Eva Jablonka y Marion Lamb, dos biólogas en la vanguardia del pensamiento evolutivo

La evolución biológica abarca un inmenso campo de investigación que va desde las moléculas a los fósiles. Su objetivo es comprender de dónde venimos y cómo la vida en la Tierra ha ido cambiando y generando una deslumbrante diversidad. Es conocido que la primera teoría científica meticulosamente elaborada para explicar la biodiversidad fue propuesta en 1859 por el naturalista inglés Charles Darwin. Desde entonces ha constituido un pilar básico del pensamiento biológico.

Con el transcurso del tiempo, sin embargo, una gran cantidad de nuevos hallazgos, sumados a notables avances técnicos y a los esfuerzos de una comunidad de especialistas en constante crecimiento, han llevado a expandir y enriquecer la teoría inicial.

La primera gran ampliación se produjo a lo largo de las décadas de 1930 y 1940, dando nacimiento a la llamada síntesis evolutiva moderna o teoría sintética estándar, SET (por sus siglas en inglés Standard Evolutionary Theory), también conocida con el al popular nombre de «neodarwinismo». Esta teoría se ha mantenido prácticamente estable hasta nuestros días, constituyendo el marco de trabajo de la mayor parte de las y los evolucionistas.

Sin embargo, los espectaculares avances de la biología durante la segunda mitad del siglo XX inevitablemente han puesto de manifiesto ciertos fallos y huecos en aquel exitoso modelo de la década de los cuarenta. Según el criterio de gran parte de la comunidad especializada, la teoría sintética estándar se encuentra hoy desbordada e inmersa en un agitado debate que indica a todas luces la urgente necesidad de un cambio de paradigma. La nueva teoría que se propone lleva el nombre de síntesis evolutiva extendida, EES (por sus siglas en inglés Extended Evolutionary Synthesis).

Tras este breve resumen, queremos apuntar que en la vanguardia de esa revolución analítica que se está gestando destacan dos grandes biólogas: Eva Jablonka y Marion Lamb, cuyos esfuerzos por ampliar el pensamiento evolutivo a otras esferas ha despertado el interés de la comunidad especializada.

Eva Jablonka y Marion Lamb, creativas biólogas evolucionistas

Eva Jablonka nació en Polonia en 1952, aunque muy pronto, en 1957, su familia emigró a Israel, donde vive actualmente. En el año 1976, Jablonka se graduó en Biología por la Universidad Ben Gurion (Ben-Gurion Univerisity), y unos años más tarde leería su Máster en Ciencias. En 1988 obtuvo, con un trabajo calificado de excelente, el título de Doctora en Genética por la Universidad Hebrea de Jerusalén (Hebrew University).

En la actualidad, es profesora en el Instituto Cohn (Cohn Institute for the History of Philosophy of Science and Ideas) de la Universidad de Tel Aviv. Su principal interés está centrado en los procesos evolutivos resultantes de la diversidad biológica generada por herencia no genética, como detallaremos más adelante.

Marion J. Lamb nació el 29 de julio de 1939 en Aldeburgh, Inglaterra. Estudió medicina en Londres, en el Birkbeck College, Universidad de Londres, donde se graduó en 1961 con el primer premio de su promoción. A partir de 1966, tras la lectura de una muy valorada tesis doctoral, trabajó como profesora e investigadora de esta universidad. Desde finales de la década de 1980, Marion Lamb y Eva Jablonka han colaborado investigando y escribiendo intensamente sobre biología evolutiva.

En el año 1994 Lamb se jubiló, aunque continuó participando activamente en la vida universitaria como docente (Senior Lecturer). A lo largo de su vida profesional, ha contribuido en diversos artículos de su especialidad y revisiones en revistas científicas. Al respecto, durante unas declaraciones publicadas en la página web encyclopedia.com, la científica ha comentado que «decidí retirarme pronto de la vida académica para poder pasar más tiempo pensando y escribiendo».

El fruto más destacado de Marion Lamb como escritora ha sido el celebrado libro Evolución en cuatro dimensiones (Evolution in Four Dimensions), escrito junto a Eva Jablonka. Publicado en 2005 y considerado por muchos la vanguardia de la biología evolutiva, ha sido traducido a varios idiomas y reeditado en 13 ocasiones, la última en mayo de 2014 revisada y actualizada por las autoras.

La doctora Lamb ha explicado con notable claridad que esta obra «trata de convencer al público, especialmente a los jóvenes biólogos y biólogas, de que la biología evolutiva no puede reducirse únicamente a los “genes egoístas”». La científica se está refiriendo a una hipótesis propuesta en 1976 que plantea como el gen es la pieza clave, el ente más significativo en la evolución. Se trata de una hipótesis que pretendía romper con la idea de que es el individuo el centro de la evolución, como había defendido el darwinismo.

Para apreciar la magnitud de las interesantes y valiosas aportaciones realizadas al pensamiento evolucionista por Eva Jablonka y Marion Lamb, nos parece de interés recordar someramente, primero, cuáles son los principales argumentos de la teoría sintética estándar, y a continuación señalar algunas de las propuestas sugeridas, entre las que destacan las de estas investigadoras con el fin de ampliarla y modernizarla dentro de la síntesis evolutiva extendida.

Teoría sintética estándar

El neurobiólogo británico y profesor de la Universidad Abierta del Reino Unido (The Open University, OU), Steven R. Rose, ha sintetizado con brillante claridad que «la gran aportación de Charles Darwin está basada en un simple silogismo: todas las criaturas producen más descendencia de la que puede sobrevivir; las mejor adaptadas al ambiente tienen más probabilidades de subsistir, y por lo tanto las variaciones favorables se preservarán y la especie evolucionará (cambiará con el tiempo). Esta es la selección natural, cuya lógica es irrefutable. El darwinismo no es, por lo tanto, una mera “teoría” que deba confrontarse, sino que, como la gravedad, es un hecho inevitable del universo en que habitamos».

Recordemos brevemente que la teoría sintética de la evolución, también llamada síntesis moderna o teoría sintética estándar, vio la luz en la década de 1940 como resultado de la fusión entre la teoría evolutiva darwiniana publicada en 1859, y los principios de la herencia mendelianos conocidos en 1900. Asimismo, mediada la década de 1920 se había logrado demostrar que las mutaciones génicas originaban diversidad biológica. La selección natural se identificó entonces como el mecanismo capaz de elegir entre las formas variantes aquellas que mejor se adaptasen a un determinado ambiente.

De lo expuesto se desprende que el proceso de la selección natural, si se cumple con intensidad suficiente y durante un tiempo adecuadamente prolongado, acarrea cambios muy percepti­bles en una población, por lo que culmina con el surgimiento de una nueva especie. Así pues, la selección natural sería el principal mecanismo evolutivo.

En este contexto, la comunidad de especialistas de las décadas de 1930 y 1940 diseñó una alianza entre la teoría darwiniana, la herencia mendeliana y cálculos estadísticos para explicar los cambios de las frecuencias génicas en las poblaciones. Por esta senda lograron elaborar el principal soporte de la teoría evolutiva más influyente de la segunda mitad del siglo XX.

En la actualidad, la evolución como propiedad inherente a los seres vivos no es materia de discusión, ya que, como expresa el citado Rose, unánimemente la ciencia admite la evolución biológica como un hecho de la naturaleza. No obstante, entre la comunidad científica sí ha existido una controversia notable sobre qué procesos deben considerarse esenciales para explicarla.

Según un creciente número de especialistas, enfocar la corriente principal de la teoría evolutiva casi exclusivamente en la herencia genética y en la descripción matemática de los procesos que cambian las frecuencias de los genes a lo largo del tiempo, resulta demasiado limitado (Laland et al. 2014). A la teoría sintética estándar se le acusa de un exagerado «genocentrismo», porque defiende que las nuevas variaciones surgen solo debido a mutaciones genéticas al azar; además, porque sostiene que la herencia ocurre solo a través de modificaciones en el ADN, y porque afirma que la selección natural es la única causa de adaptación. Estos postulados muestran un inmovilismo exagerado, demasiado mecanicista, al sostener casi las mismas asunciones que el modelo original de la síntesis moderna, propuesto hace más de 70 años.

En las últimas décadas, sin embargo, se ha producido un paulatino aumento del número de especialistas que defienden la necesidad de extender o ampliar la teoría evolutiva estándar. La mayoría argumenta que, en vez de seguir trabajando dentro del marco de la síntesis moderna, elaborada a mitad del siglo pasado, ahora es necesaria y hasta urgente una nueva teoría.

Ciertamente, el pensamiento evolutivo está experimentado un profundo movimiento de renovación, tal como ha quedado reflejado, por ejemplo, en un artículo publicado por la revista Nature en octubre de 2014. El título decía así: «¿Necesita la teoría de la evolución un replanteamiento?». El quid de esta cuestión radica, insistimos, en que la comunidad de especialistas está dividida al definir qué procesos deben ser considerados esenciales para explicar la evolución. Veamos.

Síntesis evolutiva extendida

Recapitulando lo dicho, sabemos que el pensamiento evolutivo es claramente multidisciplinar, y su carácter sintético es producto de aportaciones procedentes de ámbitos de investigación tan alejados entre sí como el estudio del material genético a nivel molecular o la interpretación de restos fósiles con millones de años de antigüedad. Teniendo presente tal pluralidad y los múltiples nuevos hallazgos, los y las evolucionistas subrayan con insistencia que es urgente ampliar la teoría evolutiva. Si no, se corre el riesgo de que muchos procesos biológicos clave se pasen por alto.

Desde hace ya varios años, un equipo interdisciplinar e internacional de especialistas, coordinados por el etólogo británico Kevin Laland, de la Universidad de St. Andrews, Escocia, está trabajando intensamente con la finalidad de desarrollar una teoría sintética extendida. Su meta es elaborar un modelo más amplio que el tradicionalmente admitido, lo que permite expandir su estructura, asunciones y predicciones.

Básicamente, Laland y sus colegas se concentran en el cúmulo de descubrimientos insoslayables que muestran que no todo el juego evolutivo es de tipo genético y selectivo. Hacen hincapié, y esto es muy importante, en la evidente existencia de variaciones hereditarias que son el resultado de efectos no-genéticos. En otras palabras, hay casos en los que no se requiere la mutación de un gen para llegar a un cambio ventajoso que pueda transmitirse de una generación a la siguiente.

A esas variaciones no genéticas, tradicionalmente se les ha dado una importancia secundaria o incluso menor. Según la teoría estándar, para que un proceso sea evolutivo debe afectar a los genes y a su transmisión; de no ser así es marginal. Sin embargo, esta visión podría resultar demasiado estrecha ya que, insisten quienes defienden la expansión de la teoría sintética, «los genes no lo son todo».

Cobra fuerza entonces una pregunta clave: ¿qué procesos deben considerarse esenciales para explicar la evolución? Es precisamente en los esfuerzos por responder a esta cuestión donde radica el trabajo de investigación más significativo de Eva Jablonka y Marion Lamb.

Las innovadoras contribuciones de Eva Jablonka y Marion Lamb

Una población biológica no solo hereda de la generación anterior un paquete de genes compuestos por ADN, que la genética clásica y la molecular han estudiado con incuestionable éxito. Otras disciplinas próximas, como la epigenética, la biología del desarrollo, la ecología o las ciencias sociales con sus diversos aportes, han evidenciado que la herencia debe considerarse inclusiva y múltiple.

Eva Jablonka y Marion Lamb están consideradas entre las pioneras en defender con determinación que hay más herencia que los genes. Desde finales de la década de 1980, estas investigadoras han estado estudiando la existencia de otros sistemas biológicos capaces de proporcionar variaciones sobre las que la selección natural puede actuar (línea de trabajo que puede seguirse, por ejemplo, en la revista Journal of Theoretical Biology,J.Theor. Biol 1988; 1989; 2006).

Todos los organismos pluricelulares, recuerdan las científicas, comienzan a partir de una única célula resultante de la fusión entre un óvulo y un espermatozoide. Esa célula será la fuente que generará cientos de tipos diferentes de células en los animales y las plantas. Tal diversidad celular no depende de cambios en la información genética (mutaciones), sino de qué genes, en qué combinación y en qué orden se usan. Este proceso se llama expresión génica diferencial.

El control de la expresión de los genes (o sea, cuándo y dónde deben activarse) se consigue gracias a la existencia de unos marcadores celulares situados a un nivel superior, esto es, por encima de la información contenida en el ADN. Por ello se llama epigenética. Los mecanismos epigenéticos son heredables y provocan variaciones sin que la información contenida en el ADN sufra modificación alguna. En suma, las células de un organismo son distintas no porque posean genes diferentes, sino porque expresan genes diferentes.

Jablonka y Lamb han sido de las primeras investigadoras en estudiar intensamente la epigenética, afirmando que el medio ambiente puede inducir cambios sobre el nivel que afecta a la expresión de los genes; circunstancias que luego serán estabilizadas por la selección natural y transmitidas a lo largo de varias generaciones. Este ámbito de estudio ha experimentado en las últimas décadas una explosión de nuevas investigaciones y sorprendentes resultados. De hecho, los mecanismos epigenéticos han añadido una pieza más al intrincado puzle entre genes y medioambiente, logrando explicar algunas de las características finales de un organismo vivo (esto es, su fenotipo).

En el proceso evolutivo, tal como sostienen Jablonka y Lamb, junto a cada vez más colegas, existen motores importantes que no pueden reducirse solo a información contenida en el ADN, sino que, por el contrario, apuntan a una visión mucho más rica y profunda. Lo que importa, insisten las científicas, no son solo los genes en sí mismos, sino cómo se genera y transmite la variación hereditaria desde una generación a la siguiente.

En el año 2005, las citadas investigadoras Jablonka y Lamb publicaron el espléndido libro más arriba mencionado, Evolución en cuatro dimensiones, donde presentaron, tal como ha especificado Steven Rose en su interesante reseña, una visión de la evolución más plural y compleja de la teoría evolutiva que la ofrecida por la síntesis moderna.

Jablonka y Lamb centraron su atención en las causas capaces de generar variación biológica, esa característica de los organismos vivos que, como hemos apuntado, resulta fundamental para que el proceso evolutivo tenga lugar. Tras lúcidos razonamientos producto de años de investigación, las científicas concluyeron que existen cuatro niveles de los que depende la biodiversidad. El primer nivel sería la conocida combinación de genes de ambos padres que ocurre durante la reproducción sexual, a la que se suman cambios al azar en la secuencia del ADN (mutaciones). La segunda fuerza importante no es genética, sino epigenética (el mencionado conjunto de marcadores celulares que deciden qué genes funcionan en cada momento y en cada entorno).

A lo expuesto, Eva Jablonka y Marion Lamb añadieron un tercer nivel y cuarto nivel, ambos relacionados con la transmisión de las tradiciones de comportamiento y cultura socializada, y de particular interés para ellas. Según ha especificado Rose, en la tercera dimensión las científicas hacen referencia a numerosos casos documentados sobre las preferencias alimenticias en varias especies animales; por ejemplo, las madres conejas que se alimentan con bayas de Juniperus transmiten a su descendencia la preferencia por tal alimento. Si dichas preferencias se transmiten de generación en generación por aprendizaje social, las observaciones de Jablonka y Lamb indican que se convierten en herencia estable, mientras las condiciones ambientales lo permitan. Las autoras sostienen que tales hechos prueban que la evolución cultural puede jugar un papel importante en la evolución de los animales.

La última dimensión señalada por estas autoras es únicamente humana; se trata de la herencia simbólica, las tradiciones y referentes que aprendemos y transmitimos sutilmente a través de claves basadas por ejemplo en el olor, lo estético o por imitación directa de nuestros mayores o pares, a través de nuestra capacidad del lenguaje, lo cultural, o de cómo comportarnos mediante el habla, el ocio, lo relacional o la escritura.

Entre las numerosas opiniones que sobre este libro se han vertido, nos parece de interés incluir la de Evelyn Fox Keller, doctora en física y profesora emérita de Historia y Filosofía de la Ciencia del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Esta prestigiosa investigadora ha comentado que «Eva Jablonka y Marion Lamb, con coraje y gran energía, y con un estilo accesible a los lectores interesados, han expuesto algunas de las sendas más excitantes de la evolución darwiniana descubiertas gracias a las investigaciones contemporáneas».

Por su parte, el doctor en biología y profesor de biología evolutiva en la Universidad de Cambridge, Adam Wilkins, ha opinado con relación a este libro que «no se trata solo de una lectura para disfrutar, repleta de ideas y de hechos de interés, sino que logra lo más valioso que un libro puede conseguir, ya que te hace pensar y reexaminar premisas y conclusiones mantenidas durante largo tiempo».

Para terminar, anotemos que en la nueva visión que está cristalizando se apuntan fenómenos muy interesantes que deben reconocerse como causas de la evolución. O lo que es lo mismo, deben entretejerse en la elaboración de una nueva teoría evolutiva. La trascendencia del acalorado debate en que se encuentra inmerso el pensamiento evolucionista ha quedado reflejada en el citado artículo de Nature, 2014, que subraya: «No se trata de una tormenta en una sala de la academia; es una lucha por la verdadera alma de la disciplina». Y no podemos dejar de añadir que en esa lucha están participando importantes científicas, aunque los ecos del debate no las reflejen en su verdadera dimensión.

Referencias

• Buehler, Lukas K. (2006). Review of Jablonka & Lamb’s Evolution in Four Dimensions. What is life
• Dickens, Thomas and Qazi Rahman. (2012). The extended evolutionary synthesis and the role of soft inheritance in evolution. Proceedings of the Royal Society: B biological sciences 279 (1740): 2913-2921
• Jablonka, Eva and Marion J. Lamb (1989). The inheritance of acquired epigenetic variations. Journal of Theoretical Biology 139 (1): 69-83
• Jablonka, Eva and Marion J. Lamb (1995). Epigenetic Inheritance and Evolution: The Lamarckian Dimension. Oxford University Press, EE. UU.
• Jablonka, Eva and Marion J.Lamb (2005). Evolution in Four Dimensions: Genetic, Epigenetic, Behavioral, and Symbolic Variation in the History of Life. (13 ediciones, última revisada en mayo 2014). Bradford Books, EE. UU.
• Jablonka, E., & Lamb, M.J. (June 2007). The expanded evolutionary synthesis—a response to Godfrey-Smith, Haig, and West-Eberhard. Biology and Philosophy 22 (3): 313-474
• Laland, Kevin et al. (2014). Does evolutionary theory need a rethink? Nature. 8 octubre
• Rose, Steven (2005). What Darwin really thought. The Guardian. 23 julio

Sobre la autora

Carolina Martínez Pulido es Doctora en Biología y ha sido Profesora Titular del Departamento de Biología Vegetal de la ULL. Su actividad prioritaria es la divulgación científica y ha escrito varios libros sobre mujer y ciencia.