1 EVOLUCIONISMO Y CREACIONISMO Pérez, J. Alfonsi, C. Salazar, S. 2 Muñoz, C. Evolucionismo y Creacionismo Derechos reservados © 2009 Fondo Editorial de la Universidad de Oriente Depósito legal: If 5892009320475 ISBN: 978-980-234-208-2 Corrección: Licda. Yaneth Rivas V. Prof. Pablo Ramírez V. Composición y diagramación de texto: Licda. Mariela Mendoza R. Diseño de portada: TSU Daniel Bravo Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por 3 cualquier medio, sin la autorización previa por escrito del Editor Agradecimiento Los Autores queremos expresar nuestro agradecimiento al Dr. Juan Antonio Gómez, del centro de Ciencias del Mar y Limnología, de la Universidad de Panamá y al M.Sc. Mauro Nirchio, de la Escuela de Ciencias Aplicadas del Mar, de la UDONE, por su ayuda en la aplicación de las encuestas y la valiosa información suministrada. Igualmente, a todos aquellos estudiantes y profesores que voluntaria y entusiastamente aceptaron ser encuestados. A nuestros estudiantes Laurimar Rojas, José Antonio Gonzáles, José M. Moreno, Carol Lárez y Bladimir Gómez por su valiosa sugerencia al texto. 4 "Hay grandeza en esta opinión de que la vida, con sus diversas facultades, fue infundida en su origen por el Creador en unas pocas formas o en una Sola; y que mientras este planeta, según la determinada ley de la gravedad, ha seguido recorriendo su órbita, innumerables formas bellísimas y llenas de maravillas se han desenvuelto de un origen tan simple, y siguen siempre desenvolviéndose." Charles Darwin "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life" 5 PRÓLOGO El ser humano ha logrado explicar muchas de las cosas que suceden en la naturaleza. Cuando estas explicaciones las realiza con base en la demostración de los hechos, se sumerge en el territorio de la ciencia, pero cuando no existen argumentos sólidos que permitan aclarar de manera irrefutable las cosas que ocurren, puede adoptar la alternativa de explicarlas con base en la confianza de creencias religiosas. Quizás uno de los logros más trascendentales del ser humano es haber hallado una manera coherente y sólida para explicar la evolución orgánica como un hecho comprobado con evidencias concretas que proviene de muchas direcciones, y que es visto como una serie de transformaciones parciales o completas e irreversibles de la composición genética de las poblaciones, basadas principalmente en interacciones impulsadas por los cambios en el ambiente y que da origen a nuevas formas de explotar hábitats ya existentes dando lugar ocasionalmente a una mayor complejidad en el patrón de desarrollo, de las reacciones fisiológicas y de las interacciones entre las poblaciones y sus ambientes todo lo cual, en definitiva culmina en modificaciones que se heredan y que a la postre conducen a diferenciar a los seres vivos. Reconocer que la evolución es un hecho científico no obliga a abandonar las creencias religiosas. Sin embargo, entender cómo ha evolucionado la vida por medio de procesos naturales sí puede llevar a mucha gente a cuestionar seriamente las creencias en dioses y poderes sobrenaturales. Esa es la razón por la que la teoría de la evolución, continuamente se enfrenta al descrédito por parte de los defensores del creacionismo, un movimiento social y político basado en el fanatismo del fundamentalismo cristiano, que considera que la menor desviación de la Palabra revelada del Dios cristiano traerá condenación y los horrores del infierno y que anhela que la gente acepte la historia bíblica de la creación, generando la suficiente confusión con la esperanza de que se les permita presentar su alternativa religiosa en las escuelas. 6 Con esta obra, los autores brindan un análisis de la situación de la enseñanza de la evolución y la problemática generada por el creacionismo científico, centrando su atención en exponer la evolución como un hecho. Con un lenguaje ameno y de manera sencilla y asequible al lector pasan revista a las controversias actuales sobre el darwinismo, creacionismo y diseño inteligente, poniendo en evidencia las interpretaciones y las confusiones que se han suscitado y, con base en encuestas sobre la polémica, presentan los puntos de vista de estudiantes y profesores del área de Biología en países como Venezuela, Panamá y Chile. Con un análisis de las dificultades que surgen para profesores y estudiantes en el proceso de enseñanza de la Biología Evolutiva, se ofrece una visión sobre el debate planteado, pero manteniendo el respeto a las diferentes posturas que respaldan los distintos puntos de vista, para que el lector alcance sus propias conclusiones. Mauro Nirchio 7 Contenido INTRODUCCIÓN 10 CAPITULO 1. LA EVOLUCIÓN COMO UN HECHO 14 REFERENCIAS 25 CAPÍTULO 2. TEORÍAS EVOLUTIVAS 27 MECANISMOS EVOLUTIVOS 27 LAS PRIMERAS INQUIETUDES SOBRE EL TEMA 27 JEAN BAPTISTE LAMARCK (1744-1829) 28 CHARLES DARWIN (1809-1882) 29 GREGOR MENDEL (1822-1884) 31 EL SURGIMIENTO DE LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN 32 EL EQUILIBRIO PUNTUADO COMO UNA ALTERNATIVA Y POSTERIOR COMPLEMENTO A LA TEORÍA SINTÉTICA 34 TEORÍA NEUTRALISTA. 35 EL RESURGIMIENTO DE LAMARCK: 35 Se inicia el auge de la epigénesis 35 LA TEORÍA SINTÉTICA SE EXPANDE PARA INCLUIR OTRAS DISCIPLINAS 37 REFERENCIAS 38 CAPITULO 3. EL CREACIONISMO CIENTÍFICO, EL DISEÑO INTELIGENTE Y LA EVOLUCIÓN 40 LA EVOLUCIÓN: ¿HECHO O TEORÍA? 42 UN ARGUMENTO EN CONTRA DE LA EVOLUCIÓN 43 UN ARGUMENTO QUE FUE DIFÍCIL DE REBATIR 45 UN EJEMPLO DE ARGUMENTO CREACIONISTA 53 EVOLUCIÓN Y CREACIONISMO: ¿PUEDEN COEXISTIR? 54 LA OPINIÓN PÚBLICA, LA EVOLUCIÓN, EL CREACIONISMOS CIENTÍFICO Y EL DISEÑO INTELIGENTE 56 REFERENCIAS 59 8 CAPITULO 4. LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN 61 ¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN? 61 ¿QUÉ ENSEÑAMOS Y QUE DEBEMOS ENSEÑAR EN EVOLUCIÓN? 62 ¿CÓMO DEBEMOS ENSEÑAR EVOLUCIÓN? 64 OTRAS ALTERNATIVAS EN LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN 68 PRINCIPALES DIFICULTADES PARA LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN 68 REFERENCIAS 74 ANEXO 1. GLOSARIO 76 ANEXO 2. RESULTADO DE LAS ENCUESTAS APLICADAS A PROFESORES Y ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS DE CHILE, PANAMÁ Y VENEZUELA 83 ANEXO 3. MATERIAL DIDÁCTICO 97 ANEXO 4. RESPUESTAS PARA ALGUNAS DE LAS INTERROGANTES Y PLANTEAMIENTOS MÁS COMUNES EN CONTRA DE LA EVOLUCIÓN 113 REFERENCIAS 120 9 INTRODUCCIÓN Es común que un profesor de la asignatura Evolución Orgánica se pregunte: ¿Cómo debo responderle a un alumno de la clase que dice “Profesor, tengo que aprobar el curso, pero no creo en la evolución?”. ¿Cómo responder de la manera más adecuada, positiva y constructiva para orientarlo en el logro del éxito en su formación? Para responder a estas interrogantes fue escrito este libro. Es nuestra motivación. Cuando un estudiante o profesor, afirma que está o no de acuerdo con la evolución o que cree o no en ella, es necesario aclarar si se refiere al hecho mismo de la existencia de un proceso evolutivo en los seres vivos, o si está hablando de los mecanismos por los que éste ha ocurrido y ocurre. Darwin continuamente enfatizó la diferencia entre estos dos aspectos, él aportó numerosas e importantes pruebas que argumentan que la evolución es un hecho y además aportó una teoría para explicar cómo ocurrió. A la evolución biológica, como disciplina científica, conciernen los cambios en los seres durante la historia de la vida sobre la tierra, las explicaciones de que los seres vivos compartan antepasados comunes y los mecanismos de formación de nuevas especies. Darwin (1859) llamó a este proceso “descendencia con modificaciones”, y permanece hoy en día, como una buena definición de la evolución biológica. Creemos que no puede existir un biólogo que no acepte a la evolución como un hecho. El debate, entonces, radica en el cómo ocurrió. Entre las ciencias empíricas, la biología es probablemente única en un aspecto: en ninguna otra disciplina existen problemas y preguntas que se discutan por siglos sin obtener soluciones finales. Esto ocurre especialmente con los mecanismos de la evolución orgánica. 10 Para estudiantes, profesores, público en general, la falta de conocimientos respecto a la biología evolutiva, dificulta la comprensión de un mundo dominado por la ciencia y la tecnología. Así, en medicina por ejemplo, el descubrimiento y uso de drogas antimicrobianas, para el control de protistas, hongos, bacterias y virus ha reducido las muertes causadas por éstos. Sin embargo, el empleo sin control de este tipo de fármacos, ha inducido al desarrollo de la resistencia de estos microorganismos a una velocidad alarmante. El uso excesivo e incorrecto de los antibióticos, ha permitido el aumento en los niveles de resistencia en bacterias de alta dispersión tales como Staphylococus aureus y Salmonella preumoniae, causantes de importantes intoxicaciones alimenticias, la primera y de neumonía la segunda. Agricultores y ganaderos siempre han usado los principios de la selección como técnica para el desarrollo de mejoras de caracteres de interés comercial. Darwin obtuvo considerable apoyo para su teoría de la evolución, por selección natural, observando los procesos de la selección artificial usados en la agricultura. Así, el desarrollo de trigo resistente a enfermedades, los cultivos de soya de alto rendimiento y el ganado magro, reposan en la aplicación de los principios de selección. El concepto ancestro común, también yace en los protocolos científicos y médicos actuales. La homología genética entre el genoma del chimpancé y el del hombre, por ejemplo, es la que le da significado a la investigación biomédica, que se apoya en el hecho de que las especies filogenéticamente cercanas al hombre, tienen una fisiología similar a éste. En cuanto al desarrollo de la biotecnología, los investigadores en el área de genética de plantas emplean herramientas de biología molecular para obtener variedades con caracteres deseables, creándose los llamados transgénicos u organismos genéticamente modificados (OGMs) Por ejemplo, genes de la bacteria Bacillus thuringenis, han sido insertados en el maíz y otras especies de plantas. Estos genes determinan que el maíz exprese las proteínas Cry que mata varios tipos de insectos considerados pestes, lo que conlleva a un mayor rendimiento en los cultivos y a una reducción en el empleo de pesticidas. Sin embargo, esta actividad trae consigo riesgos: el escape de los transgénicos a otras poblaciones naturales o cultivadas. Este problema fue una sorpresa para los biotecnólogos que no comprendían la historia evolutiva de sus plantas de 11 cosechas, ni la extensión de la hibridación entre especies cultivables y sus parientes silvestres. Los médicos, agrónomos, biólogos y demás investigadores deben entender los problemas acerca de cambios evolutivos en poblaciones naturales y controlarlos. Para ello, se requiere que todo biólogo, sea entrenado específicamente en principios de la biología evolutiva. Este libro, nos lleva en un recorrido a través de la historia. Analiza la situación de la enseñanza de la evolución (principalmente en Venezuela) y los nexos entre ciencia y religión haciendo especial mención a la problemática generada por el creacionismo científico. Se presentan y analizan encuestas aplicadas tanto a profesores como a estudiantes de biología en Venezuela, Chile y Panamá. En su estructura, el libro consta de varios capítulos: el primero de ellos, la evolución como un hecho, se demuestra con diversos tipos de pruebas, que el proceso evolutivo, ha ocurrido y con seguridad seguirá ocurriendo. Solo hemos señalado los ejemplos que consideramos más relevantes y dejamos al lector en libertad de ampliar conocimientos con otros textos que analizan este punto de manera más detallada. En el segundo capítulo, se analizan en detalle las teorías evolutivas, especialmente el darwinismo, el neodarwinismo y la expansión actual de la teoría sintética, con ideas complementarias como una forma, de demostrar que lejos de debilitarse, la teoría de la evolución es cada día más vigorosa. En el tercer capítulo, se analizan la evolución estableciendo su veracidad con el creacionismo científico así como los puntos de vista de estudiantes y profesores del área de biología en países como Venezuela, Panamá y Chile acerca de la relación entre la evolución y el creacionismo mediante el uso de encuestas. La enseñanza de la Biología Evolutiva constituye el capítulo cuatro, en el cual se analiza lo que se debería enseñar, cómo hacerlo y se discuten los posibles problemas para profesores y estudiantes en el proceso enseñanza aprendizaje de esta asignatura. 12 Finalmente se sintetizan las principales conclusiones de este libro y se incluyen también tres anexos considerados de particular interés y cuya revisión y lectura es recomendable. 13 CAPITULO 1 LA EVOLUCIÓN COMO UN HECHO El objetivo de este Capítulo es probar que la evolución es un hecho que ha ocurrido, ocurre en la actualidad y seguramente ocurrirá en el futuro. En un esfuerzo para disociar el término “hecho” de su connotación vernácula de certeza absoluta, Gould (1983), propuso que un hecho científico es una aseveración que ha sido confirmado a tal grado que sería perverso mantenerla como provisional. El autor captura la idea de que hay una manera objetiva de determinar el punto exacto en el cual la evidencia inductiva llega a ser suficiente para concluir que un señalamiento hipotético debe ser aceptado como hecho. Existen en la actualidad una inmensa variedad de pruebas aportadas por estudios paleontológicos, genéticos, embriológicos, anatómicos, biogeográficos y especialmente de secuencias moleculares, que permiten comparar especies y sacar conclusiones evolutivas. Aun cuando la lista fue más corta en tiempos de Darwin, él fue capaz de llegar a la teoría de la evolución con una colección de datos complejos. Se examinan a continuación evolución como un hecho: algunas pruebas que ratifican la 1. Selección natural y artificial. La selección artificial de variedades de plantas y animales domésticos, permitió a Darwin visualizar la acción de la selección natural en la evolución de las especies. La selección artificial permite cambios evolutivos muy rápidos, que pueden ser visualizados por el hombre. El seleccionar una minoría entre las variantes disponibles y permitir que sea la que forme la siguiente generación reproductora, permite ilustrar como se han creado las diversas variedades modernas de plantas y animales domésticos. Así se han originado, variedades de gallinas 14 que producen más huevos, o ganado que produce más leche, o plantas con mayor cantidad de semillas. Incontables son los experimentos realizados en la mosca de las frutas, Drosophila melanogaster (Fig. 1). Con este organismo se han efectuado pruebas de selección artificial, de competencia, deriva genética, consanguinidad, etc. En otras especies del mismo género, tal como D. subobscura, se han podido observar cambios evolutivos rápidos en la forma y el tamaño, cuando esta especie fue introducida a América del Norte y del Sur, hace unos 25 años, proveniente de Europa. Numerosos estudios documentan la rápida evolución en respuesta a gradientes ambientales latitudinales de esta especie (Huey, 2000). Fig. 1. Mosca de la fruta Drosophila melanogaster (Tomado de http://www.ucl.ac.uk/veblijon/b241/mapping-html). Este tipo de cambios evolutivos son comunes en poblaciones naturales. Uno de los más conocidos es el de los pinzones (Fig. 2) que Darwin (1859) observó en las islas Galápagos, relacionando la forma y el tamaño de sus picos con el alimento. Las investigaciones sobre este tipo de adaptaciones han continuado, es así que en la especie Geospiza fortis (Fig. 3) de la isla Santa Cruz de las Galápagos, Herrel et al. (2005) 15 encontraron, que la selección natural fluctúa en su acción, dependiendo de las condiciones climatológicas que a su vez, determinan cambios en la composición del alimento. La selección es más severa bajo condiciones de sequía, que en general favorecen picos comparativamente más estrechos y de mayor altura, lo que favorece la habilidad para romper semillas duras y manipularlas. Fig. 2. Ejemplares de Pinzones de las Islas Galápagos pertenecientes al género Geospiza (Tomado de http://www.gregasley.net . Modificada por C. Alfonsi y S. Salazar.) 16 Fig. 3. Ejemplares de Pinzón de la Isla Galápagos de la especie Geospiza fortis (Tomado de http://www.cbu.edu) También es importante destacar los cambios evolutivos en peces, como el guppy (Poecilia reticulata). Alexander & Breden (2004), han determinado un posible caso de especiación incipiente en las poblaciones de guppy que viven en los diversos canales que existen en la ciudad de Cumaná, Venezuela (Fig. 4). Este pez nativo de las corrientes del noreste de Venezuela, incluyendo la Isla de Margarita y la isla de Trinidad, habita la zona de Cumaná y al parecer las poblaciones del oste de la ciudad se han ido diferenciando del resto de las poblaciones del oriente venezolano. Existen algunos indicios que permiten afirmar que se trata de una especie en formación. Este pez, es altamente polimórfico en relación al color de los machos, con un mosaico de manchas que varían en el color, tamaño, posición y reflectividad y son controlados por muchos genes ligados a los cromosomas X e Y. El patrón de color varía con la presión de predación y es un material excelente para el estudio de la selección natural. Es posible que la formación de una especie nueva, tenga que ver con los modelos de color. 17 Fig. 4. Diferentes fenotipos de P. reticulata encontrados en la zona oeste y este de la ciudad de Cumaná, Venezuela. (Foto cortesía del Lic. José .M. Moreno) Actualmente en el Laboratorio de Genética del Instituto Oceanográfico de Venezuela se está desarrollando un estudio para conocer las preferencias sexuales de las hembras de P. reticulata de poblaciones del este por machos de su misma población y con machos de poblaciones al oeste de Cumaná. Este estudio contempla además análisis morfométrico e isozimas. Además de los ejemplos citados, existen numerosas poblaciones de diversas especies en que han ocurrido cambios evolutivos rápidos. Endler (1986, citado por Zamora-Muñoz, 2002) recopiló más de cien especies en las que se ha demostrado directamente la acción de la selección natural, como se puede apreciar en la Tabla 1. 18 Tabla 1. Estudios que muestran la acción de la selección natural especificando por separado, número de especies y número de caracteres involucrados (Tomado de Zamora-Muñoz, 2002). Número de especies Animales Plantas Caracteres morfológicos 74 14 Caracteres fisiológicos 9 18 Caracteres bioquímicos 10 2 Dos o más caracteres 9 8 Total 99 42 Número de caracteres Animales Plantas Caracteres morfológicos 144 55 Caracteres fisiológicos 20 36 Caracteres bioquímicos 43 16 Total 207 107 El resto de las evidencias sobre la evolución no envuelven una observación directa del proceso, debido a que los cambios evolutivos mayores requieren de mucho tiempo. 2. Registro fósil. El segundo argumento, se encuentra en las transiciones del registro fósil. Las transiciones preservadas no son comunes y no deberían serlo, de acuerdo a nuestra comprensión de la evolución. Veamos un ejemplo. Recientemente, Daeschler et al. (2006) y Shubin et al. (2006) descubrieron un tipo de fósil de gran importancia, que muestra como los animales abandonaron el agua y se movilizaron a la tierra. Estos investigadores encontraron varias muestras en excelente condición de preservación en la Isla Ellesmere, Canadá, de organismos que vivieron hace unos 375 millones de años. Constituyen un verdadero “eslabón perdido” que llena el vacío de conocimientos de cómo los peces desarrollaron patas para movilizarse en la tierra. Los investigadores que descubrieron varios especímenes del pez, lo denominaron Tiktaalik roseae 19 (Fig. 5) y lo describieron como un “fishopod”, en parte pez, y en parte tetrápodo. Los tetrápodos evolucionaron de los peces de aletas lobuladas entre 380 a 365 millones de años (Daeschler et al. 2006 y Shubin et al. 2006). Algunos fragmentos fósiles han ilustrado parcialmente la transición de aletas a patas, pero ninguno había permitido una clara visión de esta transición como el Tiktaalik. Estos organismos presentaban un cuello movible y habían perdido las cubiertas óseas de las branquias que emplean los peces para agitar el agua y maximizar la absorción de oxígeno; lo que sugiere que habían perdido, al menos parcialmente la capacidad de tomar oxígeno del agua y lo hacían del aire, al igual que los tetrápodos modernos. El examen de las aletas del Tiktaalik resultó muy interesante; eran claramente aletas con los mismos huesos de los peces de aletas lobuladas, sin embargo tenían una disposición ósea similar a una muñeca, cerca de la punta de la aleta, lo que les permitiría doblarla hacia delante y darle un soporte parecido a un pie (Fig. 5). Pero, Tiktaalik era claramente un pez y así sus extremidades no tienen los dedos característicos de los verdaderos tetrápodos. Otro ejemplo de transición en el registro fósil se presenta en uno de los grupos de animales mejor estudiados, desde el punto de vista evolutivo: las aves. Los vertebrados de más reciente aparición (150 millones de años). Se cree que sus antecesores fueron los terápodos, un grupo de dinosaurios bípedos, terrestres y ágiles corredores (Padian & Chiappe, 1998). Algunos dromedosaurios terápodos, presentaban formaciones tegumentarias que podrían corresponder a la estructura inicial de una pluma, pero que no estaban relacionadas con el vuelo, más bien se piensa que tenían funciones de aislamiento térmico o impermeabilización. La primera ave conocida es el Archaeopteryx lithographica (Fig. 6) de finales del Jurásico. En la actualidad existen 10 especimenes (Leinfelder, 2006). El Archaeopteryx se considera como un excelente ejemplo de transición interclases entre vertebrados por presentar una mezcla de rasgos reptilianos y aviares. 20 Fig. 5. Aspectos del proceso evolutivo sufrido por el Tiktaalik (Tomado de http://www.ansp.org/preso/archive2005/index.php). El Archaeopteryx en casi todos sus caracteres, tales como dientes, esternón plano, cola larga, extremidades con garras, era un reptil, excepto por la presencia de plumas y capacidad de volar. El Tiktaalik y el Archaeopteryx tienen con toda seguridad asegurado un puesto en los libros de texto, como “eslabones perdidos”. 3.- Anatomía y embriología comparadas. Una de las más importantes evidencias de la evolución, viene de los estudios de anatomía y embriología comparadas. Este es el caso del origen del hombre a partir de otras especies. Durante el desarrollo humano se generan muchas estructuras que se observan en otras especies, pero no aparecen en estado adulto. Un ejemplo resaltante ocurre en el feto humano, en el cual se forma un órgano olfativo llamado órgano vomeronasal, que a otros animales les permite detectar feromonas. Sin embargo, en el feto humano, ese órgano involuciona y desaparece después de haberse formado (Martínez-Marcos, 2001) ¿Por qué molestarse en producir una estructura que se va a desintegrar antes de ser usada? Esto solamente se explica si el ser humano proviene de otras especies. 21 Fig. 6. Comparación del esqueleto de Archaeopterix (izquierda) y de un dinosaurio (Compsognathus) (derecha). (Tomado de Zamora-Muñoz, 2002 y modificada por C. Alfonsi y S. Salazar). El famoso evolucionista T. Dobzhansky (1973) recuerda el muy conocido ejemplo de las aberturas branquiales de los embriones humanos y otros vertebrados terrestres y se preguntaba: ¿Por qué presentan estas aberturas? A lo cual respondía: Solo se explica si sus antecesores remotos respiraron con la ayuda de branquias, a menos que el Creador nos haya jugado una broma. 4.- Aportes de la genética molecular. Los datos que día a día se reciben sobre genomas de diferentes especies señalan a la “descendencia con modificaciones” como una realidad. Así, datos recientes confirman nuestra cercana relación con los chimpancés, de los cuales diferimos aproximadamente en solo 1% de las bases de nucleótidos que pueden alinearse entre las dos especies, mientras que el promedio por proteína difiere en menos de dos aminoácidos. Para sorpresa, grandes pedazos de material que no codifica es insertado o eliminado en el chimpancé, cuando se compara con el genoma humano, llevando la diferencia total del ADN de las dos especies aproximadamente a un 4%. En alguna parte de esta diferencia radica los caracteres que nos hacen humanos: pelo corporal no denso, andar erguido y un cerebro grande y 22 creativo. Estamos lejos aún de identificar las bases genéticas de estos rasgos (Culatta & Pennisi, 2005). Si Darwin hubiera tratado de imaginar una manera de comprobar su teoría, no podría haber ideado nada mejor que comparar los genomas de diferentes especies, excepto quizás una máquina del tiempo, que le permitiera observar los cambios evolutivos. 5. Biogeografía. Señalemos además que el estudio de la distribución geográfica de plantas y animales, llevadas a cabo por Darwin en su viaje a bordo del Beagle, especialmente de sus observaciones en las islas Galápagos, contribuyeron en gran medida a la formulación de sus ideas evolutivas (Fig.7) Fig. 7. Aspecto general de las Islas Galápagos (Tomado de http://www.terra.es/imagenes/islas_galapagos.jpg). Veamos un ejemplo: Todos los grandes mamíferos nativos de Australia son marsupiales. Esto solamente se puede explicar si ellos descienden de un ancestro común aislado en esta isla-continente. No es que los 23 marsupiales estén mejor adaptados para vivir en Australia, muchos han sido eliminados por los mamíferos placentados introducidos por el hombre desde otros continentes (Gould, 1981). 24 REFERENCIAS ALEXANDER H. J. & F. BREDEN. 2004. Sexual isolation and extreme morphological divergence in the Cumaná guppy: a possible case of incipient speciation. J. Evol. Biol. 17: 1238-1254. CULATTA, E. & E. PENNISI . 2005. Evolution in action. Science. 310: 1878-1879. DAESCHLER, E. B., N. H. SHUBIN, & F. A. JENKINS JR. 2006. A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of tetrapod body plan. Nature 440: 757-763. DARWIN, 1859. On the origin of species by means of natural selection. First edition, John Murray, London. DOBZHANSKY, T. 1973. Nothing in biology makes sence except in the Light of evolution. The American Biology Teachers. 35:125-129. ENDLER, J.A. 1986. Natural selection in the wild. Princenton University Press, Princenton, USA. GOULD, J. 1981. Evolution as fact and theory. Discovery: 34-37 GOULD, S. J. 1983. Evolution as fact and theory” In: S.J. Gould, Hens`s Teeth and horse`s toes, WW Norton, New York. U.S.A. pp 253-262. HERREL, A., J. PODOS, K. HUBER & A. HENDRY. 2005. Bite performance and morphology in a population of Darwin`s finches: Implications for the evolution of beak shape. Functional Ecology 19: 43-48. HUEY, R. B. 2000. Rapid evolution of a geographic cline in size in an introduced fly. Science 287: 308-309. LEINFELDER, R. 2006. Archaeopteryx: the lost evidence. Science 312: 197-198. MARTINEZ-MARCOS, A. 2001. Controversies of the human vomeronasal system. Eur. J. Anat 5: 47-53. PADIAN, K. & L. M. CHIAPPE. 1998. The origin and evolution of birds. Biol. Rev. 73: 1-42. 25 SHUBIN, N. H., E. B. DAESCHLER & F. A. JENKINS JR. 2006. The pectoral fin of Tiktaalik roseae. Nature 440: 764-771. ZAMORA-MUÑOZ, C. 2002. Evidencias a favor de la evolución. Cap. 4. En Evolución. La base de la Biología. Manuel Soler Editor.553 pp. 26 CAPÍTULO 2 TEORÍAS EVOLUTIVAS MECANISMOS EVOLUTIVOS Pocas ideas han afectado tan profundamente la visión de la naturaleza por parte del hombre, como la idea de cambio que está implícita en la evolución de los seres vivos. Los estudios y afirmaciones acerca de la evolución, generalmente, se refieren a dos aspectos distintos: a) El hecho mismo de la evolución, el cual es considerado el gran principio unificador de la Biología, que es visto como un hecho cierto por todos los biólogos y b) Los mecanismos por los cuales ocurre la evolución, los factores, fuerzas y procesos que producen los cambios evolutivos. El análisis de estos cambios ha originado diversas teorías evolutivas, las cuales se plantean a continuación, a manera de recuento histórico, tratando de resaltar sus aportes así como sus debilidades. Este recuento histórico, es resumido, resaltándose algunos logros de particular relevancia, porque los aportes son muchos y la literatura referente a la biología evolutiva es vasta y compleja. LAS PRIMERAS INQUIETUDES SOBRE EL TEMA Las más tempranas especulaciones sobre el tema las podemos encontrar en los escritos de algunos de los filósofos griegos como: Thales de Mileto (624-548 a.C.); Anaximandro (588-524 a.C.); Empédocles (495-435 a.C.); Epicuro (341-270 a.C.) e incluso en los del gran biólogo y filósofo Aristóteles (384-322 a.C.). Las ideas de estos pensadores estaban cargadas de pensamientos metafísicos hacia la perfección del espíritu más que hacia la evolución de los organismos vivientes. 27 Durante la Edad Media, el estancamiento intelectual fue muy acentuado y por más de diez siglos no surgió una sola idea nueva con respecto al origen de la vida y la evolución biológica. Luego, en el Renacimiento, Leonardo da Vinci (1454-1519), mostró interés en la evolución de los seres vivos y fue aficionado a coleccionar fósiles, y es por esto, considerado por muchos como el padre de la paleontología. La corriente investigadora que produjo un concepto científico de la evolución biológica, se inició en 1735 con Carl von Linnaeus (1707-1778) cuyo sistema de clasificación de los seres vivos con categorías jerárquicas, abrió la posibilidad de establecer deducciones evolutivas al ordenar a los organismos de acuerdo a una escala de complejidad. En la segunda mitad del siglo XVIII se fue decantando la idea evolucionista, destacándose nombres como Buffon (1707-1788), con su teoría de la degeneración (los monos eran degeneración del hombre y los burros del caballo), quien abarcó temas como el concepto de especie, tipos de clasificación y causas de extinción y Cuvier (1769-1832) con sus trabajos de anatomía comparada entre animales extintos y vivientes. JEAN BAPTISTE LAMARCK (1744-1829) La primera teoría formal de la evolución fue concebida por Jean Baptiste Lamarck a través de su más importante obra: Philosophie Zoologique publicada en 1809. Lamarck fue sin duda el primer evolucionista genuino al sustituir un mundo estático por otro dinámico en cambio permanente, defensor de cambios graduales, de la edad de la Tierra y promotor de la importancia de la conducta y del ambiente. Es considerado uno de los más grandes científicos de su era. Pocos aspectos negativos pueden decirse en su contra, entre ellos, que aceptaba la generación espontánea de los organismos más simples. Lamarck postuló su teoría de la Evolución con tres premisas fundamentales: a.- El ambiente modifica la estructura de los organismos. b.- Los cambios anatómicos-funcionales se producen por el uso y el desuso. 28 c.- Las nuevas características adquiridas se transmiten a la descendencia. La evolución según Lamarck se produce por adaptación progresiva de cada uno de los individuos de una población a cambios ambientales. Así, la variación sería causada por el ambiente mismo y estos cambios serían transferidos a las siguientes generaciones por la herencia de los caracteres adquiridos en cada generación. La teoría de Lamarck fue inmediatamente rechazada por una gran parte de la comunidad científica de la época y posteriormente fue mal denominada como: “la herencia de los caracteres adquiridos”. Aunque severamente criticada por la imposibilidad de que los caracteres adquiridos pudiesen pasar a la descendencia por herencia, fue gracias a ella que la idea evolucionista se generalizó por todo el mundo científico, y estimuló la aparición de nuevas ideas al respecto. CHARLES DARWIN (1809-1882) La idea de la evolución se estableció definitivamente en el año 1859 con la aparición de la primera edición del libro de Charles Darwin titulado The Origin of Species, la cual se vendió totalmente el día de su publicación, el 24 de noviembre de 1859. Desde su aparición se ha estado imprimiendo constantemente y ha sido traducido a más de treinta idiomas. Debido a que Alfred Wallace consolidó casi simultáneamente con Darwin estas ideas en una teoría coherente sobre la evolución de las especies, algunos autores la mencionan como la Teoría Darwin-Wallace. El gran logro de Darwin, consistió en dar a conocer al mundo, por primera vez, el hecho y el modo en que la evolución podía ocurrir y proponer un mecanismo para explicar el origen, diversidad y adaptación de los organismos. Resulta sorprendente el efecto tan profundo que Darwin ha tenido en las Ciencias Biológicas y sobre el pensamiento humano en general. Su obra puede ser considerada como la base del desarrollo de la Biología actual y algunos autores consideran que ha sido probablemente una de las mayores revoluciones en la historia del pensamiento humano. En la actualidad, Darwin sigue plenamente vigente y una prueba de ello es 29 la cantidad de detractores que aún sigue atrayendo, algo que una teoría obsoleta raramente consigue. La teoría de la Evolución de Darwin, señalaba que dentro de una población, los individuos con la combinación más favorable de lo que hoy conocemos como genes, serían los que reproducirían su “tipo” a expensas de aquellos con combinaciones menos favorables. Los individuos tendrían probabilidades diferentes de supervivencia y reproducción dentro de la población. Esta criba natural, determinaría cambios en la progenie en relación a la generación anterior y de esta manera, las especies llegarían a estar mejor adaptadas a sus ambientes. Por otra parte, si el ambiente cambia, con el transcurso del tiempo, ocurriría una gradual pero definitiva transmutación de especies, originándose en cualquier caso, nuevas variedades después de algunas generaciones. La teoría de Darwin está compuesta por varias hipótesis completamente independientes, dos de las cuales fueron rápidamente aceptadas: el simple hecho de la evolución (lo que Darwin llamó la no constancia de las especies) y la ramificación a partir de un ancestro común. Las otras tres (evolución gradual, la multiplicación de las especies y la selección natural) fueron aceptadas sólo por una minoría de los seguidores de Darwin y lograron posteriormente su aceptación en la Síntesis Evolutiva de los años cuarenta (Mayr, 2004). Además de la selección natural como fuerza selectiva y la selección sexual, Darwin presentó en su trabajo, algunas ideas Lamarckistas, acerca de los efectos del uso y desuso y la herencia de los caracteres adquiridos en la evolución de las especies a través de la Pangénesis (teoría según la cual cada célula y cada partícula de un progenitor se reproduce en la progenie). Se considera que la mayor debilidad en los argumentos de la Teoría Darwiniana de la Evolución, fue el desconocimiento para la época, de una teoría de la herencia y la variación. Es decir, esta teoría intenta explicar la ocurrencia de modificaciones por una mayor o menor adaptación de los individuos al medio pero, analiza el origen de las modificaciones ni de los procesos por los que se llevan a cabo; por otra parte, se asume que donde no exista selección natural no hay evolución, omitiendo la existencia de otros factores capaces de producir un cambio evolutivo y además, se elimina la posibilidad de evolución a corto plazo (Mayr, 2004). 30 Durante los ochenta años posteriores a la publicación de “El Origen de las Especies”, se produjo una gran diversidad de opiniones entre los biólogos evolucionistas. Después de la muerte de Darwin en 1882, los evolucionistas comenzaron a separarse en dos grandes grupos: por un lado, los embriólogos, fisiólogos y genetistas, quienes estudiaban células y genes, enfocaron el problema de los cambios evolutivos sin tener en cuenta el problema de la diversidad de las especies y la variación geográfica; por otra parte, los zoólogos, botánicos, taxónomos y paleontólogos realizaban estudios a nivel de poblaciones, especies y taxones (naturalistas) (Mayr, 2004). La barrera entre estos dos grupos no se rompería hasta el surgimiento de la síntesis Neo-Darwiniana entre 1936 y 1947. GREGOR MENDEL (1822-1884) En 1865, el monje austriaco Gregor Mendel publicó el trabajo Experimentos de hibridación en plantas en el Boletín de la Sociedad de Ciencias Naturales de Brno (Moravia, actualmente en la República Checa), que resumía los experimentos que había llevado a cabo durante 8 años con el guisante Pisum sativum. Un diseño experimental sencillo junto con un análisis cuantitativo de sus datos fue la fuerza principal de su trabajo. Los experimentos demostraron que: 1) La herencia se transmite por elementos, 2) Que sigue normas estadísticas sencillas basadas en probabilidades, resumidas en sus dos principios. Pero el momento no era propicio y el nuevo paradigma de la Ciencia de la Genética debería esperar 35 años. Durante ese tiempo, Huxley y Galton promovieron la idea de que la evolución procedía de forma rápida y discontinua, a diferencia de la evolución gradual y continua de Darwin (Sarukhan, 1998). El redescubrimiento de las Leyes de Mendel en el año 1900, en lugar de producir una unión entre estos puntos de vista, que hubiese sido lo esperado, se acentuó el antagonismo hasta convertirse en un conflicto entre los mendelianos por un lado -que apoyaban la evolución discontinua- y los biométricos por el otro -que estudiaban la variación en los caracteres físicos cuantitativamente y creían en la evolución 31 darwiniana. Los primeros estaban capitaneados por Bateson, Morgan y Hugo de Vries mientras que Pearson, Weldom, Huxley y Galton, fueron los principales biométricos Entre 1918 y 1932 la larga polémica entre biométricos y mendelianos se zanjó finalmente: Ronald Fisher, Sewal Wright y J. B. S. Haldane llevaron a cabo la síntesis del darwinismo, el mendelismo y la biometría y crearon la teoría de la Genética de Poblaciones (Astorga, 2001). Fisher (1918) demostró que la variación cuantitativa es una consecuencia natural de la herencia mendeliana. El desarrollo de modelos matemáticos de la acción de la selección, despejó las dudas en cuanto a si la selección, podía o no producir cambios importantes incluso cuando sus coeficientes de selección eran bajos. La selección volvió a adquirir un papel preponderante como agente evolutivo. En la Genética de Poblaciones, la teoría de la evolución se presenta como una teoría de fuerzas (la selección, la mutación, la deriva genética y la migración). Estas fuerzas actúan sobre un acervo genético que tiende a permanecer invariable (Ley de Hardy-Weinberg). Sin embargo, la idea de Mendel de que cada factor genético (gen) controlaba una característica morfológica de los organismos fue descartada en algunos estudios avanzados de Genética Cuantitativa y Genética de Poblaciones, donde se demostró que la relación entre las características morfológicas y los factores genéticos es algo complejo y que en muchos casos no hay forma de asegurar que un determinado gen es el principal causante de los atributos adaptativos de un organismo. La importancia que tiene un gen depende tanto de la forma como este se combina con el resto del genotipo, como del efecto de esa combinación sobre la sobre vivencia y la reproducción (Sarukhan, 1998). EL SURGIMIENTO DE LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN Se considera que el Neo-Darwinismo tuvo su origen durante el periodo de 1937-1950, gracias a la integración de la teoría de Darwin con la Genética de Poblaciones, lo cual enriqueció el concepto original de Darwin con los mecanismos por los cuales se origina y se selecciona la 32 variación genética. Posteriormente, se unieron para enriquecer al NeoDarwinismo otras ramas de investigación tales como la biología de poblaciones experimental, la sistemática, la paleontología, la zoología y la botánica, originando entonces la Teoría Sintética de la Evolución. En ella se produce la mayor integración de disciplinas, nunca antes alcanzada por una teoría evolutiva. Es difícil distinguir entre el Neo-Darwinismo y la teoría sintética, ya que uno es la continuación o la actualización de la anterior. Para los años 80, la mayoría de los biólogos habían aceptado a la selección natural como la principal fuerza de cambio en la evolución. Este concepto se oponía a cuatro conceptos alternativos muy populares para la época (Kustchera & Niklas, 2004) que eran: el Creacionismo, el Lamarkismo, la Ortogénesis (analogía entre filogenia y ontogenia) y el Transmutacionismo (Saltacionismo). Mayr (1988) describió en detalle como la mayoría de estas teorías no Darwinianas de la evolución fueron desplazadas entre 1930 y 1950 tanto por argumentos teóricos como experimentales. La Teoría Sintética, desde su surgimiento hasta nuestros días, se ha amoldado a los nuevos descubrimientos para seguir evolucionando. La misma, se alimentó en sus inicios con la representación matemática de los genes en las poblaciones y el mejoramiento vegetal; con el hecho de que la Sistemática y la Paleontología definieron las relaciones filogenéticas y las radiaciones adaptativas de los grupos mayores de organismos y al mismo tiempo, con el avance en el estudio detallado de los cromosomas y el auge de los análisis citogenéticos, que eventualmente, clarifican las bases moleculares de los genes mendelianos. La Teoría Sintética de la Evolución de Dobzhansky, Mayr y Simpson, a mediados del siglo XX, señalaba que las variaciones heredables, son generadas al azar por mutaciones; las formas alternativas de los genes (alelos) están sujetas al proceso de selección natural por vía de los caracteres que ellos determinan en el fenotipo pero, permanecen aislados de la influencia ambiental, son pasados de una generación a otra sin cambios, excepto por una que otra mutación aleatoria. Dicho de otro modo, se incorporan en esta teoría, los aspectos relativos a lo que sería la 33 micro-evolución y se supone que la macro-evolución simplemente es la acumulación de los procesos microevolutivos. EL EQUILIBRIO PUNTUADO COMO UNA ALTERNATIVA Y POSTERIOR COMPLEMENTO A LA TEORÍA SINTÉTICA A pesar del éxito que había obtenido la Teoría Sintética de la Evolución desde su surgimiento, algunos evolucionistas partidarios de la evolución discontinua, no se mostraron conformes con el papel jugado por la macro-evolución, el cual consideran debería ser preponderante. Así, en 1972 Eldredge y Gould propusieron la denominada Teoría del Equilibrio Puntuado el cual fue publicado en 1972 como su aporte al libro Model of Paleobiology editado por T.J.M. Schopf. En esencia la teoría señala que la especiación ocurre cuando los periodos largos con pequeños cambios (equilibrio) son puntuados por eventos abruptos que conllevan al surgimiento de una especie descendiente. La Teoría del Equilibrio Puntuado no solo se refiere al ritmo de la evolución, sino también a su curso. Aunque Gould aclaró en numerosas ocasiones que no pretendía mantener la verdad única con el cambio puntuacional, sino ofrecer otras alternativas al cambio evolutivo, las críticas al neodarwinismo durante esta época, provinieron fundamentalmente de algunos investigadores en Genética Evolutiva y de los paleontólogos quienes tomaron esta teoría como un arma, y señalaron que el registro fósil mostraba un proceso evolutivo de tipo saltatorio en lugar de continuo (Sarukhan, 1998). Otros que tomaron al Equilibrio Puntuado como arma contra el neodarwinismo fueron los creacionistas, citando el trabajo de Eldredge y Gould una y otra vez para resaltar que el registro de fósil no incluye formas de transición y que por tanto ninguna especie ha evolucionado en otra. Gould (1981) señaló su descontento con esta situación alegando que si bien las formas de transición no se encuentran generalmente en el nivel de la especie, si son abundantes entre grupos más grandes. Al final de cuentas, ni el Equilibrio Puntuado negó de manera categórica la Evolución Gradual, ni los seguidores de la teoría sintética 34 pudieron cerrar los ojos a los procesos evolutivos saltatorios. De esta manera, se optó por incorporar este tipo de procesos evolutivos a la teoría sintética. TEORÍA NEUTRALISTA. Motoo Kimura (1968) señaló que en la variación genética de los organismos vivientes, la mayoría de los genes mutantes no tienen ninguna ventaja o desventaja sobre los genes que sustituyen, es decir, son selectivamente neutros. Señaló además, que a nivel molecular, la mayoría de los cambios evolutivos se deben a la deriva genética (cambio al azar en la frecuencia de los genes) más que a la selección Darwiniana. Surgió entonces una gran polémica entre los seleccionistas que sostienen que para que un alelo mutante se difunda en la población debe poseer una ventaja selectiva y los neutralistas, quienes señalan que los mutantes se difunden en la población sin tener ninguna ventaja selectiva y su desaparición o fijación es al azar. Análisis recientes de datos genómicos proporcionan evidencia en algunos casos de la ocurrencia de selección natural a nivel molecular lo cual es incompatible con la teoría neutral (Fay et al., 2002; Kutschera, 2003). La Teoría Neutralista y la Teoría Sintética se han complementado en la actualidad, incorporándose aspectos de la teoría neutral a la teoría sintética, la cual parece siempre dispuesta a evolucionar. EL RESURGIMIENTO DE LAMARCK: Se inicia el auge de la epigénesis Con el desciframiento del código genético en los años 1950-1960, la teoría sintética parecía haber adquirido una firme posición como pensamiento unificador de la biología moderna. El dogma central de la biología llegó a ser aceptado por la mayoría de los biólogos: la secuencia de bases en el ADN es transcrita en ARN y traducida en una secuencia específica de aminoácidos de una proteína. Este flujo de información se daría en un solo sentido y, no sería posible un flujo en dirección reversa. 35 Los organismos, pasan entonces a ser considerados como una colección de genes y su desarrollo puede ser apreciado como el despliegue de un programa genético codificado en el genoma. Las mutaciones al azar permitirían el surgimiento de caracteres mutantes y la selección natural regularía la posibilidad de los mutantes a sobrevivir y reproducirse. Los cambios ambientales proporcionarían nuevas fuerzas selectivas que garantizarían la evolución. Esta visión de los seres vivos es conocida como reduccionismo genético, Ultra-Darwinismo, Darwinismo Duro y panadaptacionismo. Con el surgimiento de numerosos estudios epigenéticos (cambios en la expresión genética que no están unidos a alteraciones en la secuencia de ADN), la visión reduccionista de los seres vivos, así como la refutación del concepto de Lamarck de la herencia de los caracteres adquiridos, comenzaron a verse sacudidos. Algunos de estos cambios epigenéticos, pueden ser pasados a la descendencia en formas que parecen violar la genética mendeliana (Balter, 2000). Ho (1979; 1998) señaló que muchas de las variaciones en el fenotipo no serían al azar sino que serían el producto de la interacción entre el ambiente y el organismo durante su proceso de desarrollo. El gran cambio evolutivo, resultaría entonces de la canalización de la respuesta novedosa surgida de este modo. Con los estudios epigenéticos queda evidenciado que el genoma puede responder ante el ambiente y el flujo de información genética si puede ser en dirección reversa. Aunque estos estudios no apoyan realmente la idea inicial de Lamarck, han ayudado a restaurar su imagen y a darle el prestigioso lugar que le corresponde en la historia de las ciencias (Balter, 2000). Está claro actualmente, que la herencia no reside solamente en el ADN sino que depende de un estado celular epigenético, una especie de equilibrio dinámico entre genes interconectados y procesos celulares. La herencia, estaría distribuida en un sistema de interrelaciones ambienteorganismo, donde constantemente estarían ocurriendo cambios y ajustes, algunos de los cuales involucran al ADN genómico. Así, la fluidez del genoma es una parte necesaria de la estabilidad dinámica. 36 Otro hecho resaltante: aunque las bases de la teoría evolutiva asumen que las mutaciones ocurren al azar e independiente del medio ambiente en el cual viven los organismos, el descubrimiento de las mutaciones adaptativas en bacterias choca con el dogma al sugerir que existen mutaciones que no son espontáneas. Las mutaciones adaptativas se refieren a un conjunto de procesos por los cuales las células responden a medios ambientes limitantes para su crecimiento produciendo mutantes compensatorios para un mejor crecimiento, aparentemente violando principios fundamentales de la evolución. En general, este tipo de mutaciones parecen ser inducidas por el estrés (Pérez et al., 2006 a, b). LA TEORÍA SINTÉTICA SE EXPANDE PARA INCLUIR OTRAS DISCIPLINAS El auge de la herencia epigenética, destacó un hecho relevante: una de las principales disciplinas de las Ciencias Biológicas, inicialmente denominada Embriología y posteriormente Biología del Desarrollo, no había formado parte de la Síntesis Evolutiva, a pesar de haber sido ampliamente discutida y considerada por Darwin. Sin embargo, hace unas dos décadas, la Biología del Desarrollo se ha incorporado a la teoría sintética de la evolución para formar una nueva rama de la Biología denominada: Biología Evolutiva y del Desarrollo (EVO-DEVO) (Kustchera & Niklas, 2004). El EVO-DEVO explora cómo los procesos del desarrollo evolucionan y cuáles son los que han permitido a los organismos actuales adquirir las diferentes partes de su cuerpo. Kutschera & Niklas (2004) señalan que la teoría evolutiva permanece vibrante y robusta hoy en día como una síntesis expandida, que funciona como un sistema abierto, integrando diez disciplinas científicas adicionales a las que inicialmente la conformaron. Estas nuevas disciplinas son las siguientes: Fisiología; Biología Celular, Etología, Paleobiología, Evolución Experimental, Biología Molecular; Simulaciones por Computadora, Biología del Desarrollo, Sociobiología y Geología. Lo importante es que mientras la teoría sintética sigua amoldándose, cambiando y acogiendo los aportes de nuevas áreas del conocimiento, permanecerá viva y evolucionando. 37 REFERENCIAS ASTORGA, J. G. 2001. Breve cronología de la Genética. Ciencias, 63: 70- 78. BALTER, M. 2000. Was Lamarck just a little bit right? Science, 288: 38. DARWIN, C. 1859. On the origin of species by means of natural selection. First edition, John Murray, London. FAY, J. C., G. J. WYCKOFF & C. I. WU. 2002. Testing the neutral theory of molecular evolution with genomic data from Drosophila. Nature, 415:10241026. ELDREDGE, N. Y GOULD, S. J. 1972. Punctuated equilibria: an alternative to phyletic gradualism. Pp. 82-115. En: Schopi, T. J. M. (ed.) Models in Paleobiology. Freeman, Cooper and Co., San Francisco, USA. FISHER, R. A. 1918 The correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance. Trans. R. Soc. Edinb., 52, 399–433. GOULD, S. J. 1981. Evolution as fact and theory. Discovery. 1981: 34-37. HO, M. W. 1979. Beyond neodarwinism- an Epigenetic approach to evolution. J. Theor. Biol., 78: 573- 591. HO, M. W. 1998. Evolution. In: Comparative Psychology, a handbook (G. Greenberg and M.M. Haraway, eds.). 107-119 pp. KIMURA, M. 1968. Evolutionary rate at the molecular level. Nature 217: 624626. KUTSCHERA, U. 2003. A comparative analysis of the Darwin-Wallace papers and the development of the concept of natural selection. Theory Biosci, 122: 115-137. KUSTCHERA, U. & K. J. NIKLAS. 2004. The modern theory of biological evolution: an expended synthesis. Naturwissenschaften, 91: 225-276. 38 LAMARCK, J. B. 1809 . Philosophie zoologique. Chez Dentu. Paris : 1994. MAYR, E. 1988. Toward a new philosophy of Biology. Belknap Press. Cambridge.415pp. MAYR, E. 2004. 80 years watching the Evolutionary scenary. Science, 305 (5680): 46-47. KIMURA, M. 1980. Teoría neutralista de la evolución molecular. Investigación y Ciencia, (40): 46-55. PÉREZ, J. E., C. ALFONSI , M. NIRCHIO & J. BARRIOS 2006a. The inbreeding paradox in invasive species. Interciencia. 31 (7): 544-546. PÉREZ, J. E, M. NIRCHIO, C. ALFONSI & C. MUÑOZ. 2006b. The Biology of invasions: The genetic adaptation paradox. Biol. Invasions 8(5):1115-1121. SARUKHAN, J. 1998. Las musas de Darwin. Fondo de Cultura Económica. México: 181pp. 39 CAPITULO 3 EL CREACIONISMO CIENTÍFICO, EL DISEÑO INTELIGENTE Y LA EVOLUCIÓN El creacionismo se puede definir como la idea que fuerzas sobrenaturales han jugado y juegan un papel directo y guiador en diseñar la historia de la vida sobre la Tierra, que no es mayor de 10.000 años y fue creada en seis días por un Dios. Gorman (1981) agrega que consiste en la creación repentina del universo, energía y vida, de la nada; los cambios ocurren solo dentro de los limites fijos de los “tipos” de plantas y animales creados originalmente; la geología terrestre se explica por el catastrofismo, incluyendo la ocurrencia de una inundación a nivel mundial. De acuerdo al creacionismo, en la Tierra no han surgido nuevos “tipos” desde la creación. Los creacionistas creen que los primeros hombres caminaron codo a codo con el Tyrannosaurus rex. Ligado al creacionismo se encuentra el fundamentalismo religioso que llegó a ser muy popular a inicios del siglo 20 en los Estados Unidos y se basó en la interpretación literal de la Biblia. A la gente que siguió esta idea se les llamó fundamentalistas, por una serie de 12 pequeños panfletos (que contenía 90 artículos) titulados como los “Fundamentales”, escritos entre 1910 y 1915; proclamaron el literalismo bíblico como un antídoto contra el modernismo. Los Fundamentalistas iniciaron una campaña contra las ideas de Darwin, a las que culparon por la declinación moral de la nación norteamericana (Moore, 2001). Muchos piensan que los creacionistas sólo son grupos de estudiosos de la Biblia, que creen que la tierra tiene unos 10.000 años, y que los huesos de dinosaurios fueron depositados durante el diluvio de Noe. Por supuesto estos grupos existen, pero los defensores del creacionismo científico y del diseño inteligente están lejos de pertenecer a estos grupos y su suerte está en ascenso, a pesar de no ser algo nuevo, ya que en los inicios del siglo XIX se argumentaba que la complejidad en la naturaleza es prueba de la existencia de Dios. 40 El concepto creacionismo científico, es religioso, sus proposiciones no son conclusiones científicas, sino nociones extraídas literalmente del libro del Génesis. Al creacionismo se le ha agregado el apellido científico para entrar como ciencia, también se debe enseñar el punto de vista del creacionismo . Esto ha provocado muchas controversias, principalmente en los Estados Unidos. En 1925, el Ku Klux Klan fue la primera organización que propuso que a los creacionistas y a los evolucionistas se les diera “tiempo igual” en las escuelas públicas. Décadas más tarde, este planteamiento fue resucitado por otros creacionistas y declarado inconstitucional por la Corte Suprema de Justicia, de los Estados Unidos. Sin embargo, “tiempo igual” y “tratamiento balanceando” son comunes en muchas escuelas públicas del Sur de los Estados Unidos (Moore, 2001). Esto se basa en la equidad, uno de los valores fundamentales de la sociedad americana. Todos tienen iguales derechos. Los opositores de la evolución han explotado este valor. Las “nuevas” ideas deben ser consideradas. Pero en ciencia la equidad se permite a ideas que compiten y son apoyadas por evidencias. Al creacionismo científico se le puede agregar el Diseño Inteligente (DI), según el cual los organismos son demasiado complicados, para haber sido formadas por la evolución Darwiniana al azar. En alguna parte y de alguna manera, algún tipo de fuerza diseñadora, Dios quizás, ha intervenido para crear a los seres vivos. Muchos adeptos al DI aceptan que la tierra tiene millones de años y que los humanos y los monos comparten ancestros comunes. A algunos ni siquiera los motiva la religión. Pero para muchos científicos el DI es solo un disfraz pseudo científico, al ofrecer solo objeciones filosóficas a la evolución. Sin embargo, los proponentes del DI argumentan que existen evidencias empíricas de la existencia de un ser inteligente, creador de la naturaleza. Para los seguidores del creacionismo científico solamente existen dos alternativas en el origen del hombre y del resto de los seres vivos: la evolución y el creacionismo científico. El creacionismo científico argumenta que la evidencia a favor de la evolución es débil y por lo tanto, la alternativa, la creación debe ser correcta. Pero las teorías científicas no 41 ganan soporte solo por el rechazo de otras teorías. Se requiere que el creacionismo científico produzca datos que sirvan de soporte a sus teorías. No existen evidencias científicas, o señales biológicas que sugieran la presencia de un creador. LA EVOLUCIÓN: ¿HECHO O TEORÍA? Se argumenta que la evolución es solo una teoría; lo que en lenguaje popular es una simple suposición, como lo puede ser una teoría sobre cómo se cometió un crimen. En lenguaje vernáculo “teoría” a menudo significa “hecho imperfecto” parte de una jerarquía de confidencia que va desde el hecho a la teoría, a la hipótesis, a la adivinanza. En esto radica la fuerza del argumento creacionista científico, de que la evolución es “solo” una teoría. ¿Si la evolución es menos que un hecho qué confianza podemos tener en que ha ocurrido? Sin embargo, en ciencia se reserva el término teoría para una aseveración lógicamente consistente acerca de la Naturaleza, que tiene múltiples pruebas empíricas. Los seguidores del creacionismo científico explotan la confusa distinción entre el uso vernáculo y científico del término teoría, para arrojar dudas sobre la validez científica de la evolución. El denigrar del término “teoría” es una estrategia clave, y la responsabilidad de todo científico dar el uso adecuado del término. En verdad la evolución es una teoría, pero también es un hecho, y teorías y hechos son dos cosas diferentes. Los hechos son los datos del mundo, mientras que las teorías son estructuras de ideas que explican e interpretan los hechos (Gould, 1981). Por lo demás un “hecho” no significa certeza absoluta. En ciencia “hecho” solo puede significar: “confirmado a tal grado que sería erróneo mantener una aprobación provisional” (Gould, 1981). Las pruebas finales de lógica y matemáticas fluyen deductivamente desde una premisa establecida y logran la certeza solamente porque ellas no pertenecen al mundo empírico. Los evolucionistas no hacen llamadas para verdades perpetuas, a pesar que los creacionistas a menudo lo hacen. Los evolucionistas han sido muy claros acerca de la distinción entre hecho y teoría, desde el comienzo. Darwin continuamente enfatizó la diferencia 42 entre sus dos grandes logros: estableció el hecho de la evolución y propuso la teoría de selección natural para explicar el mecanismo de la evolución. El debate que inició Darwin nunca ha cesado. Desde los años 1940 y hasta los 1960, la teoría de la selección natural logró una hegemonía temporal, que nunca tuvo en tiempos de Darwin. Pero en las décadas posteriores se reinició el debate y mientras ningún biólogo niega la importancia de la selección natural, muchos evolucionistas argumentan que una importante cantidad de cambios evolutivos pueden no estar sujetos a la selección natural y diseminarse en las poblaciones al azar. Otras argumentan que la mayor parte de los cambios evolutivos pueden ocurrir más rápidamente que lo señalado por Darwin. Este debate señala salud intelectual. Pero a pesar del debate ningún biólogo tiene la menor duda del hecho que la evolución ocurrió y ocurre, el debate es sobre “como ocurrió”. UN ARGUMENTO EN CONTRA DE LA EVOLUCIÓN El filósofo Kart Popper, ha argumentado durante décadas que el criterio fundamental de la ciencia es la falsación: No se debe confundir falsación con falsificación. Falsación es el concepto filosófico que significa refutable “opp verificación”. Falsificación significa engañar: falsificar dinero, o pasaportes, etc. Para que una idea sea científica debe ser falseable, en otras palabras, aun siendo correcta, debe existir una posible salida que, si alguna vez ocurre, demuestre empíricamente que la idea estaba equivocada. No se puede probar algo de manera absoluta, pero se puede falsear. Un conjunto de ideas que en principio no se puedan falsear no son parte de la ciencia (Popper, 1985). El argumento creacionista comprende un poco más que un intento retórico de falsear la evolución presentando supuestas contradicciones entre sus defensores. Esta rama del creacionismo, argumenta que es “científica” por seguir el modelo Popperiano al tratar de demoler la evolución. Sin embargo, el argumento de Popper (1985) debe aplicarse en ambas direcciones. No se es científico por el simple acto de falsear otro 43 sistema científico; se debe presentar un sistema alternativo que también cumpla el criterio de Popper, debe en principio ser falseable. Para Gould (1981), el “creacionismo científico” es una frase contradictoria y sin sentido, precisamente porque no puede ser falseable. Se pueden imaginar observaciones y experimentos que pueden desaprobar cualquiera teoría evolucionista, pero es imposible imaginar cuales datos potenciales podrían conducir a los creacionistas a abandonar sus creencias. El que una idea sea correcta o errada, no tiene nada que ver que sea científica. A través de la historia, la ciencia se ha equivocado a menudo. Siguiendo a Gould (1981) se examina un ejemplo de hipótesis no falseable y por lo tanto no científica: Usted cree que un psíquico puede adivinar el futuro. Si el psíquico hace una predicción que resulta correcta, usted pensará que se trata en verdad de un psíquico; si la predicción resulta falsa usted puede señalar “Bueno, no puede tener razón todo el tiempo”. Usted no deja lugar para demostrar que es falsa la habilidad de esa persona como psíquico. Estos profesionales dicen tantas posibilidades que accidentalmente pueden indicar lo correcto, a veces. Marone et al. (2006) ofrece la siguiente opinión: La acusación que la Teoría de Evolución, por selección natural es irrefutable o no falseable y que, por lo tanto no es científica, no puede resolverse presentando evidencia a su favor. Cualquier resultado empírico puede ser reinterpretado ad hoc para terminar siendo consistente con la teoría. Aun cuando se acepta que la Teoría de la Evolución por selección natural formula algunas predicciones, se objeta que la teoría no suele ser considerada refutada cuando estas predicciones no coinciden con las observaciones (Marone et al. 2002). La crítica indica que cualquier resultado estará a su favor y que, por ello, la evidencia no afecta su grado de verdad. Así la teoría de la evolución es irrefutable y algunos filósofos de la ciencia, como el citado Popper no la consideran suficientemente científica. La respuesta puede buscarse sólo a nivel epistemológico. Mientras que el análisis de la calidad y cantidad de la evidencia en favor de la Teoría, provenga de la sistemática, la ecología, la etología, la fisiología o la genética molecular, pertenece al ámbito metodológico o científico. Como la Teoría es el elemento central que aporta inteligibilidad 44 a la biología, la reflexión filosófica sugiere la necesidad de reemplazar el requisito de refutabilidad como criterio único de “buena ciencia” por un criterio matizado, más amplio e igualmente riguroso, que atienda tanto la necesidad de que las teorías científicas tengan contenido empírico como las de aceptar y apreciar a las disciplinas históricas en el cuerpo de la ciencia (Marone et al. 2006). Siguiendo a Marone et al. (2002) la refutabilidad es un criterio de cientificidad o demarcación que no todos están dispuestos a adoptar y señalan al mismo Popper indicando que su criterio de demarcación es, ante todo, una propuesta metodológica, cuya aplicabilidad requiere cierta flexibilidad UN ARGUMENTO QUE FUE DIFÍCIL DE REBATIR De acuerdo a la teoría Darwiniana, la complejidad evoluciona paso a paso bajo la selección natural. Los sistemas biológicos constituidos por partes integradas estrechamente, aparentemente desafían la teoría. ¿Cómo puede la función de una parte ser seleccionada a favor, a menos que las otras partes con las cuales interactúa, hayan evolucionado al mismo tiempo? ¿Cómo pueden los procesos evolutivos integrarse en sistemas complejos que dependen de las interacciones entre las partes? El surgimiento simultáneo de más de un elemento por mutación, es poco probable. Así, no es aparente como la selección puede guiar a algunas de las partes o al sistema como un todo. El antiguo argumento acerca de la evolución de los ojos de los vertebrados ya fue analizado por el mismo Darwin (1859): “Si se puede demostrar que existe un órgano complejo que no ha podido surgir por numerosas y pequeñas modificaciones, mi teoría se derrumbará”. Posiblemente el argumento más fuerte que esgrimen los creacionistas en contra de Darwin se centra en el origen del ojo humano. Aseguran que es imposible que haya surgido una estructura tan perfecta por la ocurrencia de mutaciones espontáneas y la acción de la selección natural. El mismo Darwin reconoció que el origen del ojo sería un caso difícil de analizar de acuerdo a su teoría. ¿Cómo explicar científicamente 45 la perfección del ojo humano? ¿Cómo explicar la perfecta colocación del cristalino que guía la luz hacia la retina, o la forma como el iris regula la cantidad de luz que entra al ojo? Sin embargo, es necesario aclarar que el ojo está lejos de ser perfecto. En los seres humanos, la retina está unida tan laxamente a la parte posterior del ojo, que con un golpe fuerte en la cabeza puede desprenderse. Sus células colectoras de luz están orientadas hacia adentro, hacia el cerebro y no hacia afuera. Pero, ¿Cómo es posible explicar la evolución del ojo? ¿Cómo fue posible que surgieran espontáneamente tantas mutaciones que fueran escogidas por la selección natural para llegar al ojo humano? Esta pregunta es clave, y encierra la errónea idea que todas las mutaciones necesarias para crear el ojo humano ocurrieron de manera casi simultánea. Es indudable que, para explicar cómo surgió el ojo de los seres humanos, es necesario primero explicar cómo se originó el ojo en el reino animal. Los orígenes del ojo hay que buscarlos en la capacidad fotosensible de algunas células. Muchos unicelulares pueden ubicarse espacialmente, es decir nadar hacía arriba o hacia abajo, gracias a que son sensibles a la luz. Esta sencilla distinción entre luz y oscuridad fue el primer paso en la evolución del ojo. Este primer paso puede considerarse posible al ver el fotorreceptor que existe en Euglena, (Fig. 8) un protista fotosintético que tiene un organelo sensible a la luz conectado con el flagelo que le permite la locomoción. Aunque con esto no se demuestra que los ojos de los humanos se remonten al fotorreceptor de Euglena, si se demuestra que este primer paso es posible en la naturaleza. Luego, los procesos de Selección Natural deben haber favorecido a aquellos organismos que tuviesen tal capacidad fotosensible ya que le permitiría a su poseedor nadar hacia la superficie para conseguir alimento u ocultarse cuando una sombra se presentase y así salvarse de un depredador. El siguiente paso involucraría a un animal pluricelular donde tendríamos una capa de células sensibles a la luz y si ésta capa de células se 46 invaginase podría dar cabida a una mayor cantidad de células, y esto constituiría una ventaja adicional. Esto no es cambio imposible pues solo sería necesaria una modificación en la forma de expresión de algunos genes ya existentes. Precisamente en el molusco gasterópodo Patella se encuentra una estructura así y en el gasterópodo Pleurotomaria esta estructura invaginada es mucho más profunda. En el género Haliotis se presenta un ojo casi cerrado; en el género Turbo el ojo ya está cerrado pero sin lente, y finalmente se aprecian ojos cerrados y con lente en los géneros Murex y Nucella. Fotorreceptor de Euglena Fig. 8. Fotorreceptor del protista fotosintético Euglena (Tomado de http://www.american,edu/.../zeller/gbl/euglena.jpg. Modificado por Alfonsi, C.). Así pues hay ejemplos en la naturaleza que muestran que estos estadios intermedios son posibles (Fig.9). 47 Hay que resaltar que la presencia de una lente mejora muchísimo la visión, pero, bien pueden existir organismos sin esta estructura. Como lo señala Zimmer (2006) probablemente los primeros ojos fueron muy parecidos a las pequeñas hendiduras cubiertas por células fotorreceptoras que se encuentran actualmente en las salpas, (pequeños tunicados marinos, transparentes y gelatinosos). Luego, aparentemente surgieron ojos más complejos que finalmente adquirieron un cristalino para transformar la luz en una imagen. Se puede definir al cristalino como un cristal hecho de proteínas transparentes llamadas cristalinas las cuales posiblemente existieron mucho antes de la evolución del ojo de los vertebrados pero, realizaban otra función. Tal es el caso de las ascidias donde forman parte del sistema nervioso central, más precisamente de un órgano destinado a detectar la fuerza de gravedad (Zimmer, 2006). Fig. 9. Etapas en la complejidad del ojo en algunos moluscos Haliotis, Patella, Nautilus Murex y Octopus (Tomado de http://www.britannica.com/art74661/. Modificado por Alfonsi, C.). 48 Como lo señalan Arendt et al. (2004), aún tenemos células sensibles a la luz en nuestro cerebro, las cuales detectan e influyen en nuestros ritmos diarios de actividad. Así, es muy posible que el ojo humano se originara de estas células. Las diferencias entre el ojo humano y el de los insectos, por ejemplo, son tan grandes que parece imposible un origen común: además de las diferencias morfológicas en la anatomía del ojo, los vertebrados captan la luz mediante células conocidas como fotorreceptores ciliares (tienen un cilio sensitivo), mientras que los insectos y otros invertebrados la captan por los fotorreceptores rabdoméricos (Fig. 10) células con pliegues distintivos. Fig. 10. Fotorreceptores rabdomericos (Tomado de Arendt 2003) En la mayoría de los animales las células rabdoméricas entraron a formar parte del ojo, mientras que, las ciliares permanecieron integradas al cerebro. Pero, la evolución del ojo humano es peculiar. Fueron las células ciliares las que finalmente dieron lugar a los bastones y conos de la retina (Arendt, 2003; Arendt et al., 2004). Arendt et al. (2004) compararon los tipos de células fotorreceptoras de los vertebrados con los de un poliqueto primitivo, Platynereis dumerilli (Fig. 11) el último ancestro común a insectos y vertebrados. P. dumerilli posee células fotorreceptoras del tipo rabdomérica, además, se encontró una estructura del cerebro con fotorreceptores ciliares, parecidos a los conos y 49 bastoncitos del ojo humano. ¡Sorprendente!, Así, las células sensibles a la luz: conos y bastoncitos, tienen un origen inesperado, se derivan de unas células localizadas en el cerebro de este poliqueto. Esto sugiere que aún los primeros animales presentaron los modelos de ambos tipos de sistemas visuales y que algunas células fotorreceptores en el cerebro invertebrado se transformaron por una serie de pasos en los ojos de los vertebrados. Es importante destacar que este tipo de poliquetos ha permanecido relativamente sin cambiar por más de 500 millones de años. Fig. 11. Ejemplar del poliqueto Platynereis dumerilli, último ancestro común a insectos y vertebrados (Tomado de Hessel.http://www.uni_marburg.de/fb17/forschung/forbericht/hessel. Cortesía de Dra. M. Hessel). Además de la mutación, la duplicación del material hereditario, debió ser la base genética que permitió la existencia de dos genes que hacían la misma función, de manera que uno de ellos pudiera mutar y realizar una nueva tarea, permaneciendo el otro para realizar la función primitiva. De otra forma, si el gen muta sin antes duplicarse, la función primitiva dejaría de realizarse y según la importancia de la misma la mutación podría ser letal. Ohno (1968) fue el primero en destacar la importancia evolutiva de 50 la duplicación, importancia que ha sido destacada recientemente por Hughes & Friedman, (2003) y Zhou et al. (2002). Otro ejemplo de evolución de sistemas complejos como el mecanismo de coagulación de la sangre de los vertebrados, son identificados como complejos irreducibles (imposible de hacer más simple), que no pueden haber surgido por selección natural darwiniana, ya que ninguno de los pasos intermediarios de funcionamiento parcial serian adaptativos. La inferencia es que esta complejidad irreducible debe ser la obra de un diseñador. Esto ha dado argumentos a los defensores del Diseño Inteligente, que proponen que si estas intrincadas formas de moléculas, no tenían propósito en el tiempo en que aparecieron, alguien, un diseñador, debe haberlas creado. Pero esta complejidad supone que las adaptaciones surgen con un propósito específico, desde su más temprano periodo inicial, hasta el producto “final”. Los científicos descartaron la evolución directa hace 150 años; la literatura está repleta con ejemplos de rasgos en uso todavía, que evolucionaron por otros propósitos, como las plumas de aves que evolucionaron para termorregulación, no para volar. Bridgham et al. (2006) se plantearon una pregunta: ¿Cómo evolucionaron las hormonas y sus diversas funciones en los humanos y en otros animales? Para responderla, estudiaron la evolución de las hormonas esteroides en humanos, tales como estrógeno, testosterona, y la hormona del estrés cortisol. Además estudiaron las proteínas receptoras que sirven de mediadores de los efectos de las hormonas en las células del cuerpo. El objetivo: revelar los sucesos moleculares específicos mediante los cuales las hormonas y sus receptores se diversificaron y evolucionaron su “sociedad”. Las hormonas regulan muchas funciones biológicas activando ciertos genes que dirigen a las células corporales a realizar tareas específicas. Pero la señal genética solamente se dispara cuando la hormona se une a un determinado y específico receptor proteico. Tanto las hormonas como los receptores tienen complejas formas moleculares y su función debe encajar al igual que una intrincada llave en una igualmente intrincada cerradura. Pero, individualmente, las moléculas no tienen un propósito biológico o evolutivo. Así, los científicos se han preguntado cómo 51 evolucionaron, especialmente considerando que en ocasiones han aparecido con millones de años de diferencia la una con la otra. Bridgham et al. (2006) encontraron un nexo evolutivo cuando colocaron la aldosterona (actual) con su receptor ancestral “resucitado” y encontraron que trabajaron perfectamente, a pesar de estar separados por millones de años. La técnica de la resurrección génica ancestral, consiste en inferir la secuencia de ADN ancestral a partir de sus descendientes. Un gen ancestral es “resucitado” por inferencia filogenética de su secuencia por métodos de máxima probabilidad, luego sintetizado, clonado e investigada su función en cultivos celulares (Thornton 2004). Los autores prácticamente resucitaron un gen que existió hace 450 millones de años. El receptor “resucitado” es tan bueno como el actual, y fue un resultado inesperado, ya que la aldosterona no existía para ese tiempo. Los investigadores luego demostraron que el receptor ancestral también respondió a un predecesor de la aldosterona que tenía una forma similar. Esto dio al receptor ancestral la topografía molecular que posteriormente encajó con la moderna aldosterona, mediante un proceso que llamaron explotación molecular. Los autores demostraron como en un sistema molecular integrado, la interacción funcional específica entre la hormona esteroide aldosterona y su “socio” específico el receptor mineralocorticoide (MR) evolucionaron por un proceso Darviniano, paso a paso. Los resultados han suministrado la comprensión para la compleja interacción “llave-cerradura” entre una hormona y su receptor biológico. MR y el receptor glucocoticoide (GR) descienden de una duplicación génica lejana en la línea de los vertebrados y en la actualidad tienen diferentes funciones de señalización. En la mayoría de los vertebrados, GR es activado específicamente por la hormona estrés cortisol para regular el metabolismo, inflamación e inmunidad. MR es principalmente activado por la aldosterona para controlar la homeostasis electrolítica y otros procesos. Aun cuando también puede ser activado por cortisol. No es evidente como la “sociedad” aldosterona–MR pudo evolucionar. Si la hormona no estaba aún presente, ¿Cómo pudo la selección conducir a la afinidad con 52 el receptor? Igualmente, sin el receptor, ¿Cuál presión de selección pudo guiar la evolución de la hormona? El receptor ancestral eventualmente evolucionó en dos receptores separados, uno para aldosterona y otro para cortisol. La investigación reveló que solamente dos mutaciones fueron necesarias para que el viejo receptor evolucionara en el actual receptor de cortisol. Así se demostró que el sistema evolucionó paso a paso. Bridgham et al. (2006) demostraron que antes que la hormona evolucionara, la afinidad del receptor por la aldosterona estaba presente como un producto secundario de su “socio” con ligandos más antiguos, químicamente parecidos, introduciendo dos cambios de aminoácidos en la secuencia ancestral se recapitula la evolución de la especificidad del receptor en la actualidad. Sus resultados indican que pueden evolucionar fuertes interacciones por explotación molecular, cambios de una molécula antigua, previamente restringida a un papel diferente, en un complejo funcional nuevo. UN EJEMPLO DE ARGUMENTO CREACIONISTA Por considerarlo en extremo interesante se reproduce parte del artículo “Evolution as fact and theory” del gran paleontólogo y evolucionista americano Stephen Jay Gould (1981): “Enfrentados al desastre filosófico de su propia posición, los creacionistas se basan en unas distorsiones e insinuaciones falsas para apoyar su reclamo retórico. Yo he sido objeto de estas prácticas. Me cuento entre los evolucionistas que argumentan a favor de una repentina o episódica, más que de una suave y gradual fase de cambio. En 1972 con mi colega Niles Eldredge desarrollamos la teoría del “equilibrio puntuado. Argumentamos dos hechos resaltantes del registro fósil: el origen geológico repentino de nuevas especies y luego la falta de cambios (estasis); reflejan la predicción de la teoría evolutiva, no imperfecciones en el registro fósil. En la mayoría de las teorías, poblaciones pequeñas aisladas son la fuente de nuevas especies y el proceso de especiación toma miles de año. Esta cantidad de tiempo tan grande, cuando se mide con nuestras vidas es un microsegundo 53 geológico. Representan mucho menos que un 1 por ciento del promedio de vida para un invertebrado fósil, más de un millón de años.- Especies bien establecidas con grandes poblaciones y extensamente diseminadas no se espera que cambien mucho. Creemos que la inercia de las grandes poblaciones explica el estasis de la mayoría de las especies fósiles en millones de años. En gran parte, propusimos la teoría del equilibrio puntuado para ofrecer una explicación diferente para las tendencias del record fósil. Desde que se propusimos esta teoría hemos sido citados por los creacionistas, como señalando que el registro fósil no incluye formas de transición. Estas generalmente faltan al nivel de especies, pero son abundantes entre grandes grupos. La evolución desde los reptiles a los mamíferos, como ya se mencionó; está bien documentada.” Pero, lo más importante es que Gould no niega la evolución, señala que existe otro camino para la evolución de las especies. EVOLUCIÓN Y CREACIONISMO: ¿PUEDEN COEXISTIR? En 1996 el Papa Juan Pablo II señaló su respaldo a la teoría de la evolución, indicando que nuevos conocimientos nos conducen a reconocer que la teoría de la evolución es más que una hipótesis (Holden, 1996). También el Papa Pío XII había admitido que la evolución es un hecho (Bunge, 1997). En la encíclica Humanis Generis (1950), Pío XII declaró que la evolución biológica es compatible con la fe cristiana, aunque argumenta que es necesaria la intervención de Dios para la creación del alma humana. El Arzobispo de Canterbury y Primado de la Iglesia Anglicana, Rowan Williams defiende a Charles Darwin frente a la teoría del “creacionismo”, la versión bíblica del origen del mundo (El Universal, 22-03-06). 54 ¿Puede entonces coexistir evolución y creacionismo? El Vaticano y especialmente el Papa Benedicto XVI, se han mostrado muy interesados en discutir sobre los orígenes de la vida, la posible evolución de las especies, el concepto de creacionismos y del diseño inteligente. Esto en respuesta a la influencia de las iglesias evangélicas, especialmente en los Estados Unidos. En un seminario celebrado en Castel Gandolfo, Italia, se discutieron estos temas. Según información aparecida en la revista Zeta Número 1581 del 20-09-06, la posición que asumirá la Iglesia católica será de un entendimiento teísta de la evolución, en el sentido de que el mundo fue diseñado por Dios, pero creado como un sistema autónomo que evoluciona por sus propios principios. Se anticipa que la Iglesia rechazará la posición radical del diseño inteligente y mantendrá la línea de aceptación de un darwinismo evolutivo moderado sostenido por Juan Pablo II. El Vaticano ha señalado muy claramente que a pesar de que el cuerpo evoluciona el espíritu pertenece a Dios (Holden, 1996). Juan Pablo II ha agregado que la evolución no ha ocurrido espontáneamente (naturalmente), sino que ha sido guiada desde arriba. Esto deja en claro que la biología evolutiva que autoriza el Vaticano no es la misma de los biólogos (Bunge, 1997). Por otra parte los Testigos de Jehová en un número especial “¿Existe un Creador?” de su revista DESPERTAD del mes de Septiembre del 2006, señalan que: “En la actualidad, la mayoría de las principales religiones de la cristiandad, parecen dispuestas a aceptar que de algún modo que Dios utilizó la evolución para crear la vida. Hay quienes enseñan que Dios programó el universo de tal forma que a partir de la materia inerte evolucionaran inevitablemente distintas formas de vida y con el tiempo surgiera la humanidad. Los partidarios de esta doctrina, conocida como evolución teísta, no creen que Dios haya intervenido en el proceso una vez iniciado. Otros piensan que Dios permitió que la evolución produjera la mayor parte de las familias vegetales y animales, pero que de vez en cuando sí intervino en el proceso.” Se preguntan los Testigos de Jehová: ¿Es la teoría de la evolución compatible con las doctrinas de la Biblia? La respuesta es NO. Agregan: “Si la teoría evolucionista fuera cierta, el relato bíblico de la creación del 55 primer hombre, Adán, sería como mucho una narración con moraleja, pero jamás un hecho histórico”. En relación a otras religiones, ni el Judaísmo, ni el Islamismo, ni ninguna otra religión, han expresado preocupación por la evolución. Estas creencias no han sido afectadas por la teoría de Darwin (Baker, 2006). LA OPINIÓN PÚBLICA, LA EVOLUCIÓN, EL CREACIONISMOS CIENTÍFICO Y EL DISEÑO INTELIGENTE Un estudio reciente de Miller et al. (2006), señala que ante el planteamiento: los seres humanos se desarrollaron de especies anteriores. ¿Verdadero o Falso?, presentado a habitantes de 32 países europeos, Japón y Estados Unidos (Fig. 12). Los habitantes de este último país, en un alto porcentaje piensan que no descendemos de simios ancestrales. El porcentaje de sus habitantes que aceptan la evolución ha disminuido desde un 45% en el año 1985 a un 40% en el año 2005. Esto a pesar de los espectaculares avances en la genética, especialmente en las secuencias genéticas que indican un elevado solapamiento entre los genomas del hombre y el de los chimpancés. Señala Miller et al. (2006), que al parecer no vamos por buen camino y que la pobre educación científica, el auge del fundamentalismo religioso y la politización, han contribuido a la falta de aceptación de la evolución en los Estados Unidos; uno de los pocos países a nivel mundial en que la enseñanza de la Evolución se ha politizado. Los Republicanos han adoptado el creacionismo como una de sus banderas. Con la finalidad de conocer la aceptación pública de la evolución en algunos países de Latinoamérica, se aplicaron encuestas en Universidades de Chile, Panamá y Venezuela y se compararon con una reciente encuesta de Gallup en Estados Unidos (www.galluppoll.com). La muestra fue seleccionada para profesores y estudiantes universitarios de Biología, en este último caso que hubieran aprobado al menos un curso de Genética General. En el caso de existir una pregunta equivalente se muestran los resultados de la encuesta Gallup. Por otra parte, solamente cuando existen diferencias se muestran aquellos resultados por sexo. 56 Fig. 12. Aceptación pública de la evolución en 34 países (tomado de Miller et al. 2006). En términos generales, los resultados de la encuesta señalan: La tendencia general es que los hombres creen más en la evolución. En la encuesta Gallup, llama la atención el bajo porcentaje de personas que en Estados Unidos acepta la Evolución, en relación a aquellos que aceptan la vía del creacionismo. El interés por estos temas es bastante alto. Existe en general un serio conflicto entre religión y ciencia, un bajo porcentaje indica que ambas no están relacionadas y un porcentaje aún menor señala que ciencia y religión en general, están de acuerdo. 57 Tanto la evolución, como el creacionismo y el diseño inteligente, deberían enseñarse en las clases de ciencias de las escuelas públicas, claro está los porcentajes son superiores para la inclusión de la evolución. Sin embargo, no deja de llamar la atención los elevados porcentajes para creacionismo y diseño inteligente. Los encuestados, con excepción de los norteamericanos investigados por Gallup, aceptan que la Teoría de la Evolución está respaldada científicamente. Los encuestados están bien enterados sobre la evolución, el creacionismo y el diseño inteligente, en este orden. Creemos que en muchos encuestados existe una confusión sobre estos tremas. Así, en un alto porcentaje cree que la evolución es verdadera, sin embargo, creen que el creacionismo también lo es. Por otra parte, los encuestados dividen sus opiniones sobre si la teoría de la evolución o el creacionismo explican el origen de los seres vivos. No se presentó una tendencia clara para determinar si la teoría de la evolución excluye la existencia de Dios. Los resultados en detalle aparecen en el Anexo 2. Finaliza esta sección con Gould (1981): ¡Que mejor forma de transición se puede esperar que el más antiguo humano, Australopithecus afarensis, con su paladar parecido a los monos, que caminaba erguido y tenía una capacidad craneal mayor que la de un mono del mismo tamaño, pero unos 1.000 mm menos que el nuestro! Si Dios hizo la media docena de especies humanas descubiertas en las rocas ancianas, para que crear una secuencia continua de progreso con las características modernas, aumento de la capacidad craneal, cara y dientes reducidos, mayor tamaño, ¿Lo hizo para imitar la evolución y probar nuestra fe? 58 REFERENCIAS ARENDT, D. 2003. Evolution of eyes and photoreceptor cell types. Int. J. Dev. Biol. 47: 563-571. ARENDT, D., K. TESSMAR-R AIBLE, H. SNYMAN, A. W. DORRESTEIGN & J. WITTBRODT. 2004. Ciliary photoreceptors with a vertebrate-type opsin in an invertebrate brain. Science 306: 869-871. BAKER, C. 2006. The Evolution Dialogues: Science, Christianity, and the Quest for Understanding. A study Guide. Disponible en www.aaas.org/spp/dser. BRIDGHAM, J. T., S. M. CARROLL, & J. W. THORNTON. 2006. Evolution of hormonereceptor complexity by molecular exploitation. Science. 312(7): 97-101. BUNGE, M. 1997. El Papa, la evolución y el alma. Interciencia 22: 5-9. GORMAN, J. 1981. Creationism vs Evolutionism. Discover: 32-37. GOULD, S. J. 1981. Evolution as fact and theory. Discovery. 1981: 34-37. HOLDEN C. 1996. The Vatican´s position evolves. Science 274: 717. HUGHES, A. L. & R. FRIEDMAN. 2003. 2R or not 2R: Testing hypothesis of genome duplication in early vertebrates. J. Struct. Func. Genomics 3: 85-93. MARONE, L., F. MILESI ,, R. GONZÁLES DEL SOLAR, E. MEZQIDA, J. LÓPEZ DE CASENAVE, J & V. CUETO. 2002. La teoría de la evolución por selección natural como premisa de la investigación ecológica. Interciencia . 27(3): 137-142. MARONE, L., F. MILESI , R. GONZÁLES DEL SOLAR, E. MEZQIDA, J. LÓPEZ DE CASENAVE, J & V. CUETO. 2006. The difficult though essential dialogue between biology and its philosophy. Interciencia. 31(2): 146-150. MILLER, J. D. E. C. SCOTT & S. O. OKAMOTO. 2006. Public acceptance of evolution. Science 313: 765-766. 59 MOORE, R. 2001. Racism, Creationism, and the confederate Flag. The Negro Educational Review. 52 (1-2). 19-28. OHNO, S., U. WOLF, & N. B. ATKIN. 1968. Evolution from fish to mammals by gene duplication. Hereditas 59: 169-187. POPPER, K. R. 1985. La lógica de la investigación científica. Editorial Tecnos. Madrid, España. 451 pp. THORNTON, J. W. 2004. Resurrecting ancient genes: experimental anlysis of extinct molecules. Nat. Rev. Genetics. 5: 366-375. ZIMMER, C. 2006. Obras maestros de la evolución. National Geographic. 19(5): 14-39. ZHOU, R., H. CHENG, & T. TIERSCH. 2002. Differential genome duplication and fish diversity. Reviews Fish Biol. Fish. 11: 331-337. 60 CAPITULO 4 LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN ¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN? La evolución toca al individuo en su vida diaria, pues le ayuda a entender la biodiversidad (tema actualmente en boga debido a la importancia política, económica y social que reviste); al porqué de la aparición de nuevas enfermedades; a la resistencia a los antibióticos, la creación de alimentos tanto vegetales como animales de origen transgénico, el surgimiento del hombre en el planeta, nuestro parecido con los grandes monos. En fin, el estudio de la evolución, nos ayuda a comprender la vida, en sus diferentes formas. Basta echar una mirada a nuestro alrededor para observar de los resultados de los avances tecnológicos y de los descubrimientos científicos en ámbitos tan variados como la sanidad, la educación, la alimentación o las comunicaciones, que repercuten en nuestras vidas cotidianas. Una población en sintonía con el conocimiento científico y sus avances está en capacidad de entender el porqué de muchas situaciones del entorno diario, de apreciar los beneficios que este campo puede aportarle, así como de contribuir y hacerse participe de ese desarrollo. ¿Qué podemos esperar de personas a los que no se les enseña evolución? Lo más seguro indican Antolín & Herberts (2001) es que estas personas no puedan comprender las diferencias entre los dominios de la ciencia y los dominios de la religión. Tal como lo señalan Pérez & Ojeda, (2003), un público desconectado del conocimiento científico general es un analfabeta científico, susceptible de caer fácilmente en los dominios de la pseudo ciencia. Si se enseña evolución en las escuelas básicas, superiores y en las universidades, nos aseguramos en formar jóvenes y futuros profesionales con una visión científica y tecnológica, alejándolos del llamado analfabetismo científico. Cuando se observan las respuestas a las 61 encuestas aplicadas en diferentes países americanos y europeos (Anexo II) y ahora en Venezuela, Chile y Panamá, se puede apreciar que existen muchas diferencias en la enseñanza de este tópico. Por todo lo anterior, la enseñanza de la evolución debe estar dirigida a la formación de un profesional crítico, científico y ceñido a la realidad, por lo que se deben elegir temas que den una visión general de la evolución, aplicables al entorno, es decir que se aprecie su efecto en la vida cotidiana. ¿QUÉ ENSEÑAMOS Y QUE DEBEMOS ENSEÑAR EN EVOLUCIÓN? En Venezuela, los programas educativos están distribuidos en cuatro etapas, las cuales describiremos a continuación, poniendo énfasis en lo que se enseña en el área de Biología y particularmente de la Evolución Biológica, en cada una de ellas: En la primera etapa de la educación básica (primero a tercer grado) los contenidos referentes a Ciencia y Tecnología están organizados en cuatro bloques: a) Espacio tiempo y movimiento, b) Seres vivos, c) Sol, tierra y luna y d) Alimentos. Estos abarcan conocimientos de: Biología, Física, Química y Ciencias de la Tierra. En la parte biológica, se trata en este periodo de comprender la diversidad animal y vegetal así como la importancia de ellos en la vida del hombre. El peligro de la desaparición de los hábitats para la vida cotidiana. Se fomenta el amor a los animales y el respeto por sus vidas y sus ambientes. En la segunda etapa (cuarto, quinto y sexto grado), se busca el fortalecimiento de los valores ambientales, éticos y estéticos y la participación organizada de la ciudadanía en la solución de problemas socio ambientales. Se realiza una mención especial a los aspectos referentes a la salud pública que afectan a la sociedad venezolana y se fomenta el vivir en armonía con el ambiente y proteger los patrimonios históricos y socio-naturales. En la tercera etapa que incluye los tres primeros años de bachillerato, sólo en el tercer año se analizan algunos aspectos genéticos como la 62 existencia de anomalías y trastornos de tipo genético en poblaciones humanas. El resto de las clases de ciencias naturales están referidas al efecto del hombre sobre el ambiente y algunos aspectos de anatomía y fisiología humana. En la cuarta etapa, de dos a tres últimos años de bachillerato, aparece la evolución en el sistema educativo en temas como: el origen de la vida, los mecanismos de evolución, bases moleculares de la herencia, evolución del hombre entre otras. En cuanto a la enseñanza de las teorías evolutivas, se presentan ciertas fallas, ya que se consideran como tales a la teoría Evolucionista y también al Creacionismo, siendo que esta última, no es una teoría evolutiva sino una creencia religiosa. En las encuestas realizadas a nivel universitario (ANEXO 2), esta situación se hace evidente, al observar un alto porcentajes de estudiantes (76%) y curiosamente, profesores (100%) que consideran que el creacionismo debe enseñarse en las escuelas públicas venezolanas. En los países desarrollados, la enseñanza de la evolución está diseñada para establecer y alcanzar una adecuada comprensión de los conceptos básicos de la evolución biológica y de los límites, las posibilidades, y dinámica de la ciencia. La meta educativa debe ser para todos los alumnos el entender el concepto de la evolución, la evidencia y los argumentos que la sostienen, y su importancia en el mundo actual. Aun cuando se trata de realidades educativas diferentes, existen algunos aspectos que pudiesen ser incorporados en los programas venezolanos, claro está, con el nivel de dificultad que corresponde a cada nivel, con una secuencia de profundidad a medida que se avanza en los niveles educativos y con la debida actualización en relación a los avances cada día mayores, tomando en cuenta las diferentes discusiones que se suscitan al respecto a nivel mundial. Los estudiantes deben entender el concepto de la evolución como un hecho y de los mecanismos evolutivos: selección, deriva genética, mutación y migración. Es importante que comprendan los argumentos que le sirven de base pero con un discurso y metodología adecuado a los diferentes niveles educativos. Se debe enseñar evolución en función de 63 cómo este tema toca la vida cotidiana del ser humano y su entorno. Por ejemplo en áreas tan primordiales como la medicina, la biotecnología, la agricultura. En resumen se podría señalar que la enseñanza de las ciencias en general y de la biología y la evolución en particular debe ser un ingrediente básico, para el logro del alfabetismo científico, incorporar la curiosidad, el escepticismo y una actitud crítica. El estudiante debe aprender a buscar la verdad, mediante la discusión, la investigación y la experimentación. ¿CÓMO DEBEMOS ENSEÑAR EVOLUCIÓN? Aun cuando es difícil, la enseñanza de la evolución como la enseñanza de las ciencias en general, debe ser activa (Pérez et al. 2007). El alumno debe ser parte de la enseñanza en lugar de un mero receptor pasivo. Por tanto, las clases deben ser impartidas a un número de estudiantes que permita la participación individual. Lo ideal es la discusión sobre la evolución, la realización de simples experimentos de laboratorio que permitan al alumno “ver” la evolución en acción. Tamayo-Hurtado & González-García (2005) señalan que se requiere del profesor el uso de conceptos fundamentales precisos sobre el tema, así como el manejo de terminologías que reflejen dichos conceptos con la mayor exactitud posible, para lograr así una eficiente comunicación con los alumnos. De acuerdo a Torres et al. (2002), para que los alumnos puedan aplicar los conceptos evolutivos a una variedad de contextos, necesitan ser capaces de definirlos y relacionarlos entre sí. Se debe ir hacia el aprendizaje significativo del concepto de evolución desde una perspectiva constructivista con la intención de llegar al pensamiento del alumno más que al hecho del aprendizaje memorístico. Los estudiantes necesitan de una sólida instrucción (clases organizadas y con objetivos claros) para corregir muchas concepciones falsas sobre la evolución, así como desarrollar ejercicios que le permitan un mejor entendimiento de los eventos evolutivos (Staub, 2002). 64 La enseñanza de la evolución, debería empezar en los primeros años de educación, con el uso de estrategias adecuadas. Se deberían explorar posibilidades de enseñar evolución a los más pequeños contando historias concretas capaces de transmitir ideas evolutivas, en lugar de la teorización abstracta. Anderson & Fisher (2002) han desarrollado el concepto de las tiras humorísticas como una herramienta para enseñar evolución (www.biologylesson.sdsu.edu/cartoons.concepts.html) Estas, pueden ser usadas también como herramientas de evaluación. Las tiras humorísticas se acomodan mejor para esos primeros años. Los conceptos mostrados en las tiras humorísticas se deben derivar de concepciones sencillas y comunes, que tienen los niños (Ver Anexo 3). Por otra parte, a nivel universitario, tratando de mejorar la calidad de la enseñanza de la evolución, Gonzáles del Solar & Marone (2001), señalan que los estudiantes, deben ser alentados a leer los trabajos clásicos en el campo, así como también algunas publicaciones recientes pertinentes de la discusión actual sobre evolución. Leyendo un clásico, los estudiantes tendrán la oportunidad de ponerse al corriente de algunos de las ideas originales, inclusive de problemas teóricos y prácticos. Así mismo, insisten estos investigadores, que comparando las lecturas clásicas y recientes, los estudiantes estarían expuestos a la dimensión histórica de la evolución. Analizando los argumentos y las experiencias que contribuyeron al reemplazo de las teorías, los elementos pertinentes del proceso serán más evidentes y estimularía el juicio crítico del estudiante. Posteriormente, es importante que los estudiantes sean expuestos a problemas verdaderos y específicos del ámbito evolutivo, que desafíen sus habilidades intelectuales. Así, los estudiantes serían capaces de apreciar el papel de la imaginación y la creatividad en la indagación científica. Nuevamente volvemos a destacar que todas estas premisas deben aplicarse obviando cualquier explicación de tipo teológica, las que estamos claros deben excluirse del discurso dentro del aula de clases y en cualquier grado. Un aspecto novedoso e interesante, es que recientemente, un creciente número de escuelas, liceos y por supuesto las universidades tienen conexión a Internet, donde mediante una búsqueda se tienen en el 65 aula de clases excelentes materiales educativos. ¿No sería interesante, el recrear el viaje de Darwin en el Beagle? por ejemplo. En la actualidad, se considera a Internet como una herramienta imprescindible para los procesos enseñanza aprendizaje de cualquier asignatura, unido al desarrollo de “software” educativos, especialmente para los jóvenes en etapas básicas educativas. Es interesante aprovechar las capacidades de los jóvenes y su facilidad de manejo de los computadores. A este respecto, son numerosos los sitios de libre acceso para la búsqueda de información en cuanto a docencia se refiere, una extensísima bibliografía fácilmente consultable en bases de datos o revistas con versión electrónica de enseñanza de las ciencias. Por otra parte, como señalan Fuentes et al. (2005), el desarrollo de “software” educativos contribuye a elevar la calidad de la enseñanza y a mejorar el aprendizaje de los estudiantes, ya que en éstos se despierta la atención al ver los colores, fotografías, dibujos, así como al escuchar los sonidos, ayudando a la comprensión de la información percibida por medio de la vista y el oído. Además, estos desarrollos ayudan al docente a realizar clases más amenas, interesantes y de mayor calidad. Así mismo el software educativo eleva la calidad y productividad de los proyectos de estudios de los alumnos, pues permiten la utilización de estrategias motivadoras para que el educando desarrolle sus habilidades cognitivas. En Venezuela, actualmente, en la página electrónica del Ministerio del Poder Popular para la Educación: http://www.me.gov.ve/ se encuentran recursos didácticos en forma digital denominados Actividades de Aprendizaje Computarizadas (AAC), donde se manejan conceptos breves, claros y precisos de lo que se quiere enseñar, con la ayuda del computador. Estas herramientas de acceso libre, pueden permitir también la entrada desde la siguiente dirección electrónica: http://www.portaleducativo.edu.ve/. El mencionado Ministerio ofrece además algunos “software” para ayudar de manera amena, con crucigramas o juegos diversos al entendimiento de los temas más problemáticos. Se trata, de un valioso esfuerzo que, rendirá sus frutos en breve tiempo. Por ahora, está restringido 66 a las asignaturas de Lengua y Matemáticas, principalmente. Esperamos, que pronto se extienda a otras áreas como en nuestro caso la enseñanza de las Ciencias Naturales y particularmente la enseñanza de los Procesos Evolutivos. En Venezuela se realizó un primer esfuerzo a este respecto con el Software Bio Tutor 2000 de Fuentes et al., (2005) así como la página los aportes de la página electrónica del Ministerio para el Poder Popular de Ciencia y Tecnología denominada Red Escolar Nacional (RENA) (http://www.rena.edu.ve/) diseñada y elaborada para satisfacer las necesidades en diversas áreas, incluyendo la Biología, de los estudiantes desde sus inicios hasta el último grado de enseñanza, el preuniversitario. Tal vez, pudiesen tomarse para continuar con esta iniciativa, algunas ideas señaladas por el grupo de trabajo para la Enseñanza de la Evolución, nombrado por la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés), el cual produjo un interesante libro “Teaching about Evolution and the Natural Science”, en 1998. Este libro se encuentra disponible en versión gratuita en la dirección: http://books.nap.edu/openbook. y allí se indican entre otros aspectos, las actividades sugeridas para una buena enseñanza de la evolución y ciencias de la naturaleza así como una selección del material instruccional más adecuado. Además, existen hojas que se actualizan constantemente como la del Instituto de Evolución y Ciencias de la Naturaleza (ENSI) (http://www.indiana.edu/~ensiweb/) donde encontramos temas tales como: Enseñando para entender http://www.indiana.edu/~ensiweb/teach.underst.html y la Evolución y el ambiente, actividades para el salón de clases, disponibles en la dirección electrónica: http://www.indiana.edu/~ensiweb/Evo.Environ.Activ.html. Es importante destacar, que ni las páginas electrónicas ni los “software” sustituyen la labor del docente, sólo le sirve, de apoyo en sus clases para elevar la calidad del proceso de aprendizaje. 67 OTRAS ALTERNATIVAS EN LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN A nivel universitario y como resultado de muchas discusiones ocurridas sobre el tema de la enseñanza de la evolución, talleres, experiencias de investigadores y científicos del área, ha surgido una alternativa que pudiera mejorar la información no sólo de los profesores sino de los estudiantes. Se trata de enriquecer el conocimiento de los estudiantes mediante el intercambio entre instituciones, lo que les permitiría llevar cabo prácticas en laboratorios diferentes aprendiendo de lo que hacen otros investigadores. Otra alternativa, serían los intercambios, donde cada miembro de una escuela, a través de los diferentes departamentos, pudiese aceptar y colaborar permitiendo visitas de maestros y estudiantes a los laboratorios, con clases preparadas en el transcurso del año. Recíprocamente cada laboratorio haría visitas a la escuela local a la cual pertenece el maestro. Una tercera alternativa, sería que los estudiantes de biología avanzados y con altos promedio, sean orientados a visitar escuelas primarias para hacer una presentación sobre la materia. Ellos trabajarían con los maestros para llegar a familiarizarse con los programas educativos y desarrollar una programación que ellos coordinarían con el maestro y en cuyas clases participa. Los futuros profesionales pudieran pensar inicialmente que esta tarea es la parte más fácil pero a la vez la más importante, y pueden no solo disfrutar la tarea, sino también considerarla un comienzo en la carrera de la docencia. PRINCIPALES DIFICULTADES PARA LA ENSEÑANZA DE LA EVOLUCIÓN Los problemas en la enseñanza de la evolución son múltiples pero podemos resumirlos de la siguiente manera: profesorado con deficiencias en su formación científica, lo que a su vez genera desmotivación y escasa curiosidad científica tanto del profesorado como del alumnado; falta de coordinación entre el profesorado de los niveles básicos y universitarios; y un abordaje equivocado ante posibles enfrentamientos con la religión, escasez de recursos para favorecer el aprendizaje; limitaciones para la organización de actividades prácticas y falta de textos apropiados. 68 A continuación se analizan en detalle tres factores que se han considerado de mayor importancia y que contribuyen con la deficiente enseñanza de la biología evolutiva en nuestras escuelas y liceos: a) Falta de preparación de los profesores Este problema tiene su origen en las aulas universitarias, donde en general, la preparación de los profesionales de la docencia tiene muchas deficiencias, en cuanto a la evolución se refiere. Antolín & Herberts (2001) señalan que muchos maestros y profesores tienen una base de conocimientos inadecuados sobre la evolución, hecho que los hace sentirse inseguros en sus habilidades y por lo tanto incapaces de motivar adecuadamente al alumnado. Es importante destacar también, lo señalado por Lynch (2005), que esta falta de preparación de los profesores, lleva a los estudiantes a la falsa visión de que la evolución es una de las áreas suaves de las ciencias, ya que se enseña evolución como una historia, con escasa consideración a los complejos mecanismos que la sustentan. En ocasiones se estudia la evolución como una materia teórica, carente de cualquier aspecto experimental y cuantitativo sobre los procesos causantes de la evolución y los estudiantes la consideran una materia sencilla, pero poco interesante. Esto es contradictorio con el hecho de que la evolución es uno de los campos más experimentales y cuantitativos de la biología. Las encuestas realizadas a los docentes, evidencian las limitaciones para la organización de actividades prácticas y de laboratorios, de suma importancia para el aprendizaje de la evolución, actividades que permitirían demostrar algunos de los hechos que la sustentan. El corregir esta falla, permitiría suministrar a los estudiantes las habilidades necesarias para competir en un mundo técnico-científico. En el caso de las matemáticas éstas pueden ser más digeridas y aún atractivas, cuando los estudiantes ven su aplicación inmediata. ¡Qué mejor tema para empezar que el de la teoría evolutiva y la genética poblacional, basadas en términos algebraicos accesibles a los alumnos, incluso a los de la escuela secundaria! 69 Por supuesto y se recalca nuevamente, esta información llegará al estudiante de educación media en la medida en que éste cuente con la orientación de un profesor que tenga la motivación científica necesaria, así como la noción cuantitativa correcta de estas materias. En la encuesta realizada se pudo constatar que la gran mayoría de los profesores de educación media de Venezuela, carecen de una buena preparación en el tema, así como de información actualizada sobre los últimos avances, alcances y discusiones que se llevan al respecto a nivel mundial. No se discuten los temas evolutivos ni se crea una sana polémica. b) Los textos La importancia de los libros de texto en el proceso educativo es indiscutible. Son las herramientas principales, a veces única, utilizadas en el proceso de enseñanza-aprendizaje en todas las asignaturas. Con muy escasas excepciones, es basados en éstos que los docentes preparan sus clases y depositan en ellos un alto grado de confianza. Es tanta la confianza que alumnos y profesores depositan en los libros que aun cuando tengan errores, éstos son aceptados. Pero los libros de texto, en escasas ocasiones se inclinan por las innovaciones. Sobre todo las grandes editoriales siguen manteniendo textos con ciertas ideas del pasado porque consideran que de esta forma aseguran la aceptación del profesorado (poco inclinado a renovarse) y con ello sus beneficios económicos. Un aspecto a considerar dentro de la problemática de los libros es que algunos de los textos mayormente usados, especialmente de nivel universitario y básico, proporcionan una perspectiva incorrecta e incompleta de la evolución. Por ejemplo, cuando se señala a la selección natural, como el proceso protagónico en el mecanismo evolutivo, o se iguala la evolución con la selección o la adaptación natural restándole importancia a otros procesos como son la deriva genética, la migración, la recombinación y la mutación. 70 Aunado a esto se encuentran también las deficientes traducciones de muchos textos de importancia en el área, que generan una equivocada interpretación de los procesos, así como de los conceptos más importantes. Linhart (1997) llevó a cabo una revisión de los textos de evolución y de biología general, con resultados desalentadores. Los libros de texto en varios aspectos no alcanzan la definición de línea base y suelen contener conceptos antiguos y términos en desuso. Es importante señalar por otra parte, que muchos textos de evolución omiten hechos, algunos con la finalidad de desvirtuar o dar un enfoque no muy científico. Por ejemplo, Wells (2000), opositor a la corriente evolucionista, cuestiona 10 iconos de la biología evolutiva señalados en los textos, enfocándolos bajo una visión anti evolucionista. A continuación se examinan un par de ellos: 1.- El experimento de Miller-Urey sobre el origen de la vida. Esta famosa investigación publicada en 1953, demostró la posibilidad de la síntesis inorgánica de algunos bloques fundamentales de la vida, bajo las condiciones que supuestamente se dieron en los orígenes de la tierra. Este experimento se sigue citando en muchos textos como la respuesta científica al origen de la vida. Pero no lo es. Miller-Urey NO probaron que la vida se originó de esta manera, solo que las condiciones existentes en el planeta hace alrededor de 3 billones de años fueron tales que pudo haber tenido lugar la formación espontánea de macromoléculas orgánicas. Otros textos, lo citan por su destacado valor histórico y pedagógico, ya que fue no solamente la primera pieza moderna de investigación sobre el origen de la vida, sino que además es un valioso ejemplo de cómo la ciencia progresa cuestionando sus propias suposiciones y resultados. Sin embargo, Wells (2000) en su libro, da a los lectores una visión completamente errónea acerca de la investigación sobre el origen de la vida. Hace pensar que esta investigación se detuvo. Todo lo contrario, se trata de un área de la investigación de gran desarrollo y actualidad. 71 Es importante aclarar que el origen de la vida no tiene nada que ver con la teoría de la evolución. 2.- Otro icono al cual hace mención Wells, se refiere a la evolución del hombre, particularmente al hombre de Piltdown. La construcción con una parte de un cráneo humano y una mandíbula de gorila, que pretendía reafirmar el origen europeo del hombre fue un fraude descubierto por los evolucionistas. Para ello se contó con la aplicación de técnicas científicas y paleontológicas que mostraron la evidencia del fraude sin la menor duda. Este tipo de estudios fueron los mismos que permitieron años más tarde y luego del descubrimiento de Australopithecus africanus buscar definitivamente los orígenes del hombre en África, promoviendo a su vez la discusión científica que llevó a aclarar que si este no era un ancestro directo de los homínidos, en la búsqueda se evidenciaron otros posibles ancestros. De igual forma se puede aplicar este caso como un ejemplo didáctico de las evidencias de la evolución, como un hecho comprobable que no admite engaños. Volviendo a la calidad de los textos debemos ser cuidadosos en la elección y evitar el uso de libros que reflejen el aspecto ideológico del autor. c) Enfrentamiento con la religión El enfrentamiento de la educación científica con la religión a nivel mundial, ha determinado que muchos profesores en las aulas de clases traten el tema de la evolución y la teoría evolutiva con superficialidad, hecho que lleva en ocasiones a dictar una clase muy general o saltársela para no entrar en polémicas. En otras ocasiones, muchas veces las creencias religiosas de los profesores se reflejan en el aula de clases al enseñar evolución. Aspecto particularmente dañino y peligrosos, para lo cual es necesario una estricta supervisión. Por otra parte la religión fomenta, según Lynch (2005) la flojera intelectual. ¿Existe un problema para explicar algo? Olvídese: el Gran Diseñador lo hará. 72 Antolín y Herbers (2001), señalan que la enseñanza de la teoría evolutiva puede conducir a discusiones relacionadas con las fuerzas sobrenaturales y han jugado y juegan un papel en el mecanismo de la evolución o el origen de la vida. Pero, estos temas de orden religioso se extienden más allá del alcance de la ciencia y por lo tanto, no deben ser abarcados en una clase de Ciencias. Sin embargo, se considera que los enfrentamientos actuales entre Evolucionistas, Creacionistas Científicos y partidarios del Diseño Inteligente deben ser discutidos y abordados pero, con la convicción de que una realidad tangible y demostrable como la evolución, debe considerarse, respetarse y defenderse como un aspecto aparte de las creencias individuales. 73 REFERENCIAS ANTOLIN, M. F. & J. M. HERBERS. 2001. Perspective: evolution’s struggle for existence in America’s public schools. Evolution. 55(12): 2379-2388. FUENTES, L., M. VILLEGAS & I. MENDOZA. 2005. Software educativo para la enseñanza de la Biología. Revista de Ciencias Humanas y Sociales. 21 (47): 62-75. GONZÁLEZ DEL SOLAR, R. & L. MARONE. 2001. The “Freezing” of Science: Consequences of the Dogmatic Teaching of Ecology. BioScience. 51(8): 681-683. LINHART, Y. B. 1997. The teaching of evolution–we need to do better. Bioscience. 47 (6): 385-391. LYNCH, M. 2005. Intelligent design or intellectual laziness? Nature 434 (1053): 1062-1065. Pérez, J. E. & J. Ojeda. 2003. Editorial. Saber 15(1): 1. PÉREZ, J. E., I. PÉREZ & J. OJEDA. 2007. La enseñanza de las ciencias biológicas. Saber. (En prensa). STAUB, N. L. 2002. Teaching evolutionary mechanism: Genetic drift and M & M’s. BioScience 52(4): 373-377. TAMAYO-HURTADO, M. & F. GONZÁLES-GARCÍA. 2003. Algunas dificultades en la enseñanza de la histología animal. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias 2 (2): 1-25. TAMAYO-HURTADO, M. & F. GONZÁLEZ-GARCÍA. 2005. La enseñanza de la evolución en Chile: Una historia de conflictos documentada En los textos de estudio. VII Congreso Enseñanza de las Ciencias, 2005. Número extra. 5pp. 74 TORRES, S., F. CHÁVEZ &A. ROMERO. 2002. Modelo de análisis preposicional (MAP) para el concepto Evolución en estudiantes del bachillerato tecnológico. Revista Iberoamericana de Educación (ISSN: 1681-5653). THE NACIONAL ACADEMIES. 1998. Activities for Teaching about Evolution and the Nature of Science. Chapter 6. Teaching About Evolution and the Nature of Science. Disponible en http://www.nap.edu/catalog/5787.html. WELLS, J. 2000. Icons of Evolution: Science or myth? why much of what we teach about evolution is wrong. RegneryPublishing Inc. Washington, USA. 326 pp. 75 ANEXO 1 GLOSARIO ADAPTACIÓN: proceso que permite a los organismos ajustarse a su ambiente. Para Charles Darwin: “los organismos se adaptan a su medio ambiente. Aquellos organismos mejor adaptados tendrán mayor probabilidad de sobrevivir y pasar sus genes a la siguiente generación”. ADN: acido desoxirribonucleico. Principal componente del material genético de la inmensa mayoría de los organismos. Es el componente químico primario de los cromosomas y el material en el que los genes están codificados. ANCESTRO COMÚN: ascendiente de una persona o de un grupo de personas u organismos. ALELOS: formas variantes de un gen en un locus. ANTROPOGÉNESIS: ciencia que se ocupa del estudio del origen y de la procedencia de la especie humana. BASES DE NUCLEÓTIDOS: uno de los tres componentes que forma parte de cada nucleótido y corresponde a las bases nitrogenadas, las que derivan de compuestos heterocíclicos aromáticos, las purinas (adenina-guanina) y las pirimidinas (citosina-timina). BIODIVERSIDAD: conjunto de todas las especies de plantas animales y microorganismos, su material genético y los ecosistemas de los que forman parte. BIOLOGÍA EVOLUTIVA: área de la biología que estudia los orígenes y la descendencia de las especies, así como los cambios que éstas experimentan a través del tiempo. 76 BIOLOGÍA EVOLUTIVA Y DEL DESARROLLO (EVO-DEVO): área que estudia los orígenes, descendencia y los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se desarrollan. BIOTECNOLOGÍA: conjunto de técnicas biológicas desarrolladas y aplicadas a la investigación y desarrollo de productos. CITOGENÉTICA: el estudio de los cromosomas, su estructura y su herencia. CONSANGUINIDAD: proximidad de los organismos que tienen un ascendiente común. CREACIONISMO: creencia inspirada en dogmas religiosos, de que la tierra y cada ser vivo que existe actualmente, provienen de un acto de creación por un ser divino. El creacionismo, no logra reunir las características de una teoría científica y, por ello, se considera una proposición pseudo científica. CREACIONISMO CIENTÍFICO: creencia que surgió como reacción ante el evolucionismo. Su génesis se encuentra en la actividad de algunos grupos de fundamentalistas protestantes en los estados unidos que emprendieron una campaña para lograr dos objetivos básicos: mostrar que la biblia proporciona conocimientos científicos acerca de la creación, y conseguir legalmente que en las clases de ciencias naturales, junto con las teorías evolucionistas, se explique también, dedicando igual tiempo, el creacionismo. DERIVA GÉNICA: fluctuaciones impredecibles de las frecuencias alélicas en una población. Se denomina también oscilación genética. DISEÑO INTELIGENTE: nombre utilizado para describir a la ideología que sostiene que el origen y evolución del universo, la vida y el hombre son el resultado de acciones racionales emprendidas de forma deliberada por uno o más agentes inteligentes. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA: La información genética contenida en los cromosomas determina la síntesis de las proteínas mediante la traducción de un molde intermediario de arn, formado anteriormente por la 77 trascripción del adn. La información genética fluye en una sola dirección: adn-arn-proteínas. ECOSISTEMA: complejo dinámico de comunidades vegetales, animales y de microorganismos y su medio no viviente, que actúan entre sí como una unidad funcional. ESPECIE BIOLÓGICA: el conjunto de poblaciones naturales que pueden cruzarse entre sí real o potencialmente. EPIGENÉTICO: proceso mediante los cuales ocurren modificaciones hereditarias en la función génica, pero no se deben a cambios en las secuencia de adn. ESTASIS: “reposo evolutivo”. EVOLUCIÓN: proceso continuo y gradual de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones conducen a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes, o a la aparición de novedades evolutivas. EVOLUCIÓN HUMANA: el proceso de transformación de la especie humana desde sus ancestros hasta el estado actual. EVOLUCIÓN CONVERGENTE: evolución independiente de estructuras semejantes entre organismos no relacionados, como resultado de presiones ambientales similares. Evolución que ocurre en una dirección similar en taxa diferentes. También se le conoce como evolución paralela. FALSACIÓN: forma de contrastación, según la cual el conocimiento (hipótesis, teoría) tiene un carácter científico cuando puede ser refutado por los hechos de la experiencia. FALSEABLE: posibilidad que tiene una teoría de ser desmentida, falseada o ‘falsada’ por un hecho determinado o por algún enunciado que pueda deducirse de esa teoría y no pueda ser verificable empleando dicha teoría. 78 FILOGENIA: estudio de la formación y la evolución de los organismos, con el objeto de establecer su parentesco. FÓSIL: restos de un organismo, normalmente preservados en rocas. Pueden ser huesos o madera petrificada, conchas, impresiones de formas corporales como plumas, piel, hojas o marcas dejadas por organismos, como huellas de patas por ejemplo. FUNDAMENTALISMO RELIGIOSO: se denomina así, a las corrientes religiosas que promueven la interpretación literal de un texto «fundamental» (como el corán o la biblia) como autoridad máxima, ante el cual ninguna otra autoridad puede invocarse. FLUJO GÉNICO: desplazamiento de alelos de una población a otra debido a la migración de organismos individuales (ver migración). GEN: unidad física y funcional del material hereditario que determina un carácter del individuo y que se transmite de generación en generación. Su base material la constituye una porción de cromosoma (locus) que codifica la información mediante secuencias de adn. GENÉTICA: ciencia que trata de la herencia y la variación de los seres vivos. GENÉTICA DE POBLACIONES: rama de la genética cuya problemática es describir la variación y su distribución en las poblaciones; con el objeto de dar explicación a fenómenos evolutivos. GENÉTICA CUANTITATIVA: rama de la genética que comprende el estudio de caracteres continuos (tales como altura o peso) y los mecanismos que los controlan. Los caracteres continuos son rasgos cuantitativos con un rango fenotípico continuo, que a menudo son poligénicos y pueden ser influenciados significativamente por el ambiente. GENOMA: conjunto de todos los genes de un organismo. El patrimonio genético almacenado en el conjunto del adn. Conjunto de genes compartidos por los miembros de una unidad reproductiva tales como una población o especie. 79 GENOTIPO: constitución genética, de uno o más genes, de un organismo en relación a un rasgo hereditario específico o a un conjunto de ellos. HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS: teoría que señalaba la existencia de cambios en las especies en el tiempo debido al uso o desuso de sus órganos, cambios que se heredaban. HIPÓTESIS: suposición basada en observaciones previas que se plantea como explicación de un fenómeno observado y se usa como base para subsiguientes observaciones o experimentos. Respuesta tentativa a una situación problemática. HOMÍNIDO: familia de primates adaptados al bipedismo y dotados de inteligencia. A esta familia sólo pertenece una especie: el ser humano (homo sapiens). HOMO SAPIENS: denominación del ser humano actual. Apareció en áfrica hace más de 100.000 años y colonizó todos los continentes. LAMARCKISMO: teoría propuesta por Jean-Baptiste Lamarck, que consiste en un proceso por el cual determinadas especies para sobrevivir, transforman caracteres puntuales que una vez adquiridos, transmiten a su descendencia. Esta teoría fue rechazada después de aparecer la teoría evolucionista de Darwin y Wallace sobre la selección natural. MACRO EVOLUCIÓN: extrapolación en el espacio y en el tiempo de los procesos genéticos de las poblaciones. Conocida también como evolución a gran escala. MANIPULACIÓN GENÉTICA: formación de nuevas combinaciones de material hereditario por inserción de moléculas de ácido nucleico, generadas fuera de la célula, en el interior de cualquier virus, plásmido bacteriano u otro sistema vector fuera de la célula. MICRO EVOLUCIÓN: cambios a pequeña escala en las frecuencias alélicas de una población, a lo largo de unas pocas generaciones. También se conoce como cambios ocurridos bajo el nivel de especie. 80 MIGRACIÓN: fuerza micro evolutiva direccional. Movimiento de individuos desde una población a otra y que resulta en la transferencia de material genético que puede cambiar las frecuencias génicas. MUTACIÓN: cambio estable y heredable en el material genético. Las mutaciones alteran la secuencia del adn e introducen nuevas variantes. Es un factor que aumenta la diversidad genética. MUTACIONES ADAPTATIVAS: conjunto de procesos mediante los cuales las células responden a estrés ambiental produciendo mutaciones que permiten la adaptación de los organismos. NEODARWINISMO: es básicamente la fusión del darwinismo clásico con la genética mendeliana. Hoy el término neodarwinismo se asocia a la síntesis evolutiva moderna de los años 1930. PANGÉNESIS: teoría defendida por Anaxágoras, Demócrito y los tratados hipocráticos, según la cual cada órgano y estructura del cuerpo producía pequeños sedimentos llamados gémulas, que por vía sanguínea llegaban a los gametos. El individuo se formaría gracias a la fusión de las gémulas de las células. PLEIOTROPÍA: capacidad de un gen para afectar varias características fenotípicas diferentes. POLIMORFISMO: presencia de alelos múltiples de un gen en una población, normalmente expresados como diferentes genotipos. PROYECTO GENOMA HUMANO: programa de investigación consistente en determinar la secuencia completa de nucleótidos de los cromosomas de la especie humana para conocer todos y cada uno de los genes, su localización y función. PSEUDOCIENCIA: término que da cuenta de un conjunto de supuestos conocimientos, metodologías, prácticas o creencias no científicas pero cuyos defensores reclaman dicho carácter. RADIACIÓN ADAPTATIVA: proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Corresponde a un 81 proceso de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural. REDUCCIONISMO: condición en la que los organismos se reducen a las propiedades de sus genes. SELECCIÓN ARTIFICIAL: técnica de control reproductivo mediante la cual el hombre produce y altera a especies de organismos domésticos y/o cultivados para su beneficio. SELECCIÓN NATURAL: perpetuación diferencial no aleatoria de diferentes genotipos que permiten una mejor adaptación de los organismos a su ambiente. SOCIOBIOLOGÍA: línea de investigación reciente basada en el neodarwinismo que pretende explicar la base evolutiva del comportamiento social de los animales. TEORÍA NEUTRALISTA O TEORÍA NEUTRAL DE LA EVOLUCIÓN: postula que la gran mayoría de las mutaciones son neutras y el éxito en la población depende de la deriva genética. Si las mutaciones son deletéreas, son eliminadas rápidamente de la población porque sus poseedores tienen menos descendientes y por tanto no llegan a prosperar. TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN: teoría que describe básicamente la fusión del darwinismo clásico con la genética mendeliana. TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTUADO O TEORÍA SALTACIONISTA: teoría que señala que las especies cambian escasamente durante la mayor parte de su historia, pero ocasionalmente este estasis se ve “puntuado” por rápidos procesos de especiación. TETRÁPODO: animal vertebrado terrestre, que posee dos pares de extremidades y que comprende a reptiles, anfibios, aves y mamíferos. 82 ANEXO 2 RESULTADO DE LAS ENCUESTAS APLICADAS A PROFESORES Y ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS DE CHILE, PANAMÁ Y VENEZUELA Se presentan de manera comparativa los resultados de la aplicación de las encuestas en profesores y estudiantes de Biología en Venezuela así como en estudiantes de Biología en Chile y Panamá. En caso de existir una pregunta equivalente se muestran los resultados de la encuesta Gallup (www.gallup.poll.com). Solo cuando existen diferencias se muestran resultados por sexo. Pregunta 1: ¿Cuál de las siguientes aseveraciones se acercan más a su punto de vista en relación con el origen y desarrollo de los seres humanos? 1. a.- Los seres humanos han evolucionado durante millones de años a partir de otras formas de vida preexistentes y Dios guio este proceso. 1. b.- Los seres humanos han evolucionado durante millones de años a partir de otras formas de vida, pero Dios no ha tenido intervención en este proceso. 1. c.- Dios creó al hombre en la forma actual de la manera como lo describe la Biblia. 1a 1b 1c Gallup Profesoras venezolanas Profesores venezolanos 31 64 43 12 7 57 53 29 0 Gallup PVF PVM Estudiantes venezolanas 37 27 36 EVF Estudiantes. venezolanos 34 33 33 EVM Estudiantes chilenas 72 22 6 ECF Estudiantes chilenos 36 55 9 ECM Estudiantes panameñas 78 11 11 EPF Estudiantes panameños 20 60 20 EPM 83 Pregunta 2: ¿Cuánto tiempo dedica Ud. a pensar sobre estas diferentes explicaciones relacionadas con el origen del hombre? 2. a.- Bastante 2. b.- Regular 2. c.- No mucho 2. d.- Nada 2a 2b 2c Gallup Profesoras venezolanas 40 0 26 29 19 71 Profesores venezolanos Estudiantes venezolanas 43 14 57 57 0 29 Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenas Estudiantes Chilenos Estudiantes panameñas Estudiantes panameños 50 28 34 22 33 50 61 33 67 17 0 11 33 11 50 84 Pregunta 3: ¿Cuánto le interesa cuál de estas teorías es correcta? 3. a.- Bastante 3. b.- Regular 3. c.- No mucho 3 d.- Nada 3a 3b 3c Profesores venezolanos 48 33 19 Estudiantes venezolanos 57 32 11 Estudiantes chilenos 72 28 0 Estudiantes panameños 67 33 0 85 Pregunta 4: ¿Cuál de estas aseveraciones está más cerca de su punto de vista sobre la relación entre ciencia y religión? 4. a.- Generalmente están de acuerdo 4. b.- Generalmente están en conflicto 4. c.-No están relacionadas de manera significativa 4. d.- No tengo opinión Gallup 4a 24 4b 35 4c 36 4d 5 Profesores venezolanos 5 81 14 0 Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenos 11 7 67 76 18 17 4 0 Estudiantes panameños 27 40 7 20 86 Pregunta 5: ¿Cuál de los siguientes conceptos sobre el origen y desarrollo de la vida en la tierra debe (o no debe) enseñarse en las clases de ciencias de las escuelas públicas? Sí debería No debería No estoy seguro Gallup 61 20 19 Evolución Profesores venezolanos 100 0 0 5a Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños 96 97 100 54 100 76 76 43 43 82 52 74 50 0 3 0 22 0 5 7 29 21 0 5 19 14 4 0 0 23 0 19 17 28 35 18 43 7 36 Creacionismo 5b Diseño inteligente 5c 87 Pregunta 6: ¿Cuan enterado está usted de las siguientes explicaciones acerca del origen y desarrollo de la vida sobre la tierra? Bastante Algo no estoy enterado Gallup 45 37 10 Evolución Profesores venezolanos 62 38 0 6a Estudiantes venezolanos 62 38 0 Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños 80 64 20 36 0 0 Creacionismo Gallup Profesores venezolanos 45 65 29 35 15 0 6b Estudiantes venezolanos 36 59 5 Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños 59 57 17 12 0 7 0 41 36 28 35 25 56 36 0 7 27 53 75 37 64 Diseño inteligente 6c 88 Pregunta 7: Señale en cada una de las explicaciones lo que usted cree Evolución 7a Creacionismo 7b Diseño inteligente 7c Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes Chilenos Estudiantes panameños Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiante Chilenos Estudiantes panameños 89 verdadera falsa no tengo opinión 58 79 74 100 93 55 67 54 50 36 31 36 9 27 0 26 5 0 0 0 34 13 5 31 21 32 0 4 18 7 16 16 26 0 7 11 20 41 19 43 37 64 87 55 93 Pregunta 8: ¿Le molestaría que en las escuelas públicas de su comunidad se enseñara la teoría de la evolución aplicada a la idea de que los humanos evolucionamos de otras especies de animales? 8. a. - si 8. b. - no 8. c. - sin opinión Si No Sin opinión Gallup 34 63 3 Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos 18 11 77 82 5 7 Estudiantes chilenas Estudiantes chilenos 39 8 61 92 0 0 Estudiantes panameñas 0 100 0 Estudiantes Panameños 17 83 0 Pregunta 9: ¿Le molestaría que en las escuelas públicas de su comunidad se enseñara la teoría del creacionismo aplicada a la idea de que los humanos evolucionamos de otras especies de animales? 9. a. - si 9 .b. - no 9. c. - sin opinión 90 Si No Sin opinión Gallup 22 76 2 Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos 9 9 77 73 14 18 Estudiantes chilenas 50 17 33 Pregunta 10: ¿Cree usted que la teoría de la evolución de Darwin es una teoría científica bien respaldada por pruebas, o solamente una de tantas teorías que no están científicamente apoyadas? 10 a. - bien apoyada 10 b.- no apoyada 10 c.- no tengo suficientes conocimientos Gallup Profesores venezolanos Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenos Estudiantes panameños Bien apoyada 35 64 78 76 73 91 No apoyada 35 18 11 17 13 Pregunta 11: ¿Cuan informado está usted en relación a la teoría de la evolución? 11a. - bien informado 11b. - algo informado 11c. - desinformado Gallup Profesores venezolanos Bien informado 34 55 Algo informado 47 45 Desinformado 6 0 Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenas Estudiantes chilenos Estudiantes panameños 29 39 67 53 64 55 33 47 7 6 0 0 Pregunta 12: ¿Cuan informado está usted en relación a la teoría de la creación? 12 a. - bien informado 12 b. - algo informado 12 c. – desinformado 92 Bien informado Algo informado Desinformado Gallup 40 40 7 Profesores venezolanas 60 40 0 Profesoras venezolanos 43 57 0 Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenas 29 47 64 53 7 0 Estudiantes chilenos Estudiantes panameñas 67 22 33 78 0 0 Estudiantes panameños 100 0 0 Pregunta 13: ¿Diría usted que cree más en la teoría de la evolución, o en la teoría del creacionismo para explicar el origen de los seres vivos, o no está seguro? 13 a. - Teoría de la Evolución 13 b. - Teoría de la Creación 13c. - No tengo opinión Evolución Creacionismo Sin opinión Profesores venezolanos Profesoras venezolanas 29 86 50 0 21 14 Estudiantes venezolanas Estudiantes venezolanos Estudiantes chilenos Estudiantes panameñas Estudiantes panameños 50 50 67 56 43 32 0 20 33 29 18 50 13 11 14 93 Pregunta 14: ¿Antes de iniciar la encuesta había escuchado hablar de la Teoría de la Evolución? 14 a. - si 14 b. - no Sí No Profesores venezolanos 100 0 Estudiantes venezolanos 100 0 Estudiantes chilenos Estudiantes panameños 100 100 0 0 94 Pregunta 15: ¿Antes de iniciar la encuesta había escuchado hablar del creacionismo Científico? 15 a. - si 15 b. - no Sí No Profesores venezolanos 95 5 Estudiantes venezolanos 75 25 Estudiantes chilenos Estudiantes panameñas 80 93 20 7 Estudiantes panameños 86 14 Pregunta 16: ¿Antes de iniciar la encuesta había escuchado hablar del Diseño inteligente? 16 a. - si 16 b. - no Sí No Profesores venezolanos 77 23 Estudiantes venezolanos 89 11 Estudiantes chilenos Estudiantes panameños 70 33 30 67 95 Pregunta 17: ¿Considera que la teoría de la evolución excluye la creencia en Dios? 17 a. - si 17 b. - no Sí No Otra opinión Profesores venezolanos 29 61 10 Estudiantes venezolanas Estudiantes venezolanos 59 50 32 50 9 0 Estudiantes chilenas 72 22 6 Estudiantes chilenos Estudiantes chilenas 42 56 58 33 0 11 Estudiantes chilenos 71 29 0 96 ANEXO 3 MATERIAL DIDÁCTICO El concepto de las tiras humorísticas desarrollado Anderson & Fisher en el 2002 (www.biologylesson.sdsu.edu/cartoons.concepts.html) como herramienta para enseñar evolución es de mucha utilidad sobre todo en los primeros años de enseñanza primaria y pueden a su vez ser usadas también como herramientas de evaluación. Los conceptos mostrados en las tiras humorísticas se derivan de concepciones sencillas y comunes, que tienen los niños respecto al tema. A continuación algunas de las imágenes en las que se plantean situaciones e inquietudes al respecto para que el niño trate de responderlas. En la parte trasera se dan las respuestas correctas a estas interrogantes. 97 La respuesta C se refiere a una sobrevivencia diferencial de las polillas con las alas oscuras, es correcta. La respuesta A se refiere a que todas las polillas se oscurecieron gradualmente, es incorrecta. La B se refiere a que las polillas cambiaron en respuesta a la necesidad de ocultarse de las aves. Aun cuando la historia de la polilla moteada es ejemplo clásico de selección natural y se le encuentra en muchos textos, la historia no es tan sencilla. Las aves que cazan polillas puede que realmente no las escojan, dependiendo o no que se mezclen con los árboles. Recientes investigaciones sugieren que las polillas melánicas (oscuras) puede que tengan ventajas de supervivencia relacionada con su metabolismo en áreas alta mente contaminadas. 98 La respuesta C es la correcta. No todas las bacterias adquieren resistencia y las personas no llegan a ser resistentes a los antibióticos, aun cuando las bacterias en su interior pueden serlo. 99 La respuesta B es la correcta, ya que solamente las poblaciones pueden adaptarse. Las respuestas A y C son incorrectas porque se refieren a adaptación individual. La respuesta D no es correcta porque el adaptarse no tiene nada que ver la con la inteligencia. Los estudiantes pueden beneficiarse de una discusión del empleo especializado del término “adaptación” por los biólogos. El uso común de adaptación se refiere a cualquier tipo de cambio en el tiempo. Los estudiantes a menudo transfieren este uso a la biología, pero esto no es compatible con la manera que los biólogos usan el término. Se sugiere a los alumnos que la palabra “aclimatación” sería un mejor término para ser empleado para referirse a los cambios no heredables en la conducta de organismos durante su vida. 100 La respuesta C es la correcta y reconoce que algunos patos no pueden conseguir suficiente alimento. La respuesta A no es posible ya que la cooperación no es posible entre los miembros de una población y es muy rara. La B implica que un individuo es capaz de cambiar para satisfacer sus necesidades. La D comete el error de suponer que siempre los más grandes lograrán la mayor cantidad de alimento. En realidad, los patos con picos ligeramente diferentes o metabolismos ligeramente más eficientes pueden proporcionar una ventaja competitiva. 101 La respuesta D es la correcta, ya que el individuo no puede cambiar sus propios genes. Las mutaciones ocurren durante la vida de un organismo, pero sus efectos son completamente impredecibles y poco probables que ocurran en las células reproductoras, óvulos o espermios. Las respuestas A, B y C están relacionadas con las ideas Lamarckianas sobre los caracteres adquiridos heredables. 102 A es la opción correcta, aun cuando las mutaciones son solamente una de las fuentes de variación genética, la otra es la recombinación sexual. Las respuestas B y C no son correctas. La Selección natural actúa sobre la variación existente y lo mismo es verdad para la adaptación. La variación permite que la adaptación ocurra. 103 Esta caricatura es muy interesante para discutirla en clases ya que la mejor respuesta es “depende”. Los organismos de una población difieren en muchos aspectos. A menos que presiones de selección importante tales como herbicidas, polinización o sequía, es imposible predecir cuál sobrevivirá. A puede tener una mayor probabilidad de sobrevivir que B si se usa un herbicida, pero no si el problema lo constituyen orugas hambrientas. D puede ser el ganador al atraer más insectos, pero puede requerir más agua que C. Esta caricatura puede ser un punto de partida sobre probabilidad. 104 para una discusión La respuesta B es las más apropiada, debido a la variación en grandes poblaciones de insectos. Las pocas hormigas capaces de sobrevivir al insecticida, se reproducirán para crear a la próxima generación. La respuesta A niega la variación en la población. La respuesta C refleja un error muy común, que los individuos desarrollan resistencia a los químicos cuando estos se aplican. Puede ser interesante mencionar a los estudiantes que este tipo de resistencia toma largo tiempo para llegar a ser un problema, pero esto explica por ejemplo los tratamientos de los piojos de la cabeza, muy efectivos años atrás, no trabajan bien en muchos lugares. 105 Los juegos de palabras y sopas de letras son consideradas al igual que las tiras cómicas, herramientas valiosas para el aprendizaje de muchas asignaturas durante las primeras etapas de educación, ellas contribuyen al desarrollo de la agilidad mental, verbal y de conocimiento del estudiante. O G I D O C L S O D A K A R G E N E S H E C T I D V I R D E S R C N M O T E I R P A E O A L A S O E E M S K C U D O G N C A D A I C N E I C I L M U S I P R D I E E D T E O R I A A D A R W I N S U M D 106 Instrucciones: Localice en la sopa de letras cada una de las palabras que aparecen en las dos columnas en la parte inferior. Las palabras pueden estar ubicadas, horizontal, vertical y diagonalmente O G I D O C L S O D A K A R G E N E S H E C T I D V I R D E S R C N M O T E I R P A E O A L A S O E E M S K C U D O G N C A D A I C N E I C I L M U S I P R D I E E D T E O R I A A D A R W I N S U M D MENDEL PISUM LAMARCK TEORIA HERENCIA ESPECIE EVOLUCION DARWIN GENES SERES CIENCIA CODIGO 107 Instrucciones: Responda las preguntas abajo señaladas colocando las respuestas en los recuadros correspondientes según el número de letras, las respuestas se pueden cruzar horizontal y verticalmente. 1. Trabajó durante 8 años con guisantes. 2. Autor de “The Origin of Species”. 3. Ciencia que estudia los seres vivos. 4. Clasificó los seres vivos por categorías jerárquicas. 5. ________ sativum (Guisante). 6. Se transmiten los caracteres de padres a hijos. 7. Proceso continuo de transformación de las especies. 8. Sucesión de descendientes en línea recta. 108 Solución: E V G M E B N D I O E N H L E P L L E N C I U A M I R A O W C N I N N I D R I G S U R O E N O N 109 A Es común encontrar chistes, dibujos y tiras cómicas como la abajo presentada, que hacen referencia al Evolucionismo y al Creacionismo, resaltando que el principal objetivos de ellas es llevar el mensaje a los niños y jóvenes en formación. Es importante destacar que hoy día se encuentran estos temas en los dibujos animados más populares y que más gustan a este tipo de público. La genialidad de Pepo (el autor de Condorito) resumiendo el enfrentamiento Evolución vs. Creacionismo. 110 Los Simpson y la Evolución. (Tomado de http://californiapres.wordpress.com/category/los-simpsons/. Modificado por S. Salazar). Los Simpson y la Evolución “Todo empieza cuando Flanders se molesta cuando va con sus hijos a ver la sección de la evolución de los hombres en el museo. Como buen religioso, cree que el mundo lo creó dios en un plis plas. Así que él y el Reverendo Lovjoy consiguen que en la escuela solo se enseñe la religión. 111 Cuando los policías pillan a Lisa Simpson con otros jóvenes enseñando Evolucionismo, o historia, la detienen y la llevan a juicio Pero al ver a Homero hacer tonterías de las suyas en pleno juzgado, Ned Flanders declara que hay hombres que todavía no han evolucionado, o algo parecido. Pero el caso es que Lisa gana el juicio, y vuelve a estar todo como antes. Al final Lisa le dice a Ned que respeta sus creencias, pero que no cree justo que solo se enseñe la religión en la escuela.” No se sabe si el autor de estas caricaturas M. Groening quería decir algo con este capítulo, ni si critica a la religión, o está a favor. Pero el episodio gustó mucho. 112 ANEXO 4 RESPUESTAS PARA ALGUNAS DE LAS INTERROGANTES Y PLANTEAMIENTOS MÁS COMUNES EN CONTRA DE LA EVOLUCIÓN 1. ¿No existen formas de transición en el registro fósil? R.- Existen muchas formas intermedias en el registro fósil, la más famosa es el Archeopteryx, entre los dinosaurios y las aves. Aunque pudiese argumentarse que se trata de un ave por el simple hecho de tener plumas (y por lo tanto no es una forma de transición), hay que considerar que este animal tiene un modelo general de reptil, con dientes (Capitulo 1). Otro ejemplo claro es el pez Tiktaalik roseae, organismo de transición entre los peces y los tetrápodos (Capítulo 1). 2. ¿Por qué se impide la enseñanza del creacionismo científico, en las clases de Biología? R.- Realmente no es que se impide, sino que no se considera competente su inclusión en los programas por el hecho de que el creacionismo científico es una creencia religiosa y no una ciencia. Este tema es tratado extensamente en el Capítulo 4. La ciencia trata solamente con relaciones causa-efecto conocidas como leyes naturales. El creacionismo da explicaciones sobrenaturales a eventos del pasado y por definición está fuera del ámbito científico. Esto no niega la posible ocurrencia de esos eventos sobrenaturales; pero su estudio está reservado a la filosofía, y a la teología. 3. ¿La Selección Natural no produce nada nuevo? R.- Los evolucionistas nunca han argumentado que la Selección Natural produzca algo nuevo. La Selección Natural es simplemente un proceso de cribación. Las características determinadas genéticamente que disminuyen la capacidad reproductiva de los individuos tienden a 113 desaparecer de una población, mientras que las que aumentan esta capacidad tienden a ser más frecuentes. Lo que se plantea con este concepto puede resumirse en: simplemente descendencia con modificaciones. 4. Nunca se ha observado surgir nuevos “tipos de organismos”, ¿cómo se esperaría si la evolución ha ocurrido en el pasado y estuviera operando en la actualidad? R.- Hay que considerar que los evolucionistas generalmente definen evolución de una manera diferente a la de los creacionistas: La evolución para los primeros es simplemente descendencia con modificaciones que permiten a los organismos producir más progenie en un determinado ambiente y diseminarse en la población, mientras que las modificaciones que determinan un efecto negativo son eliminadas de la población por el Sistema Natural. Un cambio natural beneficioso que produce un aumento en la complejidad, que ocurrirá si la progenie de una forma de vida tiene un conjunto de órganos vitales diferentes, mejorados y reproducibles que no tenían sus antepasados. Por otra parte, la Selección Natural no siempre determina una mayor complejidad. Ahora, es necesario comprender cuales son los “tipos de organismos” que se mencionan en el argumento planteado. La palabra “tipo” “kind” en inglés (en hebreo min) se ha tomado del Génesis, y los creacionistas lo usan para referirse a uno de los organismos originales creados de manera sobrenatural por el creador, a partir de los cuales todos los organismos modernos descienden. Los creacionistas aceptan que existe variación dentro de los “tipos”, pero no el desarrollo de un verdadero “tipo” nuevo. Así, es crucial definir de manera precisa “tipo”. Para algunos creacionistas un “tipo” puede ser un género, para otros una especie. Por lo tanto, si el profesor de biología argumenta algunos ejemplos frecuentemente utilizados en biología, como los cambios de las polilla moteada (Biston betularia) o los insectos resistentes al DDT, el no estará respondiendo satisfactoriamente a los creacionistas modernos, que aceptan el desarrollo de variación dentro de una especie. Estas personas exigen ejemplos de evolución de nuevas especies, los cuales solo pueden observarse en el registro fósil, por el tiempo necesario para su formación, y la información paleontológica tampoco es aceptada por ellos. Todo esto, debido a que 114 nuevamente se estaría mezclando creencias religiosas con hechos científicos. 5. El record fósil pre-cámbrico está virtualmente en blanco, lo cual contradice la evolución lenta y continua. R.- Aunque realmente la información de esos remotos períodos es escasa, si existe. Las pruebas más antiguas de vida sobre la tierra son formaciones de rocas de 3.400 millones de años descubiertas en Australia, concluyó un equipo de investigadores australianos y canadienses (Allwood et al.2006), según se publicó en Nature (vol. 441, pág. 714). Los “estromatolitos” son estructuras de forma irregular compuestas por microorganismos primitivos. 6. ¿El eslabón perdido entre los monos y el hombre nunca se ha encontrado? R.- Muchos evolucionistas, pero no todos, están de acuerdo que el género Dryopithecus (Procónsul) fue un probable ancestro de los grandes monos y del hombre. Existen numerosos fósiles de este género, que fue ampliamente distribuido por África, Asia y Europa durante el Mioceno y el Pleistoceno. Algunos evolucionistas han sugerido que la especie D. nyanzae de África del Mioceno medio es el ancestro especifico, pero hay mucho debate sobre esto. Esta especie luciría más como mono que como hombre, pesaría entre 50 a 70 libras, tendría la capacidad craneal de un chimpancé y caminaría sobre sus nudillos. Afortunadamente, tenemos numerosos ejemplos de homínidos intermedios entre D. nyanzae y nosotros. El mayor candidato para el “eslabón perdido” (una criatura que combine características de hombre y de mono) es el Australopithecus africanus, que tenía una capacidad craneal de aproximadamente de 450 cc y vivió entre 2 y 5 millones de años atrás. Una pelvis recientemente descubierta indica que caminaban erectos. Otro candidato es el Homo habilis el primero en usar herramientas, que vivió hace dos millones de años atrás y tenía una gran capacidad craneana. 115 7. ¿Existen evidencias geológicas de masivas inundaciones locales en muchas partes de la tierra, que apoyan el diluvio universal? R.- No existen pruebas que estas inundaciones locales ocurrieran al mismo tiempo. Además, aun si todos los glaciares se derritieran, no habría suficiente agua para cubrir toda la tierra. 8. Huellas de pisadas humanas han sido encontradas en las cercanías de huellas de dinosaurios. R.- El año 1996, una de las cadenas de televisión de los Estados Unidos ofreció un programa especial sugiriendo que los humanos coexistieron con los dinosaurios, basados en huellas que se encontraron juntas. Todo esto resultó en una farsa, como lo señala un artículo publicado por Holden (1996). 9. Las mutaciones son casi siempre dañinas. ¿Por lo tanto no pueden ser causas de cambios evolutivos? R.- Las mutaciones que determinan grandes efectos son casi siempre letales, pero las que producen efectos menores, no siempre lo son y sus efectos así como pueden ser dañinas, también pueden ser favorables. Quizás el caso más conocido de mutaciones seleccionadas es el la resistencia al DDT en mosquitos. 10. Las mutaciones sólo podrían producir una nueva variedad, nunca una nueva especie. ¿Nunca se ha observado el surgimiento de una nueva especie? R.- Un mecanismo de especiación rápida observada en la naturaleza es la poliploidía, relativamente común en plantas pero muy rara en animales. En la poliplodía un hibrido interespecífico (generalmente estéril) es fértil a través de duplicar su número de cromosomas. Ejemplo: tabaco, algodón, lechuga y la mayoría de las especies de pastos. La hibridación es otro mecanismo de especiación rápida. Un ejemplo reciente ha sido ofrecido por Schwartz et al. (2005) en un artículo aparecido en la revista Nature. 116 11. Existen tanto vacíos en el record fósil, que algunos evolucionistas han creado la teoría del Equilibrio Puntuado para explicarlos. R.- En la página 25, tratamos la teoría del Equilibrio Puntuado. Se trata de otro enfoque de la evolución, diferente en algunos aspectos al Darwinismo. Otro enfoque que en absoluto niega la evolución. 12. Muchos miembros de sociedades religiosas son científicos de elevada preparación y no aceptan la evolución. R.- El argumento tiene considerable peso en el público en general. Pero, el consenso de los científicos en torno a la evolución es enorme y muchas veces declaraciones de científicos prominentes han sido citadas fuera de contexto, como el ya explicado de Stephen Jay Gould. Por otra parte, los científicos son libres de tener las creencias religiosas que deseen siempre y cuando estas no influyan en sus labores de investigación y juicio crítico. 13. ¿Cómo puede clasificarse como ciencia a la Evolución, cuando nadie estaba allí para comprobarlo? R.- Esta pregunta refleja una visión muy estrecha de cómo trabaja la ciencia. Las cosas pueden ser estudiadas aun sin observarlas directamente o experimentarlas. Los geólogos pueden describir cambios ocurridos en el pasado sobre el nivel del mar, estudiando las marcas dejadas en las rocas por los mares. Los paleontólogos estudian los restos fosilizados de organismos que vivieron tiempo atrás. Algo que ocurrió en el pasado no es limitante para el estudio científico. Se pueden postular hipótesis acerca de estos fenómenos, y estas hipótesis pueden ser probadas y conducirnos a conclusiones sólidas. Por lo demás muchos aspectos claves de la evolución ocurren en tiempos relativamente cortos y pueden ser observados directamente, como la evolución de resistencia a los antibióticos en bacterias. 117 14. ¿Por qué la evolución es una teoría y no una ley? ¿Será la falta de certeza que le impide pasar de teoría a ley? R.- Se intenta menospreciar a las teorías, haciéndolas aparecer como inferiores a las leyes. Las leyes son generalizaciones que describen fenómenos, mientras que las teorías explican fenómenos. Por ejemplo, las leyes de la termodinámica describen lo que sucederá bajo ciertas circunstancias; las teorías termodinámicas explican por qué estos eventos ocurren. Las leyes, al igual que los hechos y teorías pueden cambiar con mejores datos. Pero las teorías no se conviertes en leyes con la acumulación de evidencias. Más bien las teorías son el objetivo de la ciencias. 15. ¿Si los humanos evolucionaron de los monos, por qué existen monos en la actualidad? R.- Esta pregunta pudiera parecer innecesaria, pero es posible que desconcierte a más de un profesor de biología. Los seres humanos no evolucionaros de los monos modernos. Los humanos y los monos actuales comparten un ancestro común, que no existe en la actualidad. Debido a que compartimos un ancestro común reciente con los chimpancés y los gorilas, tenemos muchas similitudes anatómicas, genéticas, bioquímicas y aun etológicas con los grandes monos africanos. Somos menos parecidos a los monos asiáticos, orangutanes y aún menos parecidos con los pequeños monos de América, ya que compartimos ancestros en un pasado más lejano. 16. La única contribución notable de Darwin fue la teoría de la evolución, la cual había sido anticipada por muchos investigadores. R.- Darwin sería recordado como un gran naturalista aún si no hubiera escrito el origen de las especies. Él fue el autor de numerosos artículos de diversos tópicos como: arrecifes coralinos, percebes o reacciones de las plantas a la luz. El descubrió hechos acerca del movimiento de las plantas que abrieron el campo a los estudios de las hormonas del crecimiento en plantas. Darwin no fue el creador del concepto de evolución (especiación por cambio gradual). Tuvo numerosos predecesores entre los filósofos griegos, romanos y su más notable predecesor fue Lamarck. Tampoco 118 Darwin dio origen al concepto de Selección Natural. Su gran aporte fue percibir que la Selección Natural, era el probable mecanismo de evolución. En tiempos de Darwin los estudiosos asumían que la lucha por la existencia tendía a preservar el “status quo”, excepto por variaciones menores. Por otra parte Alfred R. Wallace independientemente desarrolló una teoría casi idéntica de la Evolución y Darwin le dio crédito en la introducción de la primera edición del origen de las especies (1859). 17. Aún, una simple célula o el organismo más simple, es tremendamente complejo y no podría haberse desarrollado por la interacción fortuita de compuestos químicos. R.- Este argumento es totalmente falso, ningún evolucionista ha propuesto algo tan absurdo, como la idea que compuestos químicos orgánicos se unieran al azar para formar la primera célula. Sin embargo, el origen de la vida es un campo de gran actividad investigativa, aun cuando no es materia de este libro. 119 REFERENCIAS ALLWOOD, A.C., M.R. WALTER, B.S. CAMBER, C.P. MARSHALL & I.W. BURCH. 2006. Stromatolite reef from the early Arcaean era of Australia. Nature 441: 714718. CALLAGHAN, C.A. Evolution and creationists arguments. 2006. The American Biology Teacher 42(7): 422-426. HOLDEN, C. 1996. Anti-evolution TV show prompts furor. Science 271: º357. SCHWARZ, D., B.M. MATTA, N.L. SHAKIR-BOTTERI & B.A. MCPHERON. 2005. Host shift to an invasive plant triggers rapid hybrid speciation. Nature 436: 546-549. 120
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