Variabilidad y selección

En un artículo anterior, comentaba el número posible de gametos diferentes que puede formar un individuo, siempre que sea heterocigoto para varios genes. 

Como base, es preciso que exista variabilidad en los genes, que conocemos como variabilidad génica. Gracias a los diversos alelos y a sus posibles combinaciones, aparecen diferentes gametos y a esto le llamamos variabilidad gamética. Nos indica que los gametos producidos por un individuo heterocigoto no son iguales en cuanto a los alelos de los que son portadores. Como consecuencia de esta variabilidad gamética surge la variabilidad genotípica, cuando estos gametos fecundan o son fecundados para originar un nuevo ser. Al hablar de variabilidad genotípica, nos referimos a los diferentes genotipos que es posible encontrar en una población. 

Espermatozoides. Cada uno con un genoma diferente.
Variabilidad gamética

Todo esto está muy bien. Pero ¿realmente es así? Decididamente, no, y voy a explicarme o intentar hacerlo. En estas consideraciones anteriores me olvido de la selección natural y sus efectos. Además, estoy suponiendo que todos los genotipos se van a manifestar porque tienen las mismas posibilidades de hacerlo. Pero una cosa es que se formen esos genotipos (combinación de alelos coadaptados que posee cada individuo) y otra, muy diferente, que sus individuos portadores alcancen la madurez reproductora. Desde su nacimiento hasta alcanzar ese estado, está actuando la selección natural, favoreciendo a algunos individuos para ser los reproductores que formen la generación siguiente. Ese favorecer se realiza en detrimento de otros individuos portadores de otros genotipos, de otras combinaciones de alelos, que resultan menos favorecedoras a sus portadores.

Cada vegetal con su genotipo.
Variabilidad genotípica

Las poblaciones tienen tamaños variables, pero cada una en concreto suele tener uno casi fijo a lo largo de las generaciones. Ese tamaño viene determinado por los recursos, incluso territoriales, de que disponen sus miembros. Si pensamos en recursos, conviene tener en cuenta que muchas especies poseen profundos instintos explicables por la territorialidad. Entre nosotros, los humanos, también hay sutiles costumbres explicables por una territorialidad encubierta. Incluso en vegetales hay casos explicables por lo que podríamos llamar territorialidad vegetal. En estos niveles básicos se instala una competición entre individuos de una misma generación por seguir viviendo. (Lucha entre hermanos diría alguien con deseos de hacer de la biología una historia lacrimosa). 

Gran tamaño de población.
Es posible gran variabilidad

En el mundo natural, vemos la competencia entre individuos con dos modalidades, definida por la naturaleza de los contrincantes: o bien entre individuos de diferentes especies (competencia interespecífica), o entre individuos de la misma especie (c. intraespecífica), siendo ésta última la más feroz de las dos. Cuando son individuos de diferentes especies los que compiten, siempre existirá alguna característica propia de una de las especies donde no competirá con la otra, por ejemplo algún alimento que no es compartido. Pero en la competencia intraespecífica, ambos competidores comparten características biológicas de todo tipo. 

Es a este nivel donde, creo yo, se instala la competición entre genotipos, pues cada individuo tiene el suyo que le aporta sus propias potencialidades. Es posible que, gracias a los alelos que posee, un individuo esté mas adaptado que otro en un ambiente concreto, alcanzando, por tanto, el estado reproductor. Pero ese camino, más o menos largo, que va desde el huevo al estado reproductor, está jalonado por una gran mortandad. Fue precisamente esta gran mortalidad de las formas juveniles lo que hizo que Darwin comenzase a buscar una respuesta a la pregunta que planteaba un por qué. La respuesta fue la capacidad de adaptación de cada individuo, porque para Darwin, en contra del pensamiento del momento, cada individuo era diferente, singular. Creo que ésta ha sido una de las grandes aportaciones de Darwin a la biología y a la ciencia en general, la individualidad de cada ser vivo, salvo los casos de reproducción asexual. 

Supongamos que un individuo es heterocigoto en diez genes, y que en cada uno de ellos hay solo dos alelos. El número de gametos diferentes que podrá formar en relación a esos diez genes sobrepasa ligeramente el millar. Podemos preguntarnos si se manifestarán todos ellos. Lo primero que hay que suponer es que un gameto no se manifiesta, lo hace un individuo formado a partir de dos gametos, pero pensemos que cada uno de esos gametos lleva una combinación concreta de alelos. Los gametos se diferencian en sus combinaciones de alelos, pero cada una de ellas puede conferir a su portador una capacidad biológica diferente. Por otra parte, combinaciones de determinados alelos pueden generar la emergencia de características propias de esas combinaciones, que desaparecen al desaparecer tales combinaciones. Este conjunto de situaciones genera una gran variabilidad entre los individuos de cada generación, todos ellos sometidos a una gran competencia intraespecífica y extraespecífica. 

Tampoco está mal recordar ahora que es muy poco lo que sabemos en relación a lo desconocido, y nuestra arrogancia nos lleva a querer interpretar todo a la luz de nuestros escasos conocimientos. Así surgen tantas situaciones inexplicables. La lucha por el territorio, la posibilidad de escapar de predadores, la consecución de recursos, muchos otros factores que conocemos y los muchos más que desconocemos, provocan una gran competencia entre los individuos. Sus genotipos les llevarán al éxito o al fracaso, entendiendo como éxito la capacidad de reproducirse, es decir, poder participar en formar la generación siguiente y, de este modo, contribuir al mantenimiento de la especie. 

Todas estas consideraciones son aplicables a cualquier población natural. En todas ellas juega un papel fundamental la variabilidad que ellas mismas encierran, pues en tal variabilidad reside la potencialidad de generar diferentes individuos capaces de enfrentarse con éxito ante desconocidos efectos adversos. La variabilidad está encerrada en forma de dos genomas en cada individuo, cada gen con dos alelos. Si la población posee 15 individuos, se habrán formado a partir de 30 gametos y en esa pequeña cantidad es posible que no haya muchas posibilidades de generar individuos adaptados para inciertos cambios ambientales. Si la población es mayor, por ejemplo, 4.000, ya es otra cosa en cuanto a la posible variabilidad que encierran. 

Por eso es tan importante el tamaño de una población.

Darwin frente a Platón

La ley más general de la Biología nos viene a indicar que “toda ley cuenta con sus excepciones”. No es una ley escrita y surge como consecuencia de conocer los seres vivos y sus procesos. Realmente me gusta mucho, pues ese mundo es tan complejo, que salvo los hechos relativos a los procesos básicos moleculares, aquellos que implican a ácidos nucleicos y síntesis de proteínas, todos los demás ya son reflejo de la tremenda diversificación que poseen esos mismos seres. Dentro de esa diversidad, aunque los procesos sean similares, (nacer, crecer, morir, reproducirse, etc.), cada grupo tiene un modo peculiar de llevarlo a cabo. Y siempre, siempre, con excepciones.

Cuando hablamos de leyes en ciencia, las utilizamos como conceptos predictivos, y esto choca frontalmente con quienes piensan que muchos procesos biológicos son hechos únicos, sin ningún otro al que referirse en términos históricos.

Otro tanto puede decirse de la singularidad de los seres vivos, sea cual sea el grupo al que pertenece (salvo casos de reproducción asexual), a diferencia de lo que se pudo deducir al aplicar las ideas de Platón al mundo de los seres vivos, como se hizo durante siglos.

PARA PLATON, LA VARIACIÓN
NO ES HEREDITARIA

El pensamiento de Platón era el de un geómetra: un triángulo, cualquiera que fuese el valor de sus ángulos, siempre tendría la forma de triángulo y, así, sería diferente de un cuadrado o cualquier otro polígono. Para Platón, el mundo cambiante de los objetos no era, para decirlo de este modo, más que el reflejo de un mundo de pocas formas invariables, que él denominó eidos y el mundo tomista medieval definió como esencias. Volviendo a la idea del triángulo, el polígono de tres lados y tres ángulos sería su esencia. Los diferentes tipos de triángulos, no la modifican.

Las esencias constituyen lo que es real e importante en el mundo. Pero son ideas y, como tal, pueden existir independientemente de cualquier objeto. Características suyas son su discontinuidad e invariabilidad. Según este concepto, la variabilidad en los objetos que comparten esencia, se debe a la imperfección de cada uno de ellos para copiar en sí mismo la esencia que lo inspira. Esta forma de ver el mundo estuvo en la base del realismo de los tomistas, pero también en el pensamiento de lo que más tarde se llamaría idealismo o positivismo de filósofos mas recientes, incluso del siglo XX. Fue tanta la influencia de las ideas platónicas en la filosofía posterior, que no faltó quien dijese que “se puede decir con toda seguridad que la tradición filosófica europea se reduce a una serie de notas a pie de página puestas a las obras de Platón”. Muchos lo consideran una alabanza, cuando realmente es un lamento de que la filosofía europea no haya sido capaz de librarse de la influencia de Platón a lo largo de todos estos siglos. En términos biológicos, el sometimiento a esta idea de Platón representó un verdadero desastre científico.

OBTENIDO POR SELECCIÓN
DE CARACTERES VARIABLES

Según Platón, los seres vivos transmitirían a sus descendientes la capacidad de copiar la esencia de su clase, no existiendo, por tanto, mayor variabilidad entre ellos que las imperfecciones provocadas por los errores producidos al copiarla. Puesto que la esencia era invariable, esos errores de copia se producirían en todas las generaciones de modo que la variabilidad en una generación sería igual a la que aparecería en cualquier otra a lo largo de ellas.

No deja de sorprenderme que Platón negase, o no tuviese en cuenta la herencia de la variabilidad. Pero para eso tendría que haber atribuido esta variación a causas biológicas y no a errores de copia de una esencia invariable. Y digo que me sorprende porque, necesariamente, Platón tuvo que conocer diferentes razas de perros, obtenidos por selección y en los que es bien manifiesto que la variabilidad de algunos caracteres morfológicos es hereditaria. También conocería diferentes tipos de aceites y de manzanas y podría haber constatado que las diferencias en sus clases no eran debidas a errores al copiar las respectivas esencias, sino a causas hereditarias.

Pero esto fue ocurriendo a lo largo de muchos siglos posteriores a Platón, hasta que en pleno siglo XIX, Darwin hizo ver la base genética de la variabilidad y, por tanto, la posibilidad de seleccionar sus caracteres responsables. Hasta entonces se habían seleccionado especies, pero sin criterio científico. Existía una separación conceptual total entre científicos y criadores de seres vivos, fuesen ganaderos o agricultores. Hoy creo que tal separación no existe. Digo “creo” porque no rechazo la idea de que esté tan ofuscado por mis criterios actuales, que sea incapaz de constatar lo evidente. Es posible, no lo rechazo, pero conozco a científicos que trabajan en granjas y en cultivos.

OBTENIDAS POR SELECCIÓN
DE CARACTERES VARIABLES

¿Cómo se dio cuente Darwin de esto? Cuando estudió en la Universidad, visitó la granja de algunos amigos, también estudiantes. Allí se familiarizó con diferentes razas de ganado y, tras preguntar y analizar las respuestas, constató la realidad de la herencia de caracteres debido a variabilidad. Algo contrario a lo que creían los científicos del momento, tal vez por no haber realizado trabajo experimental de campo.

Cuando publicó El Origen de la Especies, debía combatir esta idea y lo hizo en el primer capítulo de la obra. Me gusta ver cómo lo hace. Desde dentro, y voy a explicarme. En aquella época, los hombres de una cierta posición social y cultural, a quienes iba dirigido el libro, solían vivir en los que hoy llamamos viviendas unifamiliares, con huerta y jardín, al cuidado de un jardinero. Pero todos ellos pasaban largos ratos con sus palomas, Era una afición peculiar, que hacía que estuviesen horas en los palomares, programando cruzamientos y seleccionando progenitores para obtener descendencias concretas. Esos mismos hechos, a los que los londinenses estaban tan acostumbrados y a cuyos resultados se referían al hablar de sus palomas, sirvió a Darwin para que los lectores comprendiesen algo con lo que trabajaban de modo normal desde hacía tiempo, la herencia de caracteres debidos a variación. Dicho de otro modo, esos caracteres no eran debidos a errores de copia de una esencia ideal, más bien había que admitir que se transmitían hereditariamente y, además, eran susceptibles de ser seleccionados.

El contenido de ese primer capítulo convenció a muchos lectores, intelectualmente honrados, del error conceptual de Platón. Siguieron leyendo el libro con interés. Otros no se quisieron dar por enterados, aún careciendo de argumentos sólidos, pero de esos aún hoy abundan en nuestros foros.