Asunto:    | Noticias: 10 preguntas y respuestas sobre la evolución.
Fecha:      | 25 de agosto de 2008
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Ye Old One escribió:
>>> 10 preguntas y respuestas sobre la evolución
>>> Publicado: 23 de agosto de 2008
>>> http://www.nytimes.com/2008/08/24/us/WEB-tenquestions.html?_r=1&oref=slogin

John Harshman escribió:
Voy a aprovechar mis propias respuestas para algunas de estas preguntas con las respuestas del NCSE, porque prefiero mis propias respuestas. Por supuesto, soy mucho más extenso que ellos. Escribí estas para un proyecto de la SSE (Society for the Study of Evolution) que nunca se publicó. Antes tenían diagramas adjuntos, pero los reescribí sin depender de ellos.

Del artículo de The Times:
>>> "Diez preguntas para hacerle a su profesor de biología sobre la >>> evolución", un documento de Jonathan Wells, investigador sénior del >>> Discovery Institute, un grupo con sede en Seattle que aboga por el >>> diseño inteligente, cuyo objetivo es resaltar las debilidades de la teoría evolutiva. Aquí están sus >>> preguntas, junto con respuestas compiladas por el National Center for >>> Science Education. Se pueden encontrar más preguntas en el sitio del Dr. Wells, >>> http://www.iconsofevolution.com/ Más información sobre la evolución biológica >>> se puede encontrar en http://nationalacademies.org/evolution/.
[snip]

Jonathan Wells pregunta:
>> 2. El árbol de la vida de Darwin. ¿Por qué los libros de texto no hablan de la "explosión cambriana", >> en la que todos los principales grupos animales aparecen juntos en el >> registro fósil totalmente formados, en lugar de ramificarse desde un ancestro >> común, y así contradicen el árbol evolutivo de la vida?

El NCSE respondió:
> R. Peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos son todos > post-cámbricos. Reconoceríamos muy pocos de los organismos cámbricos > como "modernos"; de hecho, están en las raíces del árbol de la vida, mostrando > las apariciones más tempranas de algunas características clave de grupos de animales, > pero no todas las características y no todos los grupos. Los investigadores están vinculando estos > grupos cámbricos no solo con fósiles sino también con datos de biología del desarrollo.

John Harshman responde:
Hay muchos supuestos implícitos en esta pregunta. Wells afirma que

1. los libros de texto no tratan la explosión cámbrica,
2. todos los principales grupos animales aparecieron durante la explosión,
3. los grupos estaban "totalmente formados" cuando aparecieron, y
4. que todo esto de alguna manera falsifica la idea de descendencia común.
Como veremos, ninguno de estos supuestos es verdadero, por lo que la pregunta es sin sentido.

Usemos el método científico para poner a prueba la hipótesis de Wells (encubrimiento) frente a una hipótesis alternativa (espacio limitado). El evento más grande en la historia de la vida desde la explosión es, sin duda, la extinción masiva del final del Pérmico (o permo-triásica), en la que murieron hasta el 90% de todas las especies animales del planeta, pero nadie sugiere que esa extinción sea un problema para la evolución. Comparemos cuántos libros de texto tratan la explosión cámbrica frente a cuántos tratan la extinción del final del Pérmico. La predicción de la teoría del encubrimiento es que más textos mencionarían la extinción al final del Pérmico que la explosión cámbrica; la predicción de la teoría del espacio limitado es que mencionarían el mismo número o menos la extinción al final del Pérmico. ¿Resultado? De los 18 textos examinados (incluidos los diez de Wells), 16 mencionan la explosión cámbrica, mientras que solo 10 mencionan la extinción al final del Pérmico. De los que mencionan ambos eventos, todos salvo uno dan más cobertura —un promedio de tres veces más— a la explosión cámbrica que a la extinción al final del Pérmico. (¿Qué hace su libro de texto?) Así, se refutan tanto la afirmación de Wells de que los libros de texto no mencionan la explosión como su implicación de que hay un encubrimiento. Por supuesto, Wells no sostiene realmente que los libros de texto no discutan la explosión cámbrica. Quiere decir que no la consideran evidencia contra la evolución, y cree que deberían hacerlo. Sus motivos, sin embargo, no se sostienen al examinarlos.

Es importante señalar que nuestro conocimiento de la explosión cámbrica, y de la vida aún más temprana, es fragmentario. La mayoría de los tipos de animales se preservan raramente como fósiles, por lo que gran parte de nuestra información está limitada a unos pocos depósitos con preservación excepcional, como las famosas faunas de Chengjiang y Burgess. No se conocen depósitos de ese tipo en el período crucial precedente a la explosión. E incluso cuando tenemos fósiles excepcionales, la información que podemos extraer de ellos es limitada. Los fósiles no vienen con etiquetas que digan "soy el ancestro común de moluscos y braquiópodos", o incluso "soy un artrópodo". Mucha de la información disponible a partir del estudio de animales vivos no aparece ni siquiera en los mejores fósiles. Finalmente, hay que recordar que cuando decimos que un phylum "aparece" en la explosión cámbrica, queremos decir que aún no se conocen fósiles anteriores que podamos atribuir con seguridad a ese phylum. Hace pocos años no se conocían vertebrados cámbricos, pero recientemente los vertebrados se han añadido a la lista de grupos que se originaron en la explosión. Pero tal vez eso se deba simplemente a que todavía no hemos encontrado el vertebrado aún más antiguo, o, peor aún, no lo hemos reconocido porque el fósil está mal conservado.

¿Aparecen todos los principales grupos animales en la explosión cámbrica? No. Con "grupo principal", Wells se refiere a un phylum (plural: phyla). La explosión cámbrica, que pudo haber durado tan solo cinco millones de años, vio la primera aparición inequívoca de la mayoría de los grandes grupos de invertebrados marinos con conchas calcificadas, y por lo tanto con excelentes registros fósiles, así como varios grupos de animales de tejido blando: en total ocho phyla, de un total de casi treinta. Aparecen algunos phyla antes de la explosión; de hecho, según la interpretación debatida de algunos fósiles fragmentarios, el número que aparece durante la explosión puede ser de uno más a tres menos que ocho. Ocho phyla más aparecen primero en el registro fósil después de la explosión, desde el Cámbrico medio hasta el Cenozoico, y nueve en realidad no tienen registros fósiles en absoluto. (Lo último se debe casi con total certeza a falta de preservación y no a un origen reciente, porque sí existen muy pocos fósiles antiguos de algunos de esos grupos. Por ejemplo, el nematodo (gusano redondo) más claramente identificable conocido es del Cretácico; se alegan ejemplos más antiguos tan tempranos como el Mississippiano, pero todos son controvertidos, y los fósiles de nematodos de cualquier edad son extremadamente raros.) Y hay que notar que Wells está ignorando por ninguna buena razón a todas las plantas, hongos y protistas.

¿Fueron estas primeras apariciones "totalmente formadas"? Es difícil saber qué quiere decir Wells con eso. ¿Cómo se vería un animal "parcialmente formado"? Los animales cámbricos sin duda no son idénticos a los modernos. Poseen algunas pero no todas las características que caracterizan a los phyla modernos con los que están relacionados. Por ejemplo, algunos artrópodos cámbricos, como Anomalocaris y Opabinia, parecen carecer de patas articuladas excepto un solo par cerca de la boca; el resto del cuerpo tenía lóbulos, algo parecido a los modernos Onychophora, que son parientes de los artrópodos pero no artrópodos. Los parientes cámbricos de los Onychophora eran comunes, pero a diferencia de sus parientes modernos vivían en el océano y carecían de órganos importantes de los animales modernos. También hay otros fósiles cámbricos que sí se asemejan a las posibles formas ancestrales de dos o más phyla. Los animales con caparazón y escamas llamados halkieriidos, por ejemplo, tienen características de moluscos y braquiópodos. Hubo vertebrados en el Cámbrico, pero eran más primitivos que cualquier vertebrado actual, parecidos más de cerca al Amphioxus moderno, un cordado no vertebrado. No había peces óseos, tiburones, anfibios, reptiles ni mamíferos. De hecho, no había vida en tierra en absoluto.

Wells también juega con las definiciones de manera muy laxa. La explosión cámbrica no es sinónima de todo el período cámbrico. Aunque Wells da una duración para la explosión de 5 a 10 millones de años, también considera que los grupos se originaron en la explosión si aparecieron en algún momento durante el Cámbrico, un período de más de 50 millones de años. También cuenta grupos que aparecieron por primera vez en el registro fósil "poco antes" del Cámbrico, y esto a veces corresponde a hasta 30 millones de años antes del comienzo del Cámbrico (o más de 40 millones de años antes del inicio de la explosión). Así, por su definición flexible, la explosión cámbrica puede ser tan corta (cuando quiere enfatizar su abruptitud) como de 5 millones de años o tan larga (cuando quiere enfatizar su magnitud) como 80 millones de años, y estas definiciones diferentes nunca se distinguen, dejando la impresión de que todo lo ocurrido durante el período más largo de 80 millones de años puede condensarse en el período más corto de 5 millones. No es de extrañar que hable de una explosión.

No hay controversia sobre si la explosión cámbrica ocurrió. La pregunta es qué fue. ¿Aparecieron nuevos planes corporales de repente (si 10 millones de años pueden llamarse repentino)? ¿O recién se hicieron visibles al crecer de tamaño y/o adquirir esqueletos duros? El registro fósil es confuso, pero hay pistas. La explosión cámbrica (definida por la primera aparición de trilobites) fue precedida por el estadio Tommotiano del Cámbrico, cuya fauna consiste en una variedad de conchas pequeñas enigmáticas. Algunas pudieron ser pequeños moluscos. El Tommotiano fue precedido por el Precámbrico tardío, hogar de la fauna edeacárica. Algunas de estas pudieron ser parientes de phyla modernos, aunque es difícil decirlo porque no se conservaron con detalle suficiente. Es seguro que al menos algunos animales bastante avanzados ya existían, porque túneles y huellas hechas por animales desconocidos pero necesariamente avanzados se hicieron comunes en el final Precámbrico.

La ciencia funciona comparando explicaciones alternativas para los datos, aceptando provisionalmente la alternativa que mejor se ajusta a los datos. Wells, sin embargo, no presenta ninguna teoría para explicar los datos. ¿Fueron creados los phyla animales de la nada durante la explosión cámbrica? Si es así, ¿significa eso que todas las especies modernas dentro de esos phyla descienden cada una de un único ancestro phylum? Si esa no es su teoría, su pregunta ni siquiera tendría sentido aunque sus premisas fueran verdaderas. Los vertebrados más antiguos conocidos aparecen al final de la explosión. Eran "totalmente formados", en el sentido de que podemos decir que eran vertebrados. Pero ninguna de las clases vertebradas modernas, y menos las órdenes, familias, géneros o especies, es conocida del Cámbrico. ¿Sugiere Wells que los vertebrados modernos descienden de un vertebrado primitivo del Cámbrico? ¿O cree que todos fueron creados, por separado, más tarde? Pero la segunda teoría también haría problemática la explosión cámbrica desde su perspectiva. ¿Qué piensa Wells?

Literatura Budd, G. E., y S. Jensen. 2000. Una reevaluación crítica del registro fósil de los phyla bilaterales. Biol. Rev. 75:253-295.

Valentine, J. W., D. Jablonski y D. H. Erwin. 1999. Fósiles, moléculas y embriones: nuevas perspectivas sobre la explosión cámbrica. Development 126:851-859.

Jonathan Wells pregunta:
>> 3. Homología. ¿Por qué los libros de texto definen la homología como similitud debida a >> descendencia común, y luego afirman que es evidencia de descendencia común, es decir, >> un argumento circular que se disfraza de evidencia científica?

El NCSE respondió:
> R: La misma estructura anatómica (como una pata o una antena) en dos > especies puede ser similar porque fue heredada de un ancestro común > (homología) o por presión de adaptación similar (convergencia). > La homología entre estructuras en distintas especies no se da por sentada, sino que se prueba > mediante la comparación repetida de numerosas características que se agrupan o no en > conglomerados sucesivos. La homología se usa para probar hipótesis de > grados de parentesco. La homología no es "evidencia" de descendencia común: > la descendencia común se infiere a partir de muchas fuentes de información y se refuerza > con los patrones de similitud y disimilitud de las estructuras anatómicas.

John Harshman responde:
Esta pregunta se debe a la confusión de Wells entre cómo se define algo y cómo se reconoce, que son dos cosas muy distintas. La homología, efectivamente, se define como similitud debida a descendencia común. Pero no etiquetamos cualquier similitud como homología y la llamamos evidencia de descendencia común. Eso sería efectivamente circular. Lo que realmente hacemos es bastante diferente. La similitud entre las características de dos organismos es una observación. Si la similitud es suficientemente detallada (que "ambos son grandes" o "ambos son verdes" no bastan) la consideramos candidata a homología.

Las homologías pueden probarse en cierto grado al predecir que los caracteres serán similares en formas que aún no hemos comprobado. Por ejemplo, si proponemos que los huesos de apariencia similar en dos animales son homólogos, podríamos predecir que surgirían de precursores similares en el embrión, que tendrían relaciones espaciales similares con otros huesos del organismo y que su desarrollo estaría influido por genes similares. Esto es habitualmente lo que ocurre.

Pero la forma principal de probar homologías candidatas es mediante la congruencia con otras homologías candidatas. Por congruencia entendemos que ambos caracteres pueden pertenecer plausible y razonablemente a la misma historia. Si la historia de la vida se parece a un árbol, con especies relacionadas por ramificar a partir de ancestros comunes, entonces todas las homologías verdaderas deberían ajustarse a ese árbol; es decir, cada homología debería surgir una vez y solo una vez en el árbol. Si un gran número de homologías candidatas funcional y genéticamente independientes encajan en el mismo árbol evolutivo, podemos inferir tanto que los candidatos realmente son homologías como que el árbol refleja una historia evolutiva real.

Y de hecho eso es lo que comúnmente encontramos. Los mamíferos, por ejemplo, se infiere que descienden de un ancestro común porque todos tienen pelo, glándulas mamarias y otras características más crípticas como siete vértebras cervicales ^[1] y tres huesos del oído. Todas estas características aparecen juntas: los mamíferos tienen todas ellas y ningún otro animal tiene ninguna de ellas. Además, otros caracteres apoyan agrupaciones coherentes dentro de los mamíferos, y agrupaciones dentro de esas agrupaciones. En la mayor parte de la vida, los grupos se organizan de un modo muy especial llamado jerarquía. En una jerarquía, cada grupo se relaciona con cada otro grupo de una de dos maneras: o un grupo está contenido enteramente dentro del otro, o no comparten miembros en absoluto. Ningún par de grupos puede solaparse parcialmente.

Lo que vemos al intentar organizar especies usando homologías candidatas es que los grupos organizados según diferentes caracteres encajan en la misma jerarquía anidada. ¿Por qué los caracteres deben encajar juntos de manera tan coherente? La biología evolutiva explica estos caracteres como homologías, todas evolucionadas en un único árbol de descendencia.

Wells no ofrece ninguna explicación alternativa para esos patrones, y de hecho son difíciles de explicar de cualquier otra forma que no sea como reflejos de una historia evolutiva. Wells lo encarga todo mal. La homología no es un argumento circular; es un árbol ramificado de evidencia. [snip]

Jonathan Wells pregunta:
>> 5. Archaeopteryx. ¿Por qué los textos lo retratan como el eslabón perdido entre >> dinosaurios y aves modernas, incluso cuando probablemente las aves modernas >> no descienden de él y sus supuestos ancestros no aparecen hasta millones >> de años después de su aparición?

El NCSE respondió:
> R: La noción de un "eslabón perdido" es un concepto erróneo anticuado > sobre cómo funciona la evolución. Archaeopteryx (y otros fósiles con plumas) > muestra cómo una rama de reptiles adquirió gradualmente tanto la anatomía > única como las adaptaciones de vuelo encontradas en todas las aves modernas. Es un > transitional fossil. Estos fósiles no son ancestros directos de las aves modernas sino parientes, > y, como todo el mundo sabe, un tío puede ser más joven que uno.

John Harshman responde:
¿Qué debe ser Archaeopteryx para calificar como un "eslabón" (no un eslabón perdido, porque no está perdido)? Wells aparentemente (nunca lo dice de forma explícita) requiere una gradación insensible de ancestros y descendientes que conduzca desde un dinosaurio incuestionable a un ave incuestionable, con Archaeopteryx en el medio. Aunque eso estaría bien, no es casi necesario y, considerando la calidad del registro fósil, es afortunado.

¿Cuán probable es que encontremos ancestros directos de especies vivas en el registro fósil? Eso depende de la calidad del registro fósil. Si hemos encontrado la mayoría de las especies extintas que jamás vivieron, nuestras posibilidades son buenas; por el contrario, si nuestro conocimiento es irregular, nuestras posibilidades son malas. Podemos juzgar la calidad del registro fósil de los dinosaurios según las especies que hemos encontrado hasta ahora. La mitad de todos los géneros de dinosaurios conocidos solo se conocen por un único ejemplar, lo que sugiere que hay muchos más géneros para los que todavía no se ha encontrado siquiera ese único espécimen. Además, muchos de los géneros con múltiples ejemplares solo se conocen de un único tiempo y lugar. Tenemos nueve ejemplares de Archaeopteryx, todos de una sola cantera de piedra caliza en Alemania. Archaeopteryx es el único ave jurásica conocida. ¿Qué probabilidad hay de que ese único ave jurásico que hemos encontrado por casualidad sea el ancestro de todas las aves posteriores? Dado el tamaño pequeño de la muestra, es poco probable que hayamos hallado los ancestros de la mayoría de los grupos de dinosaurios, incluidas las aves.

Afortunadamente, a menudo podemos encontrar fósiles que no están tan lejos en tiempo ni aspecto de esos ancestros. Archaeopteryx es uno de esos fósiles. Probablemente no es el ancestro de las aves. (Distinguir ancestros reales de primos de los ancestros es, en sí mismo, un problema sin resolver.) Pero representa una etapa de transición clave entre dinosaurios terópodos y aves modernas. Tiene algunas características de terópodos, algunas de aves, y otras que están entre ambas. Wells no ofrece explicación alguna de la naturaleza transicional de Archaeopteryx. Tenemos otros fósiles para etapas transicionales más primitivas y más avanzadas. Algunas de las etapas transicionales más primitivas, como Velociraptor, vivieron después de Archaeopteryx. Tales son las contingencias de la preservación. Nadie afirma que los ancestros aparezcan después de sus descendientes, solo que hemos muestreado una gran familia de primos y hermanos en puntos aleatorios a lo largo del tiempo, algunos de los cuales (como Velociraptor) se parecen más a su ancestro común que otros (como Archaeopteryx).

Puede ser útil una comparación para comprender este punto. Consideremos las relaciones humanas. Tenemos varios simios fósiles, en su mayoría con más de 10 millones de años de antigüedad. También tenemos varios homínidos fósiles, de los cuales Australopithecus afarensis, representado por "Lucy", es quizá el más famoso y se ha mencionado a menudo como posible ancestro humano. Si bien no está claro si A. afarensis es o no un ancestro humano directo, definitivamente no está muy lejos de esa línea. Los parientes humanos más cercanos son los chimpancés. Los chimpancés no tienen un registro fósil conocido.

Alguien podría intentar sembrar dudas sobre esta filogenia humana alegando que los humanos modernos probablemente no descienden de Lucy y que sus supuestos ancestros (es decir, chimpancés) no aparecen hasta millones de años después. Claro, hay otros simios fósiles anteriores, pero están mucho más lejos de los humanos que los chimpancés. Nadie hace realmente ese argumento, probablemente porque fácilmente lo reconocemos como ridículo, equivalente a la pregunta: "Si los humanos descendemos de simios, ¿por qué aún hay simios?" Ni siquiera hay que aceptar la evolución humana para darse cuenta de que esa pregunta es absurda. (Vale, algunos creacionistas hacen ese argumento; pero otros creacionistas se dan cuenta de que no deberían.) Pero la pregunta de Wells sobre Archaeopteryx es exactamente la misma. No estamos seguros de que Archaeopteryx sea un ancestro directo de las aves modernas, pero no está lejos de esa línea.

Los dinosaurios terópodos que Wells llama "supuestos ancestros" de Archaeopteryx, como Velociraptor, son simplemente los parientes más cercanos conocidos de Archaeopteryx y se encuentran en la misma relación con él que los chimpancés respecto de Lucy: más recientes en el tiempo pero más primitivos. Y, por supuesto, hay muchos parientes terópodos anteriores y aún más primitivos. Sabemos que el registro fósil es incompleto, y es incompleto tanto para aves/dinosaurios como para humanos/simios. La concordancia entre el registro fósil real y nuestras expectativas naturales de que los caracteres primitivos aparecerán antes que los avanzados es sorprendentemente buena, pero no perfecta; como en estos dos casos, algunos fósiles que quisiéramos ver no se han encontrado. Pero se han encontrado suficientes para darnos un cuadro claro, al menos de forma general, de la evolución tanto humana como de las aves. "Lucy" y Archaeopteryx no tienen que ser directamente ancestrales para aportar contribuciones importantes a esos cuadros.

Notas:

1. Las únicas tres excepciones conocidas son el manatí y el perezoso de dos dedos, que tienen seis vértebras cervicales, y el perezoso de tres dedos, que normalmente tiene nueve.