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AVANCES DE CIENCIA

Lo improbable de ser como somos

La existencia de los humanos y su forma actual es el resultado de un cúmulo de eventos azarosos.

La anatomista y divulgadora Alice Roberts pasa en reseña la historia de nuestra anatomía en un libro que sale el lunes.

Alice Roberts

La anatomista y divulgadora Alice Roberts, autora de La increible improbabilidad de ser (Pasado&Presente, 2018) 

La anatomista y divulgadora Alice Roberts, autora de La increible improbabilidad de ser (Pasado&Presente, 2018)  / DAVE STEVENS

Extracto de “La increíble improbabilidad de ser”, de Alice Roberts, traducción de Marc Figueras (Pasado&Presente, 2018)

Selección a cargo de Michele Catanzaro

Los otros Avances de ciencia

La evolución actúa ajustando el desarrollo embrionario de los organismos. Esto puede parecer peligroso (y a menudo lo es, pues muchas mutaciones genéticas producirán embriones inviables) y seguramente sucede con más frecuencia de lo que imaginas. En realidad, es imposible saber cuántos embarazos humanos son infructuosos, puesto que los embriones anómalos suelen perderse muy pronto, a las dos o tres semanas de fertilización, muchas veces sin tan siquiera afectar al ciclo menstrual ni causar amenorrea. Se estima que aproximadamente la mitad de las concepciones se pierden, muchas antes de que la embarazada se dé cuenta. De todos estos embarazos fallidos, se calcula que la mitad implican anomalías cromosómicas importantes. Los abortos espontáneos son un programa de cribado natural; sin estas pérdidas, se cree que un 12% de los recién nacidos (en lugar de un 2%) tendrían anomalías congénitas. No todos los abortos se producen en los primeros días y semanas; aproximadamente una quinta parte de los embarazos confirmados por una prueba de embarazo acaban con un aborto espontáneo, antes de las doce semanas.

Los padres no hablan mucho de este tema, pero ilustra una vez más la extraordinaria improbabilidad de que estés aquí y ahora. Después de que ese espermatozoide concreto fertilizase ese óvulo particular, te desplazaste al útero de tu madre, donde te implantaste con éxito en el endometrio y empezaste a crecer y desarrollarte hasta que naciste.

Teniendo en cuenta lo complejo que es el desarrollo embrionario, con una conversación entre los genes y con propiedades de los tejidos en desarrollo que surgen a partir de cuán holgadamente unidas están las células, es bastante sorprendente que las mutaciones no arruinen el proceso con más frecuencia. Es importante darse cuenta de que hay ciertos límites a los ajustes que se pueden dar; las posibilidades de modificar un organismo complejo son muy restringidas. Estas restricciones de la mecánica del desarrollo, relativas a qué es lo que funciona y lo que no desde el punto de vista de los genes, así como las restricciones físicas que impone la naturaleza de los materiales biológicos, implican que el futuro de una especie no está abierto a incontables posibilidades. Nuevamente, la selección natural no parece estar tan al mando de la dirección de la evolución como podríamos imaginar; tiene un surtido limitado sobre el que actuar.

Las restricciones del desarrollo embrionario también implican que los rasgos individuales no pueden variar de cualquier manera con independencia de los demás. Cuando analizamos un cuerpo anatómicamente tenemos que ser cuidadosos y estudiar cada rasgo con una perspectiva evolutiva. Los diferentes rasgos del cuerpo no aparecieron en una isla desierta, no fueron diseñados para actuar por su cuenta y riesgo con independencia de los demás. Algo que parezca ser una característica anatómica relevante porque es diferente de lo que vemos en otros animales, podría no ser más que una singularidad del desarrollo.

"Se estima que aproximadamente la mitad de las concepciones se pierden, muchas antes de que la embarazada se dé cuenta. […] aproximadamente una quinta parte de los embarazos confirmados por una prueba de embarazo acaban con un aborto espontáneo, antes de las doce semanas. Los padres no hablan mucho de este tema, pero ilustra una vez más la extraordinaria improbabilidad de que estés aquí y ahora."

Alice Roberts

"La increíble improbabilidad de ser" (Pasado&Presente, 2018)

Stephen Jay Gould empleaba una metáfora arquitectónica para ilustrar esta idea, con el ejemplo de la basílica de San Marcos de Venecia, donde hay unos espacios aproximadamente triangulares entre la base de las cúpulas y los arcos que las sostienen. Estos elementos arquitectónicos se denominan pechinas y no son algo que el arquitecto diseñe explícitamente; aparecen porque es inevitable que quede un espacio entre los arcos y el anillo que forma la base de la cúpula, y que este espacio sea triangular. Pero ya que están ahí ¿por qué no usarlos? En el ejemplo de San Marcos, se usaron para representar a los cuatro evangelistas en la cúpula central.

El propósito de la metáfora de Gould era que no todos los rasgos de un organismo surgen directamente por medio de la selección natural. Muchos «aprovechan el viaje»; son efectos colaterales, como las pechinas, de otros rasgos que sí han sido seleccionados favorablemente (que serían los equivalentes de los arcos y las cúpulas de San Marcos). Es importante no caer en el hiperadaptacionismo, porque no todos los rasgos anatómicos y conductuales son el resultado de una selección favorable. Algunos elementos del diseño de tu cuerpo serán pechinas; quizá tienen que estar ahí por razones estructurales, como las pechinas de San Marcos, o acaso están ahí por las limitaciones de los materiales biológicos empleados en la construcción de tu cuerpo, o por la limitada información genética usada para tal fin. Estas restricciones representan un papel importante para determinar la forma de tu cuerpo y de sus partes. La selección natural solo puede actuar sobre variantes posibles, y estas variantes ya están limitadas por diversas restricciones antes de que la selección natural tenga la oportunidad de actuar. Tenemos que aceptar la posibilidad de que algunas características de nuestros cuerpos sean pechinas más que adaptaciones. Incluso algunos de los rasgos que Dan Lieberman señaló como adaptaciones específicas para la carrera podrían ser solo pechinas. Unas piernas largas, unas nalgas grandes y los músculos dorsales podrían no ser más que efectos colaterales de un aumento de tamaño corporal de Homo erectus. Cuanto más sepamos sobre la genética del desarrollo, mejor podremos determinar si un rasgo es una adaptación o una mera pechina.

La historia evolutiva de un organismo y la mecánica del desarrollo embrionario imponen restricciones al desarrollo, de modo que, en todo momento, la evolución tiene una cantidad limitada de caminos por los que proseguir. Si a ello le añadimos la probabilidad de que animales estrechamente relacionados entre sí vivan en hábitats similares, no deberían sorprendernos los ejemplos de convergencia evolutiva al descubrir que novedades evolutivas surgen, de modo independiente, en varios linajes diferentes.

Como ejemplo bastante asombroso, parece que el oído medio de los mamíferos, con sus tres huesecillos, ha evolucionado por lo menos cuatro veces, en cuatro linajes independientes, pero bastante cercanos evolutivamente. Y, volviendo a nuestros parientes hominoideos, no debería ser ninguna sorpresa que hayan aparecido formas parecidas de desplazarse en linajes independientes. Para algunos primates de gran tamaño, la solución obvia era desplazarse por el suelo, sobre los nudillos. En los árboles tenía más sentido colgarse de los brazos y apoyarse sobre dos piernas. Es probable que las adaptaciones a estos comportamientos surgieran en paralelo, en lugar de ser todas ellas herencia de un ancestro común. En el suelo, parece que los primeros hominoideos, como Oreopithecus, podían haber andado sobre dos piernas, como los homininos. El bipedismo quizá no sea tan especial como pensábamos antes (en realidad, es muy probable que haya aparecido varias veces en diferentes estirpes, como el oído medio de los mamíferos). Las restricciones del desarrollo estaban presentes y el Zeitgeist era el correcto para diversas especies cercanas que vivían en ambientes similares. Así, no es sorprendente que, en diversas ocasiones, pueda haber surgido una solución parecida.

"Hay acontecimientos aleatorios que tienen un enorme impacto en la evolución de las especies, sin la precisión que ofrece el tamiz de la selección natural. […] Hace 66 millones de años, el asteroide Chicxulub se estrelló contra la Tierra en la península del Yucatán y condenó a los dinosaurios a la extinción. […] Si Chicxulub no hubiera chocado con la Tierra, es muy poco probable que hubieran aparecido humanos en el planeta."

Alice Roberts

"La increíble improbabilidad de ser" (Pasado&Presente, 2018)

Podría dar la impresión de que todas las restricciones que intervienen hacen que la evolución sea muy predecible, teniendo en cuenta que, una vez se han establecido unos determinados rasgos, la aparición de otros resulta más probable. Pero hay acontecimientos aleatorios que tienen un enorme impacto en la evolución de las especies, sin la precisión que ofrece el tamiz de la selección natural. Las extinciones en masa catastróficas pueden barrer del mapa especies, o grupos enteros de especies, que hasta ese momento habían tenido mucho éxito, con el consiguiente cambio de oportunidades para las especies que sobreviven. La catástrofe que selló el destino de los dinosaurios fue justamente uno de estos acontecimientos impredecibles. Da igual lo bien adaptado que estés si te cae un meteorito encima. Hace 66 millones de años, el asteroide Chicxulub se estrelló contra la Tierra en la península del Yucatán y condenó a los dinosaurios a la extinción. Los efectos de tales acontecimientos de extinción también son imposibles de predecir; en el caso de Chicxulub, una consecuencia fue que un pequeño grupo de supervivientes, nuestros antepasados mamíferos, tuvo la oportunidad de diversificarse y ocupar nichos ecológicos que habían quedado vacíos gracias a la catástrofe. Si Chicxulub no hubiera chocado con la Tierra, es muy poco probable que hubieran aparecido humanos en el planeta.

[…]

La singularidad humana

Al reflexionar sobre el cerebro nos centramos en la parte de nuestro cuerpo que consideramos que nos singulariza. No hay duda de que nos encanta sentirnos especiales, pero ¿qué significa esta singularidad, en realidad? En sentido laxo, Homo sapiens es único como especie; tenemos una combinación única de rasgos, como el bipedismo habitual, unas manos muy hábiles y unos enormes cerebros. Pero ¿acaso no es única toda especie? ¿Es esto lo que queremos decir?

Muchas hipótesis que han supuesto que determinados rasgos eran exclusivos de los humanos han demostrado ser falsas o, por lo menos, no del todo correctas. La hipótesis del dilema obstétrico planteaba que la pelvis humana femenina era el resultado de un tira y afloja entre las exigencias del bipedismo y las de dar a luz niños con un gran cerebro. La hipótesis del tejido costoso sugería que los humanos tenían unos intestinos excepcionalmente pequeños para ser un primate, algo que resulta no ser del todo cierto. Incluso el bipedismo habitual parece no ser exclusivo de nuestra rama de la familia homínida, pues Oreopithecus también era bípedo, mucho antes de que aparecieran los homininos.

Muchos rasgos humanos que, en algún momento, se han considerado únicos han resultado ser solo una diferencia cuantitativa y no cualitativa con otras especies. Otros hominoideos también son bípedos ocasionalmente, en lugar de habitualmente. Los primates tienen cerebros grandes en comparación con otros mamíferos, pero nosotros hemos llevado esta tendencia un poco más lejos. Estas diferencias cuantitativas son razonables si tenemos en cuenta que el cuerpo humano no es una creación nueva, sino que ha evolucionado; no ha aparecido de la nada, como tampoco lo ha hecho ninguno de los elementos anatómicos que lo forman. Como nuestras mentes sí que parecen cualitativamente diferentes de las de nuestros parientes más cercanos, nos asalta la cuestión: ¿cuándo se produjo este cambio? Es probable que la «mente humana», tal como la conocemos, haya surgido gradualmente. Del mismo modo que todo el «kit humano» de bipedismo, cinturas largas y flexibles, hombros bajos, cerebros grandes y demás no apareció de la noche a la mañana, sino pieza a pieza, las mentes de nuestros antepasados tampoco alcanzaron de golpe la plena conciencia humana.

En la biología moderna, el concepto de un progreso lineal, iniciado con los animales «inferiores» y avanzando hacia los «superiores» ha quedado sustituido por la idea de un frondoso árbol de la vida. Sin embargo, esa idea de una scala naturae lineal, con la humanidad como destino final, es muy persistente. En concreto, por el hecho de que ejercemos un impacto tan grande en el mundo que nos rodea, es muy tentador creer que, de algún modo, somos la culminación de la evolución. A principios del siglo xx, los biólogos evolutivos aún escribían con esta idea en mente, representando la evolución humana como una extensión natural de las tendencias de la evolución de los primates, como un progreso casi inevitable. Pero hacia la década de 1950, los hallazgos de fósiles ayudaron a revelar una historia diferente, una en que cambios impredecibles en el entorno afectaban al modo en que evolucionaban las especies. La evolución humana, pues, incluía contingencia y serendipia.

"El camino hacia la humanidad está lleno de abundantes y a veces muy sutiles cambios de comportamiento, fisiológicos, anatómicos y de conciencia; es ingenuo buscar una única cosa que lleve a un grupo de animales hacia una nueva dirección evolutiva. […] Podemos identificar innovaciones clave, pero aun así es muy improbable que una sola de ellas explique la mayoría de las diferencias que hay entre nosotros y nuestros parientes más cercanos."

Alice Roberts

"La increible improbabilidad de ser" (Pasado&Presente, 2018)

Durante la segunda mitad del siglo xx, a medida que se descubrían más fósiles de homininos y nuestro árbol genealógico más cercano se poblaba con más y más especies, resultó evidente que nuestros rasgos particulares no habían aparecido de golpe, como un kit completo. El bipedismo, por ejemplo, apareció millones de años antes del crecimiento del cerebro. Aun así, los estudiosos de la evolución humana seguían buscando un momento definitorio para el verdadero origen de la humanidad, un cambio adaptativo que habría encaminado a nuestros ancestros hacia una nueva dirección. En la década de 1960, se planteó que este cambio pudo haber sido la caza y el consumo de carne, con lo que «el hombre cazador» entró con decisión en escena: la depredación era el cambio, el nuevo comportamiento que había definido y singularizado a la humanidad. Hoy en día estas ideas nos parecen pintorescas, como la búsqueda de un santo grial mítico. Así como el camino hacia el infierno está lleno de buenas intenciones, el camino hacia la humanidad está lleno de abundantes y a veces muy sutiles cambios de comportamiento, fisiológicos, anatómicos y de conciencia; es ingenuo buscar una única cosa que lleve a un grupo de animales hacia una nueva dirección evolutiva. Y, además, debemos tener en cuenta que esa «dirección» solo es evidente a posteriori. Podemos identificar innovaciones clave, pero aun así es muy improbable que una sola de ellas explique la mayoría de las diferencias que hay entre nosotros y nuestros parientes más cercanos.

Como cualquier otra especie, Homo sapiens no es más que una variación sobe un tema, como animal, como vertebrado, como mamífero y como primate. Pero muchas especies tienen algo que las singulariza, un rasgo único y especial que se ha desarrollado de tal modo que las hace destacar entre la multitud. En los pavos reales es la extraordinaria, larga y resplandeciente cola de los machos. En los humanos, sin duda es nuestro cerebro asombrosamente grande y lo que hacemos con él. Muchas de nuestras funciones corporales y las estructuras anatómicas que las respaldan (de los procesos que se dan en el sistema digestivo a la forma en que el corazón bombea la sangre por el cuerpo o a la forma en que nuestros ojos detectan diferentes longitudes de onda de la luz) son muy similares a las que podemos observar en otros primates e incluso en otros mamíferos. Pero nuestros cerebros son tan grandes y están tan repletos de conocimientos, de pensamientos y de sentimientos, que sin duda nos hallamos muy lejos del alcance de cualquier otro animal. ¿Son tan únicas nuestras mentes?

Por lo que sabemos, nuestra cognición es realmente única entre los animales actuales, pero incluso aunque estemos seguros de que esto es algo que nos singulariza, si empezamos a analizar diversos aspectos de nuestra psicología encontraremos que las diferencias entre nuestras mentes y las de otros animales no son más que diferencias cuantitativas y no divergencias completas ni absolutas respecto a los estados mentales de otros seres vivos. Los chimpancés incluso parecen tener una cierta «teoría de la mente», una apreciación de que los otros individuos también poseen mentes con sus propios pensamientos, deseos y aspiraciones.

Seguramente hay diferencias en la profundidad de la teoría de la mente entre los chimpancés y los humanos. Pero esto significa que, una vez más, estamos observando diferencias cuantitativas y no cualitativas. No somos tan diferentes, tan únicos, como habíamos pensado. Esto aún es una idea turbadora y, al fin y al cabo, fue una de las principales razones por la que muchas personas consideraron que la descripción y la explicación de la evolución por parte de Darwin era inconcebible (y todavía hay personas que así la consideran). No somos una creación única diferenciada del resto de la naturaleza, por mucho que nos gustara que fuera así.

En 1860, Thomas Henry Huxley, el «bulldog de Darwin», se enzarzó en una discusión improvisada sobre evolución con su oponente, el arzobispo Samuel Wilberforce, en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford. Durante el debate, Wilberforce arremetió contra la evolución y preguntó a Huxley si descendía del mono por parte de su madre o por parte de su padre. Los relatos sobre lo que sucedió a continuación varían, pero según una versión, Huxley musitó: «El Señor me lo ha lanzado a mis garras» y luego se puso en pie para asestar su golpe definitivo: «Prefiero ser el fruto de dos monos que ser un hombre incapaz de afrontar la verdad».

¿Aún nos incomoda considerarnos primates, mamíferos, vertebrados? Porque esto es lo que somos. Ciento treinta y cuatro años después de que Huxley se batiera en duelo dialéctico con Wilberforce en Oxford, el bioantropólogo Matt Cartmill escribió: «En el fondo, intentar mostrar que todos los aspectos de la humanidad están prefigurados o se repiten en las vidas y adaptaciones de nuestros parientes animales […] es dudar de la realidad de las fronteras morales que separan a las personas de las bestias. La verdadera cuestión es si la disolución de esta frontera nos da miedo o nos resulta bienvenida».

Nuestro lugar en el mundo

Somos primates que hemos tenido bastante éxito. No hay por qué negarlo. Es extraordinario que una especie de primate se las haya apañado para prosperar de la manera en que lo ha hecho. Creamos cosas asombrosas, como el arte, la música y la literatura, además de tecnología que mejora nuestras posibilidades de supervivencia y de reproducción y alarga nuestra esperanza de vida.

Pero del mismo modo que, como individuos, no vamos a vivir para siempre (por muy difícil que sea de asumir), nuestra especie tampoco va a estar aquí para toda la eternidad. Puede que hayamos frenado un poco nuestra evolución, que hayamos desgastado la guadaña de ese sombrío segador que es la selección natural; por lo menos en los países desarrollados. Pero incluso en los lugares privilegiados en que cualquier niño tiene grandes posibilidades de sobrevivir hasta la edad adulta, habrá diferencias en el número de niños que tienen las parejas, y estas diferencias modificarán la frecuencia de los genes en la población. Quizá sea más lenta, pero sigue tratándose de evolución.

Es posible que no se produzcan cambios anatómicos significativos en nuestro cuerpo mientras nos hallemos en este orgulloso estado en que podemos controlar y mantener la estabilidad del entorno en que vivimos. Podemos convertirnos en fósiles vivientes, como los limúlidos o los celacantos, mientras otras especies van apareciendo y desapareciendo a nuestro alrededor. Nos hemos dado una oportunidad real de sobrevivir a cataclismos locales expandiéndonos por todo el mundo y aumentando nuestra población. Pero, en definitiva, es probable que algún cambio catastrófico en nuestro entorno (que, admitámoslo, puede ser causado por nosotros mismos) modifique drásticamente las reglas del juego (baste recordar los dinosaurios y el impacto de Chicxulub). En ese momento, puede que nuestra especie se extinga o que se vea reducida a unas pocas comunidades en lugares a duras penas habitables. En esos refugios, la selección natural afilaría nuevamente su guadaña y se pondría a trabajar; además, los efectos de la deriva génica podrían ser profundos. En tales circunstancias, el futuro de la humanidad podría ser muy diferente de su manifestación actual.

"¿Son tan únicas nuestras mentes? Por lo que sabemos, nuestra cognición es realmente única entre los animales actuales, pero incluso aunque estemos seguros de que esto es algo que nos singulariza, si empezamos a analizar diversos aspectos de nuestra psicología encontraremos que las diferencias entre nuestras mentes y las de otros animales no son más que diferencias cuantitativas y no divergencias completas ni absolutas respecto a los estados mentales de otros seres vivos."

Alice Roberts

"La increíble improbabilidad de ser" (Pasado&Presente, 2018)

No voy a sacar brillo a mi bola de cristal para intentar predecir el futuro de nuestra especie (hay demasiada impredecibilidad en la evolución y en nuestra galaxia como para poder hacerlo), pero sí que haré algunas predicciones acerca de cómo no vamos a cambiar los humanos en el futuro cercano. No nos aparecerán dedos adicionales y funcionales en las manos o los pies; el patrón pentadáctilo está incrustado con tanta profundidad en nuestro genoma que algo así sería casi imposible. Tampoco nos aparecerán alas ni piernas adicionales, por la misma razón. Mientras tengamos tecnología para mantenernos calientes en lugares fríos (cobijos, ropa, fuego) no recuperaremos el pelaje (a no ser que, inexplicablemente, se convierta en algo atractivo).

Predecir adónde nos llevará nuestro destino evolutivo es tan difícil como lo hubiera sido predecir, hace 66 millones de años, que algunos de los mamíferos que se escondían de los dinosaurios evolucionarían hasta ser primates, que algunos de estos evolucionarían en hominoideos y que algunos de estos se volverían bípedos habituales, muy hábiles con sus manos y muy inteligentes.

No creo que el azar y la contingencia de la evolución (que continúa acechando, aunque canalizada por las restricciones) deba hacernos sentir intrascendentes ni insignificantes. En mi caso, me siento increíblemente afortunada de estar aquí; piensa por un momento cuán fácil habría sido la situación contraria: no estar aquí.

Hay incontables momentos de la historia evolutiva de nuestra especie en que las cosas podrían haber tomado otro rumbo o en que la estirpe que podemos hacer remontar por el árbol de la vida podría haber quedado podada, en lugar de seguir creciendo hasta lo que, en el momento actual, es la periferia del árbol. Como individuo, las posibilidades de tu concepción son asombrosamente pequeñas; tu inicio se basó en un espermatozoide concreto que, entre millones de otros espermatozoides, logró llegar al óvulo que ese mes había liberado uno de los ovarios de tu madre. Todo podría haber sido muy diferente.

Si bien todos y cada uno de nosotros puede sentirse afortunado de estar vivo, tenemos también una pesada carga que soportar, el conocimiento de una gravosa responsabilidad. Tenemos una profunda teoría de la mente que nos permite valorar las intenciones y objetivos de los demás. Podemos comprender y comunicar ideas abstractas. También tenemos un claro sentido del impacto (no solo individual y directo, sino también colectivo y global) de nuestras propias acciones, bien fundado en esa pulsión investigadora que denominamos ciencia.

Mediante el estudio de la evolución y la embriología podemos hallar nuestro lugar en el mundo. Formamos parte de la historia de la vida, conectados con las demás especies, presentes y pasadas. Después de ese momento azaroso de la concepción, se inició tu propia epigénesis: apareció forma donde antes no la había, dirigida por un código escrito en un antiguo lenguaje y con efímeros recuerdos de vidas pasadas y de parientes lejanos. No solo eres parte de una gran cadena de seres vivos, la scala naturae, sino también de un frondosísimo arbor naturae, el exuberante árbol de la vida.

Somos unos animales muy peculiares y fascinantes y somos conscientes del impacto que tenemos en los otros, y por ello tenemos una responsabilidad para con los demás y para con todas las otras incontables ramas de ese árbol de la vida. Aceptar nuestro lugar dentro del mundo natural, y no en su exterior, implica que debemos asumir esta responsabilidad y esforzarnos en crear un futuro viable para nosotros y para todas las demás especies de este planeta.

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