Leído para ud.: "¿Por qué una mosca no es un caballo?". Evolución y ADN (1-3)

¿Por qué una mosca no es un caballo?

Why is a Fly not a Horse? Dimenticare Darwin, Giuseppe Sermonti

Enrique de Zwart

Giuseppe Sermonti es un renombrado genetista italiano, profesor emérito de la Universidad de Perugia. Editor de  Rivista di Biologia, una de las publicaciones científicas más antiguas del mundo. En la obra que aquí comentamos Why is a Fly not a Horse?[1] su principal argumento es un renovado aprecio por el organismo como un todo viviente, y cómo su belleza y complejidad crea insuperables problemas para cada nueva permutación de la teoría darwiniana. Permitir que el organismo en su conjunto quede a la sombra del código del ADN es cometer el viejo error de aquellos obnubilados por el árbol que se pierden el bosque.

Sermonti escribe de una manera más conceptual, menos cuantitativa, que Michael Behe –el bioquímico norteamericano cuyas dos[2]^,[3] obras principales ya hemos comentado aquí y aquí. Pero no por eso es menos agudo. A modo introductorio también es recomendable leer el ensayo del Dr. Baliña.

El evolucionismo darwinista siempre fue un paradigma más que una teoría. Y un paradigma muy maleable ciertamente. Para sus proponentes lo más importante es que sea debido exclusivamente a causas naturales.  

Sermonti nos recuerda, en sintonía con Behe, que hasta ahora todo apunta a que las causas físicas de la evolución son degenerativas o conservadoras. Ninguna de ellas garantiza pasaje de lo simple a lo complejo, de lo inferior a lo superior. Hay vagas promesas de “progreso” gradual, pero en sentido tautológico y nunca observadas empíricamente.

Si hay una evolución es en el sentido entrópico. Hacia la uniformidad, al decaimiento, como un castillo de arena que, el tiempo y los elementos, degradan irreversiblemente. No se puede desandar lo andado. Entropía significa evolución o transformación, pero en un sentido opuesto al utilizado por los darwinistas. El darwinismo no es otra cosa que la supuesta construcción del castillo de arena a partir de la playa chata, y sin ningún plan a priori.

El mecanismo conjunto de mutaciones al azar y selección natural puede ser usado para explicar cómo las especies sobreviven. Pero es ilógico, y no observado, que tal mecanismo pueda crear vida. Es absurdo ya que tal mecanismo sólo elimina. Adoptarlo como mecanismo de origen es equivalente a explicar “aparición” con “desaparición”. Cada año varias lenguas desaparecen; lo cual no explica el origen de las lenguas.

La selección natural es cierta, aunque un nombre más preciso sería supervivencia diferencial. Nadie la niega. Lo que hace es eliminar lo anormal, lo marginal, y mantener la población dentro de la norma. Este es claramente un rol conservador, estabilizador.

Desde el punto de vista molecular −i.e. variaciones en el texto del ADN− la mutación es un fenómeno degenerativo, un error de copia, un proceso de entropía en el patrimonio genético. A nivel molecular, celular, y de organismo hay muchos mecanismos defensivos contra las mutaciones. De lo contrario el patrimonio genético se degradaría muy rápido. Sus efectos son casi siempre deletéreos. Pretender que las mutaciones al azar son el motor principal, aferrándose al esporádico error afortunado, es un recurso muy pobre. Aparte del pequeño detalle que el tipo de transgresiones necesarias para la evolución darwinista nunca han sido documentadas. El supuesto sendero evolutivo desde la materia inerte, a los organismos unicelulares, pasando por los multicelulares, terminando en los mamíferos no es sino una expresión de deseos. Más aun las teorías corrientes rehúsan explicar hechos concretos de la vida ya que su mayor premisa es que tales hechos son aleatorios, no tienen sentido, ni orden, ni propósito.

Eclipse y renacimiento del organismo

Luego del descubrimiento del ADN hubo intentos de establecer una relación entre cantidad de ADN y complejidad “evolucionaria” del organismo. Salvo una clara distinción entre el ADN bacterial y el de organismos mayores no existe tal relación. Los mamíferos tienen alrededor de 5 mil millones de pares de nucleótidos, los reptiles 3, los pájaros 2, los peces menos aun. Pero los anfibios pueden tener entre 10 y 100 mil millones de pares. Los moluscos pueden tener tanto como los vertebrados, los gusanos tanto como los pájaros.

El siguiente intento fue buscar no en el ADN en general, sino solo en aquellas secciones con una función específica, o “codificante”, es decir los genes. Tampoco hubo éxito. No hay relación entre cantidad de genes y complejidad de organismo. Las bacterias tienen entre 3 y 5 mil genes, la mosca 26 mil, el ser humano entre 25 y 30 mil. Cenorhabditis elegans, un gusano de 1 mm de longitud tiene 20 mil genes.

Tampoco hay una relación entre la cantidad de cromosomas y las especies. La mosca tiene 4 pares de cromosomas, los humanos 23, los caballos 32, las cebras 16…

c. elegans: este humilde gusano de 1mm de largo tiene casi tantos genes como los seres humanos. Imagen Wikimedia.

En otras palabras el intento de relacionar la “evolución” de los organismos con la cantidad de cromosomas, o genes, o ADN fue un fracaso total.

Debido a esto, o a pesar de esto, los biólogos dejaron las diferencias de lado y se concentraron en lo “universal”, en el ADN. Mientras que el organismo en su conjunto pasó a segundo plano.

El llamado Dogma Central[4] de la biología molecular le asignó al ADN el rol de amo y señor de la vida y la herencia genética de la célula, ergo del organismo. El Dogma Central postula que solo el ADN se auto-reproduce y crea proteínas; las proteínas no se auto-reproducen y son incapaces de modificar el ADN. De acuerdo al Dogma Central la información viaja en un solo sentido. Los evolucionistas acomodaron su teoría, a saber: el ADN puede sufrir mutaciones al azar (i.e. errores de copiado) y éstas afectan las proteínas. Los cambios más aptos se adaptan, sobreviven y dominan. Los otros desaparecen de la escena. Esto es en suma el darwinismo adaptado a los tiempos moleculares, mutaciones aleatorias y selección natural a nivel ADN.

Desde el momento que se decretó que todo estaba escrito en el ADN, el resto comenzó a declinar en importancia e interés. El objetivo número uno pasó a ser descifrar del ADN, las instrucciones de uso. Pero a costa de olvidarse los organismos concretos.

El hombre se embarcó en un proyecto fáustico. Primero se buscó producir sustancias humanas como la insulina en bacterias; después poner genes sanos en pacientes con deficiencias (terapia génica); luego transferir genes humanos a animales y plantas. Hoy en día los organismos genéticamente modificados (OGM) son comunes. Pero aparte de los OGM en general la naturaleza ha defendido sus dominios eficientemente ya que ninguna de estas bizarras manipulaciones ha sido realmente exitosa. La llamada ingeniería genética ha prometido mucho más de lo que ha cumplido. Ahora el organismo está de vuelta.

Estabilidad dinámica

Un exceso de uniformidad sofoca a una especie; un exceso de diversidad la desintegra. Ergo todos los organismos tienen defensas contra la variación: mecanismos de reparación. El método más eficiente para contrarrestar la tendencia a una degradación genética con cada nueva generación es la recombinación sexual[5]. La recombinación sexual mezcla, uniformiza y estabiliza. Es decir tiene un rol principalmente conservador. Un grupo se puede distinguir del resto retrayéndose como un anacoreta, o colonizando un lugar deshabitado (especiación alopátrica); o llevando un modo de vida excéntrico e interrumpiendo el flujo génico (especiación simpátrica). En todo caso siempre hay una estabilidad dinámica, como al andar en bicicleta, entre uniformidad y diversidad.

La selección natural tiene principalmente un efecto estabilizante. Elimina todo aquello que se aparte de la norma, los excéntricos y marginales. Los procesos de adaptación, e.j. debido a cambios medioambientales, son temporarios y en el largo plazo la especie vuelve a la norma. Ni siquiera mediante métodos de crianza eugénicos, es decir diseñados y controlados, han surgido nuevas especies. Las especies domesticadas dejadas a la buena de Dios vuelven a su estado salvaje o desaparecen. No precisamente un modelo de progreso.

Es verdad  que las especies pueden perder componentes a lo largo del camino. Los topos los ojos por ejemplo, para nunca más recuperarlos. Estas son especies mutiladas, en los márgenes. La especialización excesiva es un callejón sin salida. No son pioneros, sino prisioneros en la cárcel de la naturaleza.

Topo, o las consecuencias de la especialización excesiva. Imagen Wikimedia.

La naturaleza no juega a la ruleta. El azar aliado al oportunismo juega un papel ciertamente, pero no es el principal. El evolucionismo invoca tales mecanismos como causas de una supuesta conversión de una especie a otra. Pero nada de esto se ha observado en la realidad natural.

Las especies se mantienen estables, a veces por millones de años[6], a pesar de los asaltos de las mutaciones y las presiones de la selección; y luego a veces desaparecen. La comadreja (didelphis marsupialis) prácticamente no ha cambiado en los últimos 100 millones de años. La lingula, un bivalvo del filo brachiopoda ha permanecido prácticamente igual por 550 millones de años de acuerdo al registro fósil. ¿Por qué pasar por alto el verdadero rasgo de la vida, a saber, estabilidad? ¿Por qué buscar una explicación para un proceso evolutivo que simplemente no ha ocurrido ni se ha observado en absoluto?

Golondrinas y medias golondrinas, moscas y caballos

Es de sentido común y pragmático pensar que cada parte de un animal o planta tiene un propósito. Nadie se imagina una golondrina sin alas. El evolucionismo no puede explicar cómo los pájaros obtuvieron sus alas a lo largo del tiempo. ¿Cómo se las ingenió durante ese tiempo una “media golondrina” para sobrevivir? Nadie vio jamás una media golondrina, y tampoco aparecen en el registro fósil. Solo aparecen golondrinas. Ni las alas y ni las golondrinas pueden ser explicadas por mutaciones al azar. Ni siquiera un simple poema puede ser creado al  azar.

¿Por qué una mosca no es un caballo? La única respuesta honesta de un científico −pero no de un teólogo− a esta pregunta es “no lo sé”. La genética nos ha enseñado mucho, pero el misterio de las especies permanece indescifrable. Los mismos términos que han sido exitosos explicando diferencias intra especies –a saber cromosomas, genes, ADN– no han podido dilucidar este enigma. Lo que sabemos es lo supimos siempre. Un gato es un gato, porque nace del vientre de una gata; una mosca emerge como larva del huevo que puso otra mosca. A pesar de que aprendimos a descifrar el jeroglífico del ADN que nos permite leer las inscripciones, éstas no revelan porque las especies difieren unas de otras.

Los genes del ADN nos dicen por qué una rosa es roja o blanca, por qué una mosca tiene ojos rojos o blancos. La hemofilia está asociada a cierto gen en el cromosoma X, la talasemia con un gen que sintetiza la hemoglobina. Sin embargo no se ha encontrado un gen para Gato, o para Mosca; igualmente no hay genes para ojos, o genes para orejas.

En un momento se pensó que la esencia del gato era inherente a los genes del gato. Pero con los nuevos análisis comparativos de proteínas esa idea se disipó. No hay un código genético del gato o de la mosca, o de Cervantes o Leonardo da Vinci. El código genético es universal y no explica las diferencias entre una mosca y un gato. Comparten ambos, con da Vinci, el mismo código para traducir los genes en proteínas.

Las proteínas son el resultado directo (o casi directo) de los genes. Un gen equivale a una proteína. Ambos son polímeros –moléculas compuestas por subunidades en serie. Las perlas en el collar genético son los nucleótidos, y las perlas en el collar proteínico son los aminoácidos. Hay solo 4 tipos de nucleótidos y 20 de aminoácidos. El algoritmo que conecta nucleótidos con aminoácidos es el código genético.

Cuando alguien usa el término “código” inapropiadamente, se refiere a las dotes genéticas o –en términos literarios–  al “texto” genético. Este último mediante el “código” es convertido en dotes proteínicas.  Allí es donde las diferencias entre Leonardo y una mosca entonces si saldrán a la vista. Pero el “código” es universal.

Reformulemos la pregunta ¿explican las diferencias en el texto genético o en las proteínas resultantes por qué las especies difieren unas de otras? Tomemos el caso de la proteína citocromo c, compuesta por unos 100 aminoácidos y analizada letra por letra en muchas especies. En humanos y chimpancés difiere en un solo aminoácido. El mono y el caballo difieren en 14, el caballo y la serpiente de cascabel en 21, la serpiente y el tiburón en 24, la mosca y la tuna en 25. A primera vista se podría concluir que a mayor distancia entro dos especies, mayor la diferencia en la composición molecular de sus proteínas. Pero, sostiene Sermonti, esta explicación es incorrecta.[7]

Más tarde se vino a saber que las diferencias moleculares eran irrelevantes par la función de las proteínas. La citocromo c es funcionalmente idéntica en todas las especies –mosca, hombre, espinaca. Las mutaciones que se pensaba eran responsables de las diferencias moleculares resultaron “neutras”.

Estructura tridimensional de la proteína citocromo c. Fuente Wikimedia.

Al acerarnos al nivel molecular los seres vivos se parecen mucho unos a otros, y las diferencias se vuelven secundarias, notó el biólogo molecular Richard E. Dickerson. A nivel bioquímico la mosca y el caballo son esencialmente lo mismo. La bioquímica de los seres vivos es esencialmente universal. Ha permanecido igual a lo largo de edades geológicas y dentro de especies que son morfológicamente muy diferentes. Este es el gran mensaje de la biología molecuar. “Los cambios bioquímicos no son la fuerza motora detrás de la diversificación de los organismos vivos… las diferencias no están en los constituyentes químicos sino en su organización y distribución” apuntó Francois Jacob, biólogo y premio Nobel en Medicina.

            Son bioquímicas las diferencias entre individuos de una misma especie, e.g. entre Cervantes y da Vinci. Cada especie tiene su espectro de variedades, que el genetista Nicolay Vavilov llamó “series paralelas”. Nada mejor para entender esto que visualizar dos juegos de piezas de ajedrez, blanco y negro. Ambos sets tienen las mismas formas de variedades (rey, reina, alfiles, peones, etc) pero difieren en un rasgo sin forma, el color. Ambos ejércitos difieren menos uno del otro que dentro de sí mismos. Y es esta singular característica distinguidora de especies que elude nuestro entendimiento. Las variedades intra especies si se explican por las mutaciones, i.e. la microevolución. Pero las mutaciones no explican porque una especie difiere de otra[8]. El rey y la reina de un bando se pueden reproducir. Pero dos piezas de bandos opuestos son estériles.

Las especies, análogas a juegos de piezas de ajedrez.

Los genes de Hox −ya mencionados en la reseña de la obra de Behe− son responsables por la organización y la posición de las partes el cuerpo durante el desarrollo embrionario, de la cabeza a la cola. Pero los genes Hox son también universales. Están tanto en la mosca como en el hombre, y hasta son intercambiables entre especies[9]. Ergo, al igual que el código genético, tampoco explican porque una mosca difiere de un caballo. Todavía estamos a la búsqueda de algo que explique la elusiva diferencia. Ese misterioso “algo” no yacería en el corazón molecular del ADN, sino en otro nivel o campo.

Enrique de Zwart

(continuará)

[1] Sermonti, G. 2005. Why is a Fly not a Horse? Dimenticare. Discovery Institute Press. 2005, 176 pp.

[2] Behe, MJ. 2006. Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution. Free Press, 2da ed, 352 p.

[3] Behe, M.J. 2007. The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism. Free Press, 336 p.

[4] Irónico nombre ciertamente, el dogma central de la biología molecular propone que existe una unidireccionalidad en la información contenida en los genes de una célula. El ADN es transcrito a ARN mensajero y éste es traducido a proteína. Sólo el ADN puede reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Fue articulado por Francis Crick en 1958 por primera vez.

[5] Los evolucionistas tomaron la idea de recombinación, concepto desconocido para Darwin,  del monje y científico Gregor Mendel.

[6] De acuerdo a la escala de tiempo geológica convencional.

[7] Esta errónea idea es aun desparramada por darwinistas como “prueba” de la evolución y es de rigor en sitios como Wikipedia. Es una petición de principios aducir que las obvias diferencias morfológicas entre dos especies se deben a una historia común filogenética por el hecho de tener en común gran parte del genoma y ser bioquímicamente similares.

[8] En este punto Sermonti es más tajante que Behe, quien deja la puerta abierta a la posibilidad del surgimiento de nuevas especies mediante cierto tipo de mutaciones, inversiones de un segmento en la doble hélice del ADN.

[9] Si se transfiere el gen responsable de la ocurrencia del ojo en el gato a un huevo de una mosca ciega que carece del gen que forma el ojo, la mosca desarrollará sus ojos rojos normales; a pesar que el gen vino de un gato con ojos redondos y azules.