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Devolución: el controvertido concepto de evolucionar hacia atrás en la historia

La posibilidad de una evolución "hacia atrás", conocida como devolución, ha sido planteada en el ámbito científico desde hace tiempo.

Devolución: El controvertido concepto de evolucionar hacia atrás en la historia (Alvaro Bayon)

El concepto de ‘devolución’, entendido como el proceso de evolución revertida, o evolución ‘hacia atrás’, se ha planteado como posibilidad, en el ámbito científico, casi desde que se empezó a hablar de la evolución biológica, en tiempos de Jean Baptiste Lamarck, incluso se mantuvo después de que Charles Darwin y Alfred Russell Wallace formularon la teoría de la evolución por selección natural; y aún hoy se mantiene en determinados círculos.

Desde Darwin hasta la ley de Dollo

La idea de una posible devolución parte de un marco teórico que asume como cierta la ortogénesis. La evolución ortogénica es una hipótesis evolutiva según la cual la vida tiene tendencia a evolucionar de forma lineal. Esta teoría se ilustra tradicionalmente con la imagen de una escalera, con especies más bajas en los peldaños inferiores y otras más altas, más complejas, hasta llegar a la cima de esa escalera evolutiva donde se localiza la especie humana.

Devolución

El proceso evolutivo no es una especie de escalera que pueda subirse y bajarse; esta concepción ontogénica no tiene sentido actualmente. - Andres Victorero /iStock

Esta forma de visualizar la evolución fue erradicada por la teoría de Darwin y Wallace. De entrada, la ortogénesis implica un proceso teleológico en la evolución, que la selección natural hace inviable. La evolución no persigue ningún propósito, sencillamente selecciona los organismos más aptos entre variaciones aleatorias. Pero, además, la concepción lineal de la escalera evolutiva fue reemplazada por un proceso divergente, simultáneo en los distintos grupos de seres vivos, y en el que ninguno es superior a otro, solo es distinto. De hecho, ni siquiera persigue una mayor complejidad: la evolución puede, en determinadas circunstancias, dar lugar a organismos más simples que sus ancestros.

Con estas premisas, la opción de que la evolución vaya hacia atrás queda descartada tal y como se concibió originalmente. A tal efecto, el paleontólogo belga Louis Dollo, en 1893, postuló la hipótesis de irreversibilidad evolutiva, posteriormente denominada como ‘ley de Dollo’. Esta ley es de carácter probabilístico, una forma de aplicar la ley de la entropía al proceso evolutivo: la posibilidad de que la evolución de pasos atrás respecto a una o varias adaptaciones, y aún más, a especies anteriores, es tan extraordinariamente improbable, que se considera inviable.

La reaparición de órganos: ¿violando la ley de Dollo?

En enero del año 2003, la prestigiosa revista Nature publicó un artículo científico que no dejó indiferente a los biólogos evolutivos. El investigador Michael F. Whiting, de la Universidad Brigham Young de Utah, y sus colaboradores, descubrieron que algunos linajes de insectos palo habían violado, aparentemente, la ley de Dollo.

Según este descubrimiento, los insectos palo se diversificaron como ápteros —sin alas—, y las alas se derivaron secundariamente, y con toda probabilidad, repetidas veces a lo largo de su historia evolutiva. Esta aparente reversión a formas anteriores parece incompatible con la hipótesis de la irreversibilidad evolutiva, pero en realidad no lo es. La ausencia de alas en los insectos palo ápteros es un carácter derivado, pero conservan la capacidad latente de desarrollar las alas.

Insecto palo

Los insectos palo, o fásmidos, han pasado por varias fases aladas y ápteras en su historia evolutiva: ¿violan la Ley de Dollo? - JamesBrey /iStock

Además, según la ley de Dollo, un organismo nunca regresa exactamente a un estado previo, incluso si se encuentra en condiciones idénticas de existencia a las que vivieron sus ancestros; siempre conserva alguna huella de las etapas intermedias por las que ha pasado. En palabras Richard Dawkins, prestigioso biólogo y divulgador científico en su obra El relojero ciego, de 1986, la ley de Dollo en realidad solo es una afirmación sobre la improbabilidad estadística de seguir exactamente la misma trayectoria evolutiva dos veces, en cualquier dirección.

Cuando los insectos palo pasan por varias fases de adquisición y pérdida de alas, están adquiriendo y perdiendo una serie de estructuras anatómicas complejas —las mismas alas, la musculatura asociada, adaptaciones del exoesqueleto, nervios…—, pero no están revirtiendo a un estado anterior. En otras palabras, no están volviendo a ser especies anteriores, sino que están surgiendo nuevas especies, distintas a sus antepasados, que, eso sí, recuperan características ancestrales.

La genética: la última puntilla a la ‘devolución’

La concepción moderna del proceso de la evolución biológica ha cambiado respecto a Darwin, Wallace o Dollo. Actualmente, la evolución no se observa tanto desde el punto de vista anatómico o morfológico, sino, principalmente, desde el punto de vista genético. En este sentido, la evolución sería el proceso por el cual la frecuencia de rasgos genéticos cambia en las poblaciones de seres vivos a lo largo de las generaciones.

El genoma de un ser vivo es enorme, incluso en los genéticamente más simples. Las mutaciones son variaciones, normalmente aleatorias, que suceden en algún punto de la cadena de ADN; pero la probabilidad de que una mutación concreta suceda dos veces en el mismo nucleótido exacto es mínima, y de que la segunda mutación revierta a un estado previo, es aún más baja.

Devolución genética

Actualmente, la evolución se estudia desde la perspectiva que proporciona la genética. - Cosmin4000 /iStock

A todo ello hay que añadir que las mutaciones no suceden de forma aislada, sino que se van acumulando en las poblaciones. Si se acumulan varias mutaciones consecutivamente en distintas posiciones de un mismo gen, y el ambiente favorece dichas variaciones, lo más probable es que, ante una reversión en una de las mutaciones, el resultado sea inviable o, como mínimo, menos probable.

Pasando del aspecto teórico a la observación empírica, un grupo de investigadores liderado por Jamie T. Bridgham, de la Universidad de Oregón, publicó en el año 2009 en la misma revista Nature un estudio demoledor. Empleando la evolución en la estructura y función de proteínas, específicamente, receptores glucocorticoides de los vertebrados como modelo, comprobaron que la reversión de mutaciones previas daba lugar a proteínas aberrantes, incapaces de cumplir su función biológica.

Para revertir las mutaciones de un gen específico era necesario que, o bien, todas las reversiones se desarrollasen a la vez, o bien, que se desarrollaran en el orden inverso exacto a como se habían producido. Y si ya es muy improbable que una mutación concreta suceda dos veces en el mismo nucleótido exacto, la probabilidad de que ocurran todas las mutaciones exactas, en orden inverso, y todas se vean seleccionadas como aptas por el ambiente, es prácticamente nula.

En conclusión, si aplicamos la ley de Dollo a la genética, la remotísima probabilidad que exponía el paleontólogo belga en su hipótesis se hace aún más improbable, y la ‘devolución’, entendida como una ‘evolución hacia atrás’, se convierte en un evento tan extremadamente inverosímil, que en sentido práctico, es irrealizable.

Referencias:

  • Berry, S. 1995. Entropy, irreversibility and evolution. Journal of Theoretical Biology, 175(2), 197-202. DOI: 10.1006/jtbi.1995.0132
  • Bridgham, J. T. et al. 2009. An epistatic ratchet constrains the direction of glucocorticoid receptor evolution. Nature, 461(7263), 515-519. DOI: 10.1038/nature08249
  • Goldberg, E. E. et al. 2008. On philogenetic tests of irreversible evolution. Evolution, 62(11), 2727-2741. DOI: 10.1111/j.1558-5646.2008.00505.x
  • Kuzemsky, A. L. 2018. Temporal evolution, directionality of time and irreversibility. La Rivista Del Nuovo Cimento, 41(10), 513-574. DOI: 10.1393/ncr/i2018-10152-0
  • Whiting, M. F. et al. 2003. Loss and recovery of wings in stick insects. Nature, 421(6920), 264-267. DOI: 10.1038/nature01313

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