Innovaciones evolutivas

Nuestra capacidad para imaginar escenarios futuros es engañosa. Aunque hay una componente determinista innegable, impuesta por diversos tipos de limitaciones físicas y biológicas, el azar, las contingencias y el carácter reciclador de la selección natural hacen del futuro una nave inabordable.

 “La naturaleza es rica en variedad pero pobre en innovaciones.”

Charles Darwin (El origen de las especies)

En el caso de los artefactos ideados por el hombre, medir su grado de éxito consiste en evaluar periodos de cientos o, en el mejor de los casos, de miles de años. Las cucharas, por ejemplo, ya eran de hueso allá por el Neolítico, antes de que se hicieran de madera o de metal. La bisutería ya triunfaba en la Edad del Bronce, así como el maquillaje entre las mujeres durante el periodo de romanización de la península Ibérica. Por cierto, eso me hace pensar que todo lo relacionado con la estética será siempre un negocio, pues sus raíces son muy profundas. Sin embargo, el éxito de las innovaciones en los reinos animal y vegetal se evalúa en periodos que van desde las decenas de miles hasta los millones de años.

Invenciones fracasadas y exitosas

En la naturaleza surgen invenciones que acaban convirtiéndose en líneas muertas sin que se sepa muy bien por qué. No han llegado hasta nuestros días los trilobites que poblaban los mares del Paleozoico y apenas si hay algunos braquiópodos (vencidos quizá por el eficaz sifón de las almejas modernas) o cefalópodos con concha, aparte del fósil viviente representado por Nautilus, a pesar de que en los mares del Mesozoico estaban por doquier. Sin embargo, siguen entre nosotros, con redoblado éxito, las célebres medusas, uno de los diseños más sencillos en el mundo de los metazoos. Las medusas probablemente se han librado de sufrir grandes exterminios por sus hábitos pelágicos, ya que el mar protege de manera sustantiva de las agresiones de índole astronómica. Pero es igualmente cierto que sus tentáculos poblados de unas células especializadas han resultado ser una excelente defensa contra los depredadores, a pesar de su simple estructura en forma de dardo enrollado. También perduran las tortugas terrestres, cuyo linaje compartió la Tierra con los lagartos terribles en la era secundaria. Nadie hubiera apostado un céntimo por una tortuga si la hubiera podido contemplar, hace más de 65 millones de años, campeando junto a los dinosaurios. Sin embargo ahí están, vivitas y coleando en el año 2010, un éxito sin duda ligado a su caparazón. Llevar un escudo protector a cuestas ha demostrado ser algo más que un invento temporalmente útil.

La invención del caparazón ha permitido a las tortugas persistir en el tiempo durante decenas de millones de años (Foto: Albert Bertolero)

Exitoso fue también el diseño corporal (sin más diseñador que la pasiva selección natural) de las delicadas libélulas, que llevan sobre la Tierra desde el Carbonífero, es decir, unos 300 millones de años. Erizos y ardillas han perdurado casi inmutables desde su origen en los bosques del Oligoceno hace unos 35 millones de años. Y, por supuesto, para éxito con mayúsculas el de las bacterias, a pesar de su simplicidad. A fin de cuentas, este ha sido, es y será un planeta de gérmenes, donde la aparente predominancia de las formas de vida macroscópicas no es sino una vana ilusión óptica. Es fácil percatarse de ello cuando estafilococos o estreptococos nos dejan fuera de juego. ¡A nosotros, unos complejos seres pluricelulares con núcleos protegidos por una membrana y dotados de un aparatoso sistema inmune!

Innovar reciclando

Suele decirse que la selección natural es miope, corta de vista. Permite que los seres vivos respondan a las presiones ambientales, pero no puede ver mucho más allá de sus narices a escala temporal. En ocasiones sucede, sin embargo, que un rasgo evolucionado en el pasado, dentro de un marco ambiental distinto, acaba resultando útil en el futuro y para otra finalidad. Pero esto no es anticipación o amplitud de miras por parte de la selección natural, sino puro reciclaje. Fue el caso de las plumas que, en origen, sirvieron a los dinosaurios emplumados como aislante térmico y que finalmente contribuyeron de manera determinante a la capacidad de vuelo.

A estas adaptaciones, que de manera fortuita acaban siendo beneficiosas en el futuro para una función distinta a la original, se les llama “exaptaciones”, un término mucho más adecuado que el de “pre-adaptaciones”, con su engañosa carga de visión a distancia de la selección natural. Muchas innovaciones (si no todas) no surgen de nuevas, sino simplemente reciclando material biológico preexistente, como el arte hecho a partir de latas de aluminio reutilizadas.

Huerto solar en bancales de la provincia de Castellón. Ejemplo metafórico de exaptación (Foto del autor).

Complejidad y éxito

Solemos pensar que lo complejo ha de tener necesariamente más éxito. Sin embargo, la simplicidad no sólo no está reñida con el éxito a largo plazo, sino que los diseños sencillos (como los coches que se fabricaban hace unas décadas) dan menos problemas y duran más. Los parásitos son un buen ejemplo. Su tendencia evolutiva no ha estado dirigida en absoluto a incrementar la complejidad anatómica, sino a simplificarla, y su éxito radica precisamente en ello.

La complejidad parece que surge más bien como una estrategia de supervivencia en un mundo de recursos limitados repleto de formas de vida. La tendencia a la simplicidad es también el caso de los animales cavernícolas que pierden tanto la pigmentación como la visión en un mundo sin luz. O el de las aves isleñas que acaban perdiendo la capacidad de vuelo. En resumen, parece que uno se complica la existencia (pigmentándose, adquiriendo órganos de visión y aparatos de huída) sólo cuando la vida te obliga a ello. La situación energética óptima sería un estado de mínimos en lo tocante a todas las estructuras no dirigidas directamente a la reproducción y la supervivencia.

Escasez y permanencia de las innovaciones

Darwin atribuyó la riqueza en diversidad y la pobreza en innovaciones de la naturaleza a la acumulación gradual de los cambios, que explican bien la microevolución (la adaptación a los medios locales). Hoy sin embargo intuimos que las grandes novedades evolutivas suceden principalmente bajo condiciones de aislamiento reproductor y, dado que éstas sólo se dan de forma ocasional, eso explicaría también la escasez de grandes innovaciones en el tiempo geológico. Además, la evolución por medios de selección natural no sólo es un mecanismo miope sino “perezoso”, de modo que cuando da con un descubrimiento que funciona lo suficientemente bien (para los fines de pasar los genes de una generación a otra) no tiene mayor interés en cambiarlo, aunque cumpla su cometido de manera menos eficaz de lo que sería posible.

Otro factor que también puede influir es que los grandes descubrimientos tienden a converger en grupos zoológicos muy distintos, o dentro de un mismo grupo pero en regiones biogeográficas distantes. Son de sobra conocidos los paralelismos, a la hora de encontrar soluciones funcionales, entre las faunas de mamíferos de África y Suramérica, o entre los extintos dinosaurios y los mamíferos de nuestros tiempos que probablemente han rellenado nichos ecológicos muy parecidos a los que quedaron vacantes. Esto parece sugerir que los grados de libertad de la inventiva natural son finitos y están limitados por numerosos factores, entre ellos el propio funcionamiento contingente de la maquinaria del desarrollo, que recicla estructuras preexistentes, y por las limitantes características físico-químicas de nuestro planeta.

Es probable que las innovaciones puedan perdurar más tiempo entre las especies reticentes al cambio fácil y rápido, aunque sea a costa de pagar un alto precio a corto plazo en forma de menor eficacia biológica debido a las condiciones cambiantes del entorno. Las innovaciones también perduran mejor entre las especies que viven en medios poco cambiantes (como los peces de las llanuras abisales), aunque en este caso sería más propio hablar de medios exitosos, resistentes al cambio ambiental.

Las medusas, que mencionaba al comienzo de estas líneas, deben su nombre al mito griego de la diosa Medusa, de cabellos serpentinos, dotada de grandes colmillos y capaz de petrificar a quien osara mirarla de frente. Pero medusa es también una forma del verbo griego (µέδω) que se traduce por pensar o meditar. Espero que estas líneas sirvan para meditar sobre lo altamente  impredecibles que resultan las innovaciones. Los ejercicios mentales sobre cómo serán la fauna y flora del futuro son sólo entretenidas fantasías. Seguro que nos quedaríamos de piedra si pudiéramos despertar en el mundo del mañana, tanto como cuando desde el presente miramos al pasado lejano a través de las ventanas que nos abren los fósiles.