Asociación para el Estudio del Perro y su Entorno. IX SEMINARIO INTERNO. ETOLOGIA. EL ORIGEN DE LA VIDA III. LOS REPLICADORES. FEBRERO 2002 Socio ponente: Antonio Pozuelos Jiménez de Cisneros. Como vimos en anteriores seminarios, la vida se produjo en nuestro planeta, una sola vez. Esto es el principio fundamental de la Evolución Darwiniana y para conseguir explicar el fenómeno de la aparición de la vida, queremos recordaros las teorías que han intentado explicarlo hasta llegar a la actual. RECORDATORIO 1. La Etología moderna está sólidamente asentada en los principios de la Selección natural Darwiniana: 1.- En todas las especies hay individuos que difieren entre sí. (Variación). 2.- Parte de esa variación es heredable. 3.- Los individuos de todas las especies tienen una enorme capacidad reproductora. Si solo el 20% de los que nacen llegan a reproducirse, y la población es estable, se entiende que hay una gran competencia y solo los más aptos, llegarán a reproducirse. 4.- Las variaciones serán unas más exitosas que otras. 5.- Como consecuencia de la Selección Natural los individuos siempre estarán adaptados y en proceso de evolución. Para llegar a aceptar la teoría de la Evolución han debido superarse otras relativas a la historia de la vida en nuestro planeta. Resumiendo las podíamos dividir en tres: 1.- TEORÍA DE LA CREACIÓN SEPARADA. Tiempo Lyell (1830): Cada especie siempre tiene la forma inmutable y cada una ha sido creada por separado. Forma 2.- TEORÍA DEL TARNSFORMISMO. Lamark: Las especies nunca se extinguen. Cambian lentamente a formas más progresivas 3.- EVOLUCIÓN. Darwin: Las especies no son Inmutables. La vida se originó Una sola vez. Hubo un solo antepasado. SEGUNDO RECORDATORIO. CONTINUACIÓN DE ETOLOGÍA CLÁSICA. EL NACIMIENTO DE LA VIDA. Vimos en el seminario anterior las tres teorías que trataban de explicar el nacimiento de la vida en nuestro planeta. Resumiéndolas, recordaremos la de la Creación Separada de Lyell que nos decía que cada especie tiene siempre la forma inmutable y cada una ha sido creada por separado. La del Transformismo de Lamark asegura que las especies nunca se extinguen sino que cambian lentamente, a formas más progresivas. Por último, basada en los estudios de Darwin en las islas Galápagos y reflejada en su libro El Origen de las Especies, nos encontramos con la teoría de la Evolución. Darwin preconiza que las especies no son inmutables, que la vida se originó una sola vez y que hubo un solo antepasado común. Para poner orden en el debate y trabajar en la demostración de cualquiera de las tres teorías se proponen unas evidencias que utilizaremos en su comprobación: OBSERVACIÓN. El cambio evolutivo puede ser observado a medida que este ocurre. Hay en las Islas Galápagos más de 14 especies distintas de pinzones en continua evolución. Esta evidencia, así como la observada en miles de especies, favorece la teoría de la Evolución pero, también la del Transformismo y se opone claramente a la de la Creación separada. CLASIFICACIÓN. Trata de algunas similitudes que se observan en la diversidad de la vida. La jerarquía utilizada en la clasificación nos muestra de qué forma esta diversidad puede clasificarse. El Homo sapiens es un mono antropoide (familia), un primate (orden), un mamífero (clase), un cordado (filum) y, por último, un animal (reino). Esta jerarquía puede ser interpretada como una jerarquía temporal de la descendencia evolutiva; de forma que el primer animal evolucionó antes que el primer vertebrado y este, antes que el primer mamífero y así podemos descender hasta el nivel de especie. Esta evidencia es más convincente en contra de la Creación Separada que del Transformismo pero apoya totalmente a la Evolución. REGISTRO FÓSIL. La evidencia del registro fósil favorece a la Evolución. Según esta teoría, para llegar a ser un mamífero desarrollado antes debería haber sido un pez. Este registro, con todas las imperfecciones que posee, establece la jerarquía: - Pez Anfibio Reptil Mamífero. Hasta aquí hemos visto las evidencias que descartan la teoría de la Creación separada pero que realmente, no dejan la de la Evolución como una alternativa individual. Los argumentos de mayor peso a su favor que en sucesivos seminarios desmenuzaremos, los podemos resumir en: - Uniformismo. - Homologías. - Argumentos genéticos mendelianos. - Especiación. - Selección Natural. - Concepto de Adaptación. Aparte de los argumentos enumerados, que serán objeto de estudio detallado, hay otros de carácter puramente especulativo que ofrecen el concepto de Evolución como único aceptable para la explicación de la vida animal: A).- Lyell cambió de parecer y aceptó la Evolución en 1860. B).- La Selección Natural ha creado especies a partir de otras que ya existían y no de la nada. C).- El código genético puede ser arbitrario pero es universal. D).- La ausencia de cualquier alternativa coherente es, por si misma, una poderosa razón para aceptar la Evolución. LOS REPLICADORES. Aún desconociendo los elementos químicos que había en la Tierra, antes que se originase la vida, por analogía a los conocidos en algunos planetas de nuestro sistema solar, podemos aventurarnos a pensar que había: agua, dióxido de Carbono, Metano y Amoniaco. Lo químicos han intentado reproducir las condiciones químicas de la Tierra en su etapa joven. Para ello, han colocado estas sustancias en un matraz y les han aplicado lo que podía ser el "Rayo Primordial", es decir, luz ultravioleta o chispas eléctricas. Pasados unos días, se ha encontrado en el matraz un caldo color café que contiene gran cantidad de moléculas que antes no existían allí. Se encuentran, en particular, aminoácidos que constituyen las bases de las proteínas, una de las dos clases principales de las moléculas biológicas. Recientes experimentos de laboratorio, en los que se simularon las condiciones de la Tierra antes de que se formara la vida, han dado como resultado sustancias orgánicas llamadas Purina y Piridimina (ambas componentes de la molécula genética denominada ADN). Algunos procesos análogos a estos, deben haber dado origen al "caldo primario" del que estaban formados los mares hace tres o cuatro mil millones de años. Las sustancias orgánicas se agruparon en forma de gotitas o bien, de capa semiseca en torno a las playas. Mas tarde, bajo la influencia de alguna fuente de energía como la luz solar, se combinaron formando moléculas mayores que flotaban a la deriva, a través del caldo cada vez mas espeso.. En algún punto, una molécula, especialmente notable, se formó por accidente. La denominaremos REPLICADOR y tenía la extraordinaria propiedad de crear copias de ella misma. No es tan difícil de imaginar y solo tuvo que aparecer una vez. Parece que así, llegamos a la etapa de una gran población de réplicas idénticas. Ahora bien, cualquier sistema de copia es imperfecto y, por lo tanto, podemos pensar que se cometieron muchos errores en las copias y que estos errores tuvieron un carácter acumulativo. El caldo primario se vio poblado por diversas clases de moléculas replicadoras pero con una misma característica; todas tenían un antepasado común. Los replicadores de mayor índice de longevidad tenderían a ser más numerosos ya que tendrían tiempo para hacer mas copias de sí mismos y se habría producido una "tendencia evolucionista" hacia una mayor longevidad. Otro factor importante sería el de la velocidad de replicación o "fecundidad" con lo que se estableció otra tendencia evolucionista, la de la fecundidad. Si dos moléculas duran lo mismo y tienen la misma fecundidad; ¿Cuál sería la favorecida en la cantidad de copias descendientes?. Está claro que la que las realizara con un método de menor error. Aquí se establece la otra tendencia evolucionista: la de la fidelidad de replicación. El siguiente eslabón se refiere a la competencia. El caldo no era infinito ni la Tierra tampoco por lo tanto, no se podían mantener un número infinito de replicadores. En el caldo primario había pequeñas moléculas necesarias para hacer las copias y que se convirtieron en un "recurso escaso" buscado por los replicadores. La competencia les. llevó a evolucionar y los más aptos fueron aquellos que construyeron máquinas de supervivencia. Estas máquinas, en un principio, podrían haber sido simplemente capas protectoras pero, al aparecer nuevos rivales, las máquinas tuvieron que ir perfeccionándose, se hicieron más grandes y el proceso fue acumulativo. ¿Qué pasó al cabo de miles de millones de años?. ¿Murieron aquellos replicadores?. ¿Siguen flotando en el caldo?. No murieron porque son maestros en el arte de la supervivencia. Ahora viven en grandes colonias, dentro de gigantescos y lerdos robots. Ahora se les conoce con el término de "genes" y nosotros somos sus Máquinas de Supervivencia. BIBLIOGRAFÍA: Dawkins, R. (1989). The Selfish gene. Oxford University Press. Ridley, M. (1985). The problems of Evolution. Oxford University Press.