En las entradas anteriores de esta serie sobre la Biografía de la Vida hablábamos sobre el concepto de Evolución y cuáles eran las circunstancias que le acompañan. A partir de la entrada de hoy vamos a desarrollar el análisis de temas muy particulares, resultados del modelado evolutivo. Se trata de la evolución de la complejidad, de cómo surge la diferenciación celular, la segmentación y los órganos directores, sustentadores o alimentadores de las células y organismos.

En el transcurso de nuestra narración cronológica habíamos llegado a la explosión del Cámbrico, la cual nos incita a hacer una parada y observar el inmenso paisaje desde sus alturas, contemplando los profundos cambios que ha experimentado nuestro planeta desde entonces. Desde los primeros protistas eucariotas hasta la actualidad, en donde las estructuras orgánicas se han complicado de tal forma que los mamíferos son presentados como paradigma de esta realidad, la maquinaria de vida de los seres se ha visto modificada a golpes del timón de la variación genética y la selección natural, golpes a veces suaves y en otras ocasiones enérgicos. De 600 a 700 millones de años nos contemplan.

Aunque es evidente, hago una advertencia parecida a la que comenté en entradas anteriores. El monográfico de hoy rompe de nuevo el devenir cronológico de la biografía de la Vida, que recuperaremos una vez acabemos con una especie de “miniserie” interna, que ocupará varias entradas, sobre diversos aspectos de la evolución que creo merecen una atención especial. Dicho esto, sigue la historia.

En concreto hoy, tras un dibujo general del plano evolutivo, hablaremos del camino seguido para la diferenciación celular: cómo de una célula única del cigoto se llega a células variadas en forma y especialización.

Camino secuencial de la aparición de la complejidad animal (a partir de imágenes de Wikipedia)

La imagen anterior dibuja las estrategias seguidas en el camino hacia la complejidad. Para entenderla mejor deberemos partir del primer momento del desarrollo embrionario, cuando se da a las células el manual para la vida, cuando se les dice cuál debe ser su cometido diferenciándolas unas de otras. El invento de la especificidad de estas instrucciones debió suceder hace unos 750 millones de años. Desde entonces los organismos han accedido a diversos caminos funcionales y morfológicos, perfectamente operativos. El resultado ha sido plural y siempre en forma de seres correctamente constituidos.

Como en algún punto tengo que comenzar, propongo que imaginemos el inicio de la historia de la complejidad en un momento en que un pequeño ameboide adoptó la originalidad de un flagelo, transformándose en un “nervioso” coanozoo. Unos cuantos de estos nuevos y activos colegas se agruparon formando un porífero -una esponja-, uno de los primeros seres con células organizadas en comunidad. Para poder avanzar por la historia, este animal necesitaba hacer más complejo su organismo, necesitaba un manual de instrucciones un poco más pesado, y lo consiguió haciendo una serie de retoques en el proceso de desarrollo embrionario que le permitieran pensar en novedosos tejidos y sofisticadas estructuras. Adoptó, hace unos 630 millones de años, la eficaz simetría bilateral para transformarse en un gusano plano, un platelminto, y desde entonces esta armónica disposición perdura hasta los vertebrados de hoy en día.

En algún punto del camino se multiplicaron sus planos de montaje corporal: aparece el celoma y se inventa la segmentación. Parecía que con eso estaba todo hecho, pero era cuestión de interpretar las instrucciones: dónde poner la boca, dónde poner el ano. Una alteración provocó el que se crearan dos grupos de familias que ya no se encontrarían nunca más: por un lado se fueron los protóstomos -artrópodos, gusanos y moluscos- y por otro lado los deuteróstomos –equinodermos y cordados-. La diversificación se produjo hace unos 590 millones de años. Aún hubo una última duda en la interpretación de las instrucciones que creó una nueva diversificación: los urocordados abandonaron a sus primos los cefalocordados, los cuales se quedaron solos en la senda hacia los vertebrados. A partir de entonces ya sólo se produjeron cambios de forma y tamaño, que se realizaban ajustando en el panel de control la afinación del crecimiento de las distintas partes del cuerpo, estableciendo para cada animal y cada órgano unos coeficientes distintos de desarrollo. La figura siguiente nos permite visualizar esta afirmación con toda claridad.

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En la entrada anterior analizamos el hecho evolutivo, los motores que lo dinamizan, su ritmo y las causas de los cambios sobre los que apoya su quehacer. Continuemos ahora en la serie sobre la Biografía de la Vida el hilo principal, centrando nuestra atención en la posibilidad real del cambio.

Aunque es evidente, hago una advertencia parecida a la que comenté en entradas anteriores. El monográfico de hoy rompe de nuevo el devenir cronológico de la biografía de la Vida, que recuperaremos una vez acabemos con esta especie de “miniserie” interna, que ocupará varias entradas, sobre diversos aspectos de la evolución que creo merecen una atención especial. Dicho esto, sigue la historia.

Partamos del inicio centrándonos en una segunda generación evolutiva, quizás con un ligero e inapreciable cambio externo, el hijo no muy distinto del padre, o bien con un cambio larvado en su interior que se expresará en un breve plazo de tiempo impulsando un rápido salto. En un caso o en otro, la generación hija se encontrará inmersa en un medio ambiente muy concreto, que le va a fijar las condiciones de alimentación, que lleva aparejado un entorno climático que condiciona sus habitats y que le monta un entorno de biota con la que tiene que competir. En este apartamento comunitario tiene que sumergir su propio organismo y pelear con sus nuevas capacidades individuales, ciertamente diferentes a las de sus padres. Éste es el sujeto de la acción.

En este momento hace su entrada la “Juez Selección Natural”. Juez sin capacidad de decisión, irremediablemente previsible. Algo así como “¿Llueve? Luego me mojo”. Tan simple como: “la mutación no encaja en el medio ambiente, ergo no continúa; la mutación encaja en el medio ambiente, ergo continúa”. Si por casualidad la mutación ofrece una ventaja diferencial sobre los vecinos va a encontrar un hueco, y por tanto sobrevivirá, se expandirá y se impondrá. Éste es el dictamen.

Pinzones de las Galápagos (Wikimedia, dominio público)

Y éste es el resultado real y comprobable. Tenemos múltiples ejemplos ante nuestros ojos. El tan conocido de los pinzones de las islas Galápagos, que hizo rumiar su teoría a Darwin. En cada una de las islas los pinzones son diferentes, siendo así que debieron llegar todos ellos del lejano continente -a 1.000 kilómetros de distancia-. Lo debieron conseguir muy pocos individuos, una población muy escasa y, por tanto, una primera generación de individuos todos ellos iguales. Las ligeras diferencias medioambientales en cada una de las islas los desviaron por distintos caminos, desarrollando distintos fenotipos, todos sustancialmente diferentes al de sus abuelos, los pinzones del continente sudamericano de donde provenían.

Pero no todo es tan sencillo y evidente. Siempre surge la siguiente pregunta: si la evolución es tan paciente y avanza pasito a pasito, estos han tenido que ser tan numerosos que se habrá necesitado un periodo de tiempo casi infinito para conseguir el complejo escenario final que conocemos. Es lógico el planteárselo, pero también es obligado el intentar husmear entre las posibles explicaciones.

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