SOBRE LOS HOMBROS DE DARWIN

Luis Arbaiza Escalante
Biólogo con mención en genética
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
http://luisarbaizaescalante.blogspot.com/
1.- INTRODUCCIÓN

2.- TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN DE DARWIN

3.- EVOLUCIÓN DE LA TEORÍA DE EVOLUCIÓN
3.1 GENETICA
3.2 VARIACION GENÉTICA
3.3 FITNESS
3.4 TEORÍA NEUTRALISTA
3.5 ORIGEN DE LA VIDA: MUNDO DE ARN

4.- HIPÓTESIS CIENTIFICO-FILOSOFICAS SOBRE LA VIDA
4.1 ¿QUE ES LA VIDA?
4.2 ¿QUE ES EL HOMBRE?
4.3 SENTIDO DE LA VIDA
4.4 EPILOGO: SOBRE LOS HOMBROS DE DARWIN


…Somos enanos trepados sobre los hombros de gigantes, pero podemos por ello ver un poco más lejos que ellos…



1.- INTRODUCCIÓN

El 20 de Julio de 1835 un joven el naturalista de 26 años desciende al puerto del Callao, su vista al Perú es parte de un largo viaje, en el que se va incubado en su mente una teoría científica que cambiara radicalmente la biología y hará innecesaria la idea de dios para explicar el origen de la vida y del hombre. En actualidad, 174 años después de esa breve visita, la biología se ha desarrollado e investigado millones de fenómenos, casi ninguno puede ser entendido a cabalidad sin usar las ideas que ese joven naturalista.
Como diría Theodosius Dobzhansky, uno de los teóricos de la teoría moderna de evolución: nada en biología tiene sentido sino a la luz de la evolución.
El nombre de ese naturalista desembarcando en el Callao, era Charles Russell Darwin.

2.-TEORIA DE LA EVOLUCION DE DARWIN

Darwin postulo en El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida que cada uno todos los diferentes seres vivos que existen en la actualidad, cualquier criatura viva por extraña que sea, tienen un antepasado común. Así que estamos emparentados genéticamente con todo el resto del la vida, que conforma así, un único y antiguo linaje.
En la actualidad existen millones de especies distintas, cada una con sus propios mecanismos de adaptación. Por ejemplo la orquídea Ophrys apifera
atrae a sus insectos polinizadores oliendo y semejando como las hebras de esa especie de insectos. Los machos de la mariposa Heliconius esperan al lado de de las pupas de las hembras para ser los primeros en aparearse con ellas.
El pez disco, genera en su piel una especie de alimento para alimentar sus crías. Otro ejemplo de adaptación, esta vez social, cuando un insecto predador entra a la colonia de termitas, ciertas termitas se dirigen al intruso, contraen violentamente su abdomen y proyectan un líquido viscoso y toxico, este líquido aprisiona al invasor y también a la termina kamikaze, se libra así al termitero de un enemigo con un sacrificio altruista.

Como en estos ejemplos, cada uno de los rasgos de los seres vivos sirve para su sobrevivencia o la de sus genes.
Darwin postulo, que el mecanismo que origino esta diversidad y adaptación de las diferentes formas de vida es la selección natural. La selección natural ocurre como fruto de dos fenómenos antagónicos. Por un lado el azar y por otro la necesidad, choque del que se originará el devenir y progreso de la vida.

Este mecanismo se puede describir así:
De cada especie nacen muchos más individuos de los que pueden sobrevivir dado que los recursos del medio ambiente son limitados.
Como consecuencia, hay una lucha por la vida entre esos individuos.

Por otro lado estos individuos presentan variaciones (al azar) con respecto sus padres y entre ellos. A veces esas variaciones les son ventajosas y otras desventajosas.
En esa lucha por la vida los individuos con variaciones ventajosas necesariamente tendrán mayor probabilidad de sobrevivir y de ser naturalmente seleccionados. Esta variedad seleccionada propagará su nueva y modificada forma en las siguientes generaciones (necesidad).
Por ejemplo una población de vizcachas en una montaña es de 100 individuos. Estas tienen unas 2000 crías, pero dado que en la montaña solo hay alimento para 100 viscachas, esas 2000 crías compiten para sobrevivir. Esas 2000 vizcachas nacidas son todas diferentes entre si, unas, más veloces que otras, podrá escapar mejor de depredadores como el zorro andino. Otras se camuflarán mejor en el entorno. Como son ellas las que sobreviven, la siguiente generación de vizcachas será más veloz y mejor camuflada.
Así que la selección natural es un proceso en el que los rasgos ventajosos a la sobrevivencia se vuelven más y más comunes a través de sucesivas generaciones, mientras los rasgos desventados van desapareciendo.

3.- EVOLUCION DE LA TEORIA DE LA EVOLUCION

Como toda idea científica, la teoría sobre la evolución biológica se va perfeccionado, fruto de la investigación y escrutinio de nuevas hipótesis, a veces radicalmente opuestas a las más antiguas. Aquí los principales cambios en la historia del pensamiento evolutivo.


3.1 GENETICA
Darwin estuvo cerca de descubrir las leyes de la genética. Cruzo igual que Mendel razas puras de plantas notando la dominancia en la F1. Produjo una F2 obteniendo un radio (88:37) que Mendel se esforzó por interpretar como 3:1.

Pero fue posteriormente a Darwin que se descubrió que los rasgos heredables de un organismo se deben sus genes.
Cada gen lleva información química para determinar un rasgo. Esa información esta escrita en una molécula lineal llamada ADN. El ADN es un polímero químico compuesto de 4 tipos de bases químicas distintas.

Podemos comparar el ADN con un quipu, en ella se pude guardar información con nudos y colores, en el ADN la informaron genética se guarda con aquellos 4 tipos de bases químicas distintas

Podemos también comparar al ADN con la cinta de una casette, cada tramo es una canción, en el ADN cada tramo es un gen.
Finalmente se puede comparar al ADN con un libro, más precisamente con un manual de instrucciones, cada capitulo seria un gen y ese libro estaría escrito con solo 4 letras.


3.2 VARIACION GENÉTICA

Para la moderna teoría de evolución, esta es un cambio en la información genética de los organismos de generación en generación.
Con el descubrimiento de los genes y en ADN se vio que las variaciones al azar de la que hablaba Darwin se debían a un cambio en la composición del ADN y los genes.
Las características innatas de un organismo dependen de la composición del ADN. Un cambio en este ADN cambia la información genética. Esos cambios se denominan mutaciones y pueden se desventajosos, neutros o ventajosos.
Dado que la composición química del ADN lleva esta información, cualquier cambio accidental, mutación, recombinación, o alteración del cariotipo (número, forma tamaño y estructura interna de los cromosomas) lleva a un cambio de información, que pude perdura a través de las generaciones.


3.3 FITNESS
Es una medida de la capacidad de dejar los genes en la siguiente generación. Es más relevante en la teoría moderna de evolución que la adaptación que señalaba Darwin. La adaptación generalmente aumenta el fitness pero no siempre. Por ejemplo la cola del pavo real disminuye la adaptación el individuo en su medio ambiente, pero eleva su capacidad de conseguir hembras y pasar su variación (y genes) a las siguientes generaciones. El macho de la viuda negra disminuye su expectativa de vida al copular con la hembra, pues estas los devoran, pero aumenta sus posibilidades de pasar sus genes.

3.4 TEORÍA NEUTRALISTA
Otro gran cambio en el desarrollo moderno de la evolución lo dio Motoo Kimura con su teoría neutralista. Esta dice que una gran porción, sino la mayoría de la variación genética no producen diferencias en el fitness y tiene valor neutral. Por ejemplo los grupos sanguíneos A, B y O son todos igualmente útiles. Estos cambios van trasformando la especie pero sin una direccionalidad, por lo que esta teoría es llamada también, deriva genética.

3.5 ORIGEN DE LA VIDA: MUNDO DE ARN

“Podemos concebir una pequeña y tibia posa, con todo tipo de sales de amoniaco y fósforo, luz, calor, electricidad, tal que un compuesto proteico pueda ser formado químicamente, listo para sufrir aun más cambios complejos”
Darwin. 1 Febrero1871.

La evolución de Darwin y la versión moderna de la evolución explica como de un ancestro común se originaron las millones de especies actuales y por que mecanismo esto ocurrió.
Pero falta aun explicar el origen de ese ancestro.
Necesariamente provino de la materia inanimada, aunque en realidad la vida esta compuesta de elementos inertes y por reacciones físicas y químicas semejantes a las del mundo material.
Una de las hipótesis mas convincentes para explicar el origen del primer ser vivo, es la llamada: Mundo de RNA (es una molécula semejante al DNA, pero de una sola cadena y un tipo levemente distinto de azúcar en su estructura).
Según esta teoría el primer ser en la tierra fue un ARN, el primer “ser vivo” no fue una célula, sino una molécula. En la actualidad la vida seria un conjunto de moléculas alrededor de la descendencia de esa primera molécula: un ARN (acido ribonucleico)
Esta molécula es candidato a ser el primer ser vivo pues a pesar de su simplicidad es capaz de duplicarse así misma (reproducción) y además de catalizar reacciones químicas (metabolismo) como probo en 1980 el Premio Nobel Thomas R. Cech
Podemos afirmar que los organismos presentes, y nosotros mismos, solo somos complejos químicos algo perfeccionados de este modelo inicial de la vida. Nos diferenciamos entonces del ARN primordial cuantitativamente y no cualitativamente.
Pero ¿es posible que esta molécula aparezca al azar? ¿Se podría lograr que aparezca espontáneamente de moléculas no biológicas en laboratorio?

La respuesta la dio un experimento en 1995. En el se crearon RNAs al azar.
Que adoptaron una estructura compleja y función de ligaza.

Se pudo repetir en laboratorio la aparición al azar de un ser vivo, con capacidad de reproducirse, codificar información y tener metabolismo.




4.- HIPÓTESIS CIENTIFICO-FILOSOFICAS SOBRE LA VIDA

“La ciencia aun no echado luz al problema de la esencia de la vida”.
Darwin. 1861 3rd edition of The Origin of Species.

La definición de vida no pude provenir de la biología. Pues lo que es biología esta determinado por lo que es vida, por lo tanto la definición debe venir desde afuera de la biología. Por esos es necesario poner un pie en la filosofía, pero dejando el otro en la ciencia para no perdernos en meras especulaciones.

4.1 ¿QUE ES LA VIDA?

Hipótesis: La vida es que es aquello que hace el acido nucleico para multiplicarse. Vida es proceso y no sustancia.

Si la vida fuera sustancia podríamos almacenarla en un frasco y tendría que ser alguna de las moléculas de la vida. Pero al parecer las moléculas son medios y no fines de la vida.

En biología ya hay varias definiciones de vida, pero no cumplen con las características de una buena definición y de la delimitación de una categoría: ser sucinta, esencial y universal.
Definir vida como la suma de procesos por el cual se multiplica el acido nucleico si lo hace y lleva a otras consecuencias positivas:

1.-Habría una sola categoría de vida, no como ahora que existen varias.
2.- Habría una definición suficiente, ahora ninguna lo es.
3.-Los virus serian vida, pero no los priones.
4.-La vida seria un proceso no una sustancia, una forma de tiempo sostenida por la materia (acido nucleico), como la música es sostenida por un instrumento musical.

De hecho la vida de un organismo se puede ver como la sinfonía de una orquesta y los genes como los instrumentos, cada gen esta encargado de tocar una parte de la música, y en un determinado momento.
O como una fabrica en que un proceso industrial, lleva a miles de obreros (en el hombre serán 25,000) a afanarse sincronizadamente en realizar una tarea, esta tarea seria la de construir otra fabrica con la misma misión.

COMPARACION CON OTRAS DEFINICIONES DE VIDA
DEFINICIONES REFUTACION
La vida se define como la estructura molecular capaz de establecer un soporte material de transferencia energética homeostática, cuando es estimulada por el medio en condiciones favorables. Según esta definición, la vida no es un proceso sino una estructura, una conformación especial de la materia, un artefacto. Pero diversos cuerpos inertes cumplen también con esta definición: Burbujas, gotas, un cuerpo de agua, una piedra etc.

En la biología, se considera vivo lo que tenga las características:
Organización: formado por células.
Reproducción: capaz de reproducirse.
Desarrollo: capaz de crecer y hacerse más complejo. Adaptación: capaz de evolucionar. Energía: utiliza energía para mantener homeostasis.
-Los animales y personas estériles no serian seres vivos
-Una mano o una neurona no seria un ser vivo
-Los animales como cocodrilos, tortugas, cucarachas y moscas no serian seres vivos(al parecer han dejado de evolucionar)

Fisiológica: Un organismo vivo es aquel, compuesto por materia orgánica (C,H,O,N,S,P), capaz de llevar a cabo funciones tales como comer, metabolizar, excretar, respirar, moverse, crecer, reproducirse y responder a estímulos externos. Es descriptiva y no explicativa. Mi definición es mas sucinta y de ella se deducen todos esos fenómenos. Además explica por que son esas las características de la vida y no otras

Metabólica: Un sistema vivo es un objeto con una frontera definida que continuamente intercambia sustancias con el medio circundante sin alterarse.
Las semillas, esporas, no serian seres vivos,
Un lago seria un ser vivo.
Un planeta seria un ser vivo.
No hay tal frontera entre un organismo y su medio ambiente, si no el intercambio seria imposible
Bioquímica: Todo organismo vivo contiene información hereditaria reproducible codificada en los ácidos nucleicos los cuales controlan el metabolismo celular a través de unas moléculas (proteínas) llamadas enzimas que catalizan o inhiben las diferentes reacciones biológicas. Es descriptiva y no explicativa, si el ADN usara otras sustancia químicas para reproducirse, ya no cumpliría esta definición
La ultima frase reacciones biológicas, necesita una definición previa de vida, o que esta misma definición de vida sea aceptada. Mi definición de vida no es biológica, sino físico química. Prescinde de la biología
Genética:
La vida es todo sistema capaz de evolucionar por selección natural.
El problema es que selección natural es un concepto que requiere una definición previa de vida.
Termodinámica:
Los sistemas vivos son regiones localizadas donde se produce un continuo incremento de orden sin intervención externa. Si ponemos agua en un refrigerador, convertiríamos los cubitos de hielo en seres vivos, pues aumentaría su orden. La intervención externa es inevitable, los seres vivos son sistemas termodinámicos abiertos
Las leyes de la termodinámica se cumplen en sistemas termodinámicos cerrados
Además la acumulación de anti-entropia en los seres vivos parece más un medio que un fin.


4.2 ¿QUE ES EL HOMBRE?

Hombre:
Animal capaz de hacer cosas artificiales
Ya varias especies anteriores al Homo sapien sapiens y esta desde sus inicios han sido capaces de hacer objetos artificiales (una piedra tallada ya lo es), creo que ser persona humana es ser capaz de ser un ser trans-biológico, despegarse de instintos y pulsiones naturales, tener una voluntad capaz de sublevarse a la misma evolución, la elasticidad de nuestros cerebros lo permite.



4.3 SENTIDO DE LA VIDA

El único sentido de la vida es la supervivencia; cada detalle del que está hecho un ser vivo sólo existe porque sirve para eso. Por eso, el sentido de la vida no es más que la vida, y el sentido de la supervivencia no es más que la misma supervivencia. Una gallina es el instrumento de un huevo para hacer otro huevo. Un cuerpo humano es el instrumento del adn para hacer una copia de si mismo en la siguiente generación.
En los seres vivos es infructuoso buscar otro sentido, otro significado a su industria, a su anatomía, a su conducta, y a su psicología.
La vida solo sirve para persistir; cualquier examen de los elaborados y a veces oscuros rasgos de la vida, si llega a una suficiente profundidad, llega siempre a esta conclusión: el vacío sentido de la vida es la vida. Y es quizás más honesto y simple admitir que no tiene ningún sentido.
Se dice que el fin justifica y explica los medios. Pero en la vida el fin perseguido por ese medio es el mismo medio.
La vida humana misma esta subordinada a las sin razones de una molécula inerte.
Una molécula inerte es –paradójicamente– la final y única protagonista de la vida.

4.4 EPILOGO: SOBRE LOS HOMBROS DE DARWIN
En mi opinión (…) una forma de vida se desarrolló de la materia inanimada, aunque no puedo evitar creer en la posibilidad de que eso sea probado algún día acorde con la ley de continuidad.
Darwin. Carta enviada en febrero 28, 1882 a D. Mackintosh
(Letter 13711, Cambridge University Library, DAR.146:335),


La vida en su sentido último es como un río; uno que se despeña por las eras, un linaje ininterrumpido de ácidos nucleicos. La vida –claro– no es el ácido nucleico que es sólo una cosa, sino lo que éste hace para multiplicarse; no cosa, sino proceso.

Ese río avanzó sin pausas por los paisajes del tiempo y como el agua, tomó su forma según la forma del terreno en que fluía. La vida, que carece en sí de forma, toma entonces la del recipiente que la contiene
El cambio de la vida era constante, pareciendo que quisiera agotar todas las formas posibles de ser, evidencia de no tener en lo profundo, un ser.
El inicio de la vida fue al formarse el primer acido nucleico y al hacer este sus primeras copias químicas, sin hacer nada más aparte de eso.
Pero su multiplicación era imperfecta y ésa fue la razón de que aparecieran nuevas versiones, distintas a su molde, unas más eficientes que las otras en copiarse. Este error fue la razón de su evolución posterior.
Así, de esa imperfección, paradójicamente, nació la llamada perfección de la vida, El error fue y es pues en realidad, el motor de la vida y su causa; sin ella nada habría pasado.





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LUIS ARBAIZA ESCALANTE
Biólogo con mención en genética.
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
dnarb9000@yahoo.com

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