentemente se han especializado en la extracción de ojos de otros peces. Es muy interesante que los dientes entre estas especies muy afines, difiera en mayor grado en relación al que se da a nivel de otras familias de peces.
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Algunos ejemplos de peces cíclidos del lago Malawi (Región oriental de Africa) y sus especializaciones alimentarias. (A) Labeotropheus fuelleborni se alimenta de algas que se fijan sobre rocas. (B) Lethrinops brevis se alimenta de insectos. (C) Genyochromis mento se alimenta de escamas. (D) Docimodus johnstoni se alimenta de aletas de otros peces. (E) Haplochromis polyodon se alimenta de peces. (F) Haplochromis compressiceps se alimenta de ojos de peces. (De Brown y Lomolino, 1998).
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ESPECIACION PARAPATRICA Se entiende por especiación parapátrica a la evolución del aislamiento reproductivo en poblaciones distribuidas continuamente en el espacio, pero entre las cuales el flujo o intercambio génico es modesto, lo que origina divergencia y un posterior aislamiento reproductivo. El flujo génico en este caso es menor que el que se da en simpatrías y mayor que el que se da en alopatrías (ya que se ha evidenciado que incluso en ciertos procesos alopátricos puede darse flujo génico aunque este sea mínimo). La importancia de parapatrías es un asunto conflictivo aún y producto de disputa ya que usualmente la evidencia empírica es un tanto ambigua, es en este sentido que hay que poner en claro, que el hecho de que dos especies hermanas tengan distribuciones simpátricas o parapátricas, no significa de que se hayan especiado por simpatría o parapatría. Las mismas pudieron haber divergido en localidades diferentes (alopatría) y posteriormente haber expandido sus poblaciones hasta adoptar una distribución
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simpátrica o parapátrica. Un buen y claro ejemplo de especiación parapátrica es el que se da en Anthoxanthum odoratum (especie de hierba); grandes poblaciones de A. odoratum aledañas a centros mineros han desarrollado resistencia a metales pesados, este hecho las llevó a divergir de otras poblaciones de gramíneas aledañas que se distribuyen en suelos no contaminados y que no son resistentes a la presencia de dichos metales pesados. Pero la divergencia en este caso no solo se relaciona con la tolerancia a suelos contaminados, sino también con época de floración al margen de tener una frecuencia de autopolinización mayor. Ambas características, le proporcionan un considerable aislamiento reproductivo respecto a otras poblaciones aledañas y no tolerantes.
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Diagramas que representan los modos de especiación. (A) Especiación Alopátrica por vicariancia. (B) Especiación Peripátrica o por efecto fundador. (C) Especiación Parapátrica. (D) Especiación Simpátrica. (Modificado de Futuyma, 1998)
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Los procesos de especiación nos pueden llevar a cuestionarnos acerca de cómo se relacionan el aspecto morfológico y molecular en cuanto a si existe una correlación directa o paralela que implique una velocidad evolutiva equivalente entre forma y molécula. Algunos trabajos nos muestran que el grado de divergencia molecular puede no siempre guardar relación con el grado de divergencia morfológica (las especies gemelas son una gran evidencia de ello). Por ejemplo en el lago Malawi, más de 500 especies de cíclidos se han irradiado en menos de 2 millones de años. Ellos, en ese lapso de tiempo, han logrado una gran diversidad morfológica y ecológica aunque evidencian solo un 2% de divergencia al nivel de genes mitocondriales (extranucleares). Por otro lado y en contraste, cíclidos del género Thropeus propios del lago Tanganika (cuya edad geológica es mucho más antigua que la del Malawi) son morfológicamente casi indistinguibles excepto por coloración, pero su porcentaje de divergencia molecular es del 14 %.
La especie y un ¨soneto¨ inconcluso Pese al conjunto de conceptos y argumentos expuestos en el presente acto, el concepto de especie sigue siendo un asunto de discusión con aristas aún no resueltas; cuando digo no resueltas, implica que el ¨mundo científico¨ no ha llegado aún a un pleno cons enso respecto al modo de sintetizar en un solo concepto, una gran gama de variantes reproductivas o procesos de especiación que sumados al heterogéneo comport amiento de los genes versus la morfología, determinan un complicado panorama de análisis, adicionemos solamente algunos tipos de especies no mencionados anteriormente y que deambulan por la literatura científica: Especie tipológica, especie Darwiniana, especie filogenética, especie unisexual, especies autofertilizantes, etc. etc. ¨Hay especies y especies, en la fatua oquedad del tiempo¨ diría algún taxónomo dado a la trova. En función de los conceptos de especie vertidos en el tramo inicial de este acto qué concepto tendríamos por ejemplo, para poblaciones de peces unisexuales, compuestas solo por hembras (fenómeno relativamente frecuente en peces de la familia Poecilidae) que se reproducen por medio de la cópula con machos de otras especies a los que acuden o ¨usan¨ solo para estimular el desarrollo de un huevo cuyo embrión en r ealidad expresará los rasgos genéticos de la madre, dado que los genes provenientes del macho no se recombinan, obteniéndose así, solo crías hembras genéticamente idénticas a la madre o lo que denominaríamos hemiclones (sensu Turner, 1999). Naturalistas del siglo XVIII hubieran quedado perplejos con una descripción de esta naturaleza, dado el impacto que significaría sobre sus postulados de entonces. Aunque la realidad es que al momento en que escribo estas líneas (6 de Enero de 2005, Hrs.18:09) las ¨especies unisexuales¨ continúan en la penumbra de la taxonomía esperando que se nos ocurra ¨algo¨ al respecto. Aquí, no debemos olvidar que al fin y al cabo la ciencia la hacen los hombres y sin tablas preescritas de referencia. Si el concepto de Especie Biológica es uno de los más aceptados y goza de mayor consenso es simplemente producto de que los primeros evolucionistas en indagar sobre el tema fueron fundamentalmente ornitólogos o mastozoólogos de modo que los conceptos surgidos en mayor o menor grado respondían a un conjunto de observaciones y procesos restringidos a una fracción de un todo. Los problemas obviamente surgieron cuando se trató de aplicar crudamente modelos conceptuales como Especie Biológica a organismos con atributos evolutivos y de especiación particulares. Por ejemplo poblaciones de mamíferos híbridos estables en la naturaleza, no existen (es lo que sabemos hasta ahora), de modo que la idea
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proyectada sobre el aislamiento reproductivo para el concepto de especie biológica se aplica para este caso, pero con el avance de los estudios genéticos en peces (por cierto poco considerados en la definición de los grandes modelos de especiación) nos muestra tal como lo describimos en el ejemplo anterior, que existen poblaciones de híbridos prometedores que a través de complejos artificios genéticos y reproductivos logran mantenerse con una identidad genética, sexual y reproductiva propia. Para que estas poblaciones genéticamente diferenciables, se originen no se ha requerido de aislamiento geográfico alguno, y sí, fue importante una zona de hibridación mas sus híbridos, de modo que a diferencia del concepto de especie biológica (ver al inicio), en la especie unisexual l os híbridos son una condición fundamental para su origen y desarrollo. Especie, como una palabra o concepto que trata de identificar un organismo desde diversos enfoques: afinidad evolutiva, fuerzas ecológicas, formas reproductivas, procesos genéticos, estructura, etc. seguirá siendo un elemento teórico intrigante de la evolución y sobre el que eventualmente quizás nuestro instinto u obsesión por tener todo delimitado y ordenado, nos impulsa a apresurarnos un tanto. Si las especies son el resultado de la evolución y siendo nuestro conocimiento aún embriónico sobre ambos (proceso y productos) no nos extrañemos de las metamorfosis sucesivas que nuestra visión de especie irá sufriendo, al punto que quizás en el futuro nos demos cuenta que especie mas que un concepto per se, es simplemente una fase evolutiva dinámica de un linaje genético, cuya trayectoria está influida por los atributos biológicos de sus poblaciones y el desarrollo físico de su medio. Tiene que un concepto de especie englobar el todo para ser considerado válido? Definitivamente NO, porque simplemente no c onocemos ese todo como tal. De modo que nuestras apreciaciones o perspectiva parten de una fracción sobre la que la ciencia tiene que explorar casi a tientas. En este sentido, todas las definiciones de especie hasta ahora propuestas pueden ser consideradas valederas mientras respondan y s e apliquen adecuadamente a determinados casos y no pretendan o tratemos de ver en ellas, innecesariamente, generalizaciones absolutas. En Biología asumimos que existen especies, como existen constelaciones, los sonetos de Neruda, el Mar Muerto o civilizaciones antiguas. En uno de sus sonetos Neruda escribió: Si no fuera porque tus ojos tienen color de luna, de día con arcilla, con trabajo, con fuego, y aprisionada tienes la agilidad del aire, si no fuera porque eres una semana de ámbar, si no fuera porque eres el momento amarillo en que el otoño sube por las enredaderas y eres aún el pan que la luna fragante elabora paseando su harina por el cielo, oh, bienamada, yo no te amaría! En tu abrazo yo abrazo lo que existe, la arena, el tiempo, el árbol de la lluvia, y todo vive para que yo viva: sin ir tan lejos puedo verlo todo: veo en tu vida todo lo viviente .
Éste es uno sus ¨100 sonetos de amor ¨. Cómo reconocemos qué número de soneto es? Saber la respuesta implica como premisa no solo haber leído los 100 sonetos sino, haberlos memorizado teniendo en mente la correspondencia num érica para todos los casos. Cada soneto posee una estructura y secuencia de palabras única, que es lo que le asigna una caracter ística propia, el soneto 3 no es y no puede ser igual al 83 (es algo que los fanátic os nerudianos saben muy bien). En otro plano mas específico, tan solo si sustituimos una palabra original por un sinónimo, el soneto 3 deja de ser el que Neruda escribi ó por más que el resto de palabras sea el mismo; reconocer un cambio tan sutil tan solo puede ser detectado por un eximio estudioso de la obra nerudiana. Si dicho cambio sutil se produce en una reedición de la obra estaríamos ante dos
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formas del mismo soneto: una, la original, y otra una variante aunque sigamos pensando que se trata del mismo soneto. Si asumimos que cada soneto es una especie, en este planeta se estima que existen alrededor de 30 millones de sonetos. Imaginemos s i a un travieso Neruda se le hubiera ocurrido componer 30 millones de sonetos, con millones de copias cada uno, compuestos individualmente por alrededor de 15.000 millones de letras y muchos de los cuales varían entre sí tan solo en alguna estrofa, una parte de ella o simplemente en una letra y que además, las esconde y esparce por el planeta, es decir cimas de montaña, valles, selvas, profundidades marinas, lagos, cav ernas, subsuelo, desiertos, islas, etc. El problema adicional en esta analog ía es que una vez encontrado tan solo un soneto, nos damos cuenta que una parte del soneto es visible y otra se encuentra en una caja cerrada con un mecanismo de código a descifrar, situación que de alguna manera refleja el escenario sobre el que se mueven los biólogos que se encargan de estudiar las característica y formas de diferenciar especies.
La especie en biología más que un concepto, es un principio que asume la existencia de sistemas biológicos con niveles de afinidad y semejanza tales que pueden ser considerados parte de un mismo rango o conjunto. Cuando vemos un perro, ¿vemos una especie? No, vemos a un individuo que es parte de una especie cuyas características están no solo definidas por la forma sino por otro tipo de rasgos crípticos (escondidos) de modo que como parte de esa especie (Canis lupus), más que tener ante nosotros un perro, tenemos un lobo modificado considerablemente en su forma y no así en su estructura genética.
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