EL HOMBRE FÓSIL
Frank W.
Cousins
10 — Consideraciones biológicas y
matemáticas.
En años recientes, las ideas expresadas en el Capítulo 2 han
quedado algo más claras gracias a las investigaciones de
Scossiroli,
que ha demostrado que las mutaciones inducidas por medios artificiales llegan a
un techo muy limitado en una característica seleccionada más allá de la que no
tienen lugar ningunos cambios adicionales. Sin embargo, y esto es de crucial
importancia, las mutaciones e incluso series de mutaciones dirigidas, nunca
dieron lugar a la aparición de caracteres esencialmente nuevos de magnitud
genética. En base de esto se desprende que los cambios mutacionales permanecen
estructuralmente restringidos al genotipo básico al que pertenece la raza o
especie en cuestión. En otras palabras, no se pueden producir experimentalmente
transformaciones de un determinado genotipo básico a otro como resultado de una
serie de mutaciones unidireccionales.
Si postulamos una pequeña población marginal que está
esforzándose por sobrevivir, quedará claro que no puede tomar consigo
todos los genes de su
población matriz, sino sólo una parte de los mismos. De modo que cada nueva raza o especie posee un fondo
genético empobrecido y no
adecuadamente suplementado por nuevos materiales genéticos adquiridos por
mutaciones.
Esto apunta sin duda alguna a un movimiento escatológico en
la estructura de nuestro mundo orgánico que no se dirige hacia una evolución
progresiva en el sentido de la ideología transformista de Huxley, sino de la
muerte genética.
Si aplicamos esta perspectiva a la pretendida evolución del
hombre desde un grupo ameboide, la idea del transformismo recibe un golpe mortal
intelectual — y esto ha sido explorado por Duyvene de Wit.
Cosa sorprendente, las investigaciones más recientes en
embriología tienden a desacreditar el papel de los genes en el orden jerárquico
del proceso del desarrollo. Los trabajos de Pasteels, Raven y
Curtis indican que el proceso
de desarrollo puede ser decidido principalmente por el córtex del óvulo. Lo
cierto es que se ha demostrado que se pueden fertilizar fragmentos de óvulo,
incluso si el núcleo del óvulo, con su material genético, está ausente. Esto
corta por lo sano la atrincherada idea evolucionista de que las ontogenias
individuales se deben únicamente a la secuencia ininterrumpida de la acción de
los genes.
La cohesión interna de la transmisión ininterrumpida de información dentro de un
fílum podría estar almacenada en la corteza del óvulo; puede que se llegue a ver
que el misterioso córtex del óvulo, que como un «tejido sin costura» encierra
somáticamente cada fenotipo original, actúa inhibiendo el flujo de genes entre
ellos. Este punto de vista es favorable a la génesis de organismos completos y
adverso a sistemas genéticos que se transforman a través de los fílums, proceso
éste que nunca ha sido constatado en el mundo de lo viviente.
Kerkut
ha dejado bien claro que dentro de los mamíferos no hay una solución clara para
la evolución, y que los hechos son más fácilmente acomodados desde la
perspectiva de que los respectivos órdenes son polifiléticos, no monofiléticos.
En efecto, la perspectiva de que la coherencia de las unidades en cualquier
fílum pueda ser sólo genética recibe un giro, y el énfasis debe ponerse más bien
en criterios estructurales y no genéticos.
Lo que se ha dicho más arriba se aplica con la misma fuerza
a Homo como parte
componente del fílum principal Chordata, y desde un punto de vista genético y
embriológico es difícil ver cómo abarca más que una sola especie
multirracial.
Los hay que buscan una perspectiva genética en la estructura
molecular de la molécula de proteína, y aquí tenemos una tarea compleja y ardua.
En la nueva edición de 1968 del Atlas of Protein
Sequence and Structure, publicado anualmente por la
Fundación Nacional para la Investigación Biomédica de Maryland, se publica la
estructura química completa de unas 250 proteínas y fragmentos de muchas más.
Aparecen unas claras diferencias entre las especies, y éstas tienen su mejor
ilustración en las moléculas de la hemoglobina y del citocromo c. La secuencia
del citocromo c ha sido determinada ya para más de 30 especies diferentes, desde
el hombre hasta la levadura. Se sostiene que las semejanzas en las diversas
moléculas de citocromo c destacan la vinculación de todas las formas de vida, y
que las diferencias dan una medida de divergencia evolutiva de una a otra especie. Así,
entre la secuencia aminoácida del citocromo c del hombre y del mono rhesus hay
una sola diferencia, pero entre el citocromo c del hombre y del caballo hay
doce. Las diferencias entre el hombre y otras formas de vida en la secuencia del
citocromo c son:
- perro 11
gallina 13
tortuga 15
serpiente de
cascabel 14
atún 21
mosca de la «Chyromya
marcellaria» 27
trigo 43
levadura 45
De este modo se abriga la esperanza de desarrollar un árbol
genealógico que exhiba el desarrollo evolutivo de la proteína, y luego se debe
preparar una escala de tiempo para exhibir cuándo se separó una especie de otra.
No se debería dejar que este ejemplo de la versatilidad del biólogo oculte un
truco muy hábil. Las diferencias en el citocromo c revelan divergencias, pero
estos estudios morfológicos no pueden revelar nada
más que esto, que las divergencias son constitucionales; la cuestión de si son producto de fuerzas evolutivas o creativas no
se podrá resolver ni siquiera con las más audaces investigaciones acerca de la
morfología.
El descubrimiento de Watson y Crick de la función genética
del DNA (ácido desoxirribonucleico), junto con la evidencia que han dado de la
duplicación del DNA, se han aceptado muy generalmente como demostración de que
los seres vivos se pueden interpretar mediante las leyes de la física y de la
química. Desde luego, han alentado a algunos a ver un vínculo más claro que
hasta hoy entre la materia orgánica y la inorgánica. Pero la resolución del DNA
no explica la especificidad heredada de la vida; más bien, hay razones
convincentes para dejar patente que la vida se sigue derivando de nada menos que
la misma vida. Estas dificultades las expresan con un enérgico lenguaje los
famosos herejes de Watson-Crick: el Profesor Barry Commoner y el Profesor Michael
Polanyi
en sus recientes escritos, que deberían consultarse antes de que nadie se
precipite a una conclusión en estos difíciles problemas biológicos y
matemáticos.
El planteamiento matemático a la evolución de la vida es de
considerable interés. Hace muchos años, el Profesor Mottram discurrió acerca de la
improbabilidad de que la molécula de proteína se formase por azar. Más
recientemente, el doctor F. B. Salisbury ha pedido a los
biólogos que examinen el problema con mayor atención. Señala él que «Una
proteína pequeña típica podría contener 300 aminoácidos, y su gene controlador
alrededor de 1.000 nucleótidos (tres para cada aminoácido). Debido a que cada
nucleótido en una secuencia representa una de cuatro posibilidades, la cantidad
de diferentes clases de secuencias es igual al número 4 elevado a la potencia de
la cantidad de secuencias en la cadena; es decir: 41000, o alrededor de
10600.
Imaginemos que el océano primitivo tuviera una profundidad
uniforme de 2 km, que cubriera la Tierra entera, y que contuviera DNA a una
concentración de 0,001 M (alrededor de 70 g de DNA/l de solución), cada molécula
de doble hélice con 1.000 pares de nucleótidos. Imaginemos además que cada
molécula de DNA se reprodujese un millón de veces por segundo, y que tiene lugar
una sola sustitución de nucleótido (una mutación) cada vez que una molécula se
reproduce, y que no hay nunca dos moléculas de DNA iguales. En cuatro mil
millones de años se producirán 7,74 x 1064 clases diferentes de moléculas de
DNA. Si tomamos 1020
planetas similares en el Universo, esto nos daría 7,74 x 1084 (digamos, en números redondos,
1085) moléculas
diferentes. Si hay sólo una molécula apropiada de DNA para nuestro acto de
selección natural, la probabilidad de producirla en estas condiciones es de
1085/10600, o
de sólo 10-515. Si
10100 diferentes
clases de moléculas pudieran llevar, cada una de ellas, la necesaria síntesis
precursora, esto equivale a decir que se podrían cambiar 166 de los nucleótidos
sin pérdida en la actividad última de la enzima. Con todo, sólo sería aceptable
una molécula de cada 10500, y después de cuatro mil millones de años en 1020 planetas, 10415 de las primeras 10500 posibilidades quedarían sin ser
sintetizadas. Así, las probabilidades son, entonces, todavía inimaginablemente
pequeñas (10-415) de
que se produzca en todo este tiempo una molécula apropiada de DNA. Y si surgiera
la molécula adecuada por un fantástico golpe de suerte, el problema vuelve a
suscitarse la próxima vez con las restricciones implicadas por un
precursor.
En los océanos de 2 km de profundidad en los
1020 planetas durante
los 4 x 1012 años, la
cadena de DNA puede tener sólo 141 nucleótidos si se han de producir todas las
1085 posibles clases.
Esto codificaría una secuencia de proteína de sólo cuarenta y siete aminoácidos
de longitud.
El argumento de estos números es que una cadena de DNA de
1.000 nucleótidos de longitud puede ser un individuo singular en medio de una
población de 10600
otros individuos singulares. Los números de esta clase no tienen precedente en
ninguna otra parte más que en los conceptos de la teoría de la información.
Supongamos, por ejemplo, un universo cúbico con dimensiones de 20 mil millones
de años luz por arista. En Angstroms, el tamaño de la arista se expresaría como
1039 Å, con un
volumen de «solamente» 10117 Å3.
¡Imaginemos la cantidad de universos necesarios para contener
10600 moléculas de
DNA bien apretadas!
A pesar de las desatinadas suposiciones que se han
permitido, el problema se hace evidente. En la suposición de una evolución de la
vida en la Tierra estamos tratando con millones de diferentes formas de vida,
cada una de ellas basada en muchos genes. Sin embargo, el mecanismo mutacional
que se propone en la actualidad podría quedar corto por cientos de órdenes de
magnitud de producir, en sólo cuatro mil millones de años, siquiera uno solo de
los genes precisos.
Para complicar más el problema, consideremos el fantástico
contenido de información del núcleo. El DNA en el hombre contiene alrededor de
109 de pares de
nucleótidos por núcleo (otros organismos desde 107 a 1011 pares). Escrito en tipo estándar,
esto ocuparía una biblioteca de alrededor de 1.000 volúmenes
(109 bits, 2.000
bits/página, 500 páginas/volumen). Britten y Kohn han expuesto que ciertas
secuencias de DNA de organismos superiores se repiten desde mil a un millón de
veces por célula. De ahí que mucho de ello es redundante. Las investigaciones
acerca de secuencias aminoácidas dentro de una proteína determinada implican
también una elevada redundancia. Sin embargo, suponiendo que sólo una décima
parte del genoma del hombre sea relevante, sigue habiendo 108 bits de información (100 volúmenes).
¿Podría esto ser explicado mediante el proceso de mutación?
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