Una tierra cambiante, una vida cambiante
Manuel J. Andreu
La evolución biológica constituye un conjunto de cambios
en las formas de vida a lo largo del tiempo que gira en tomo a dos ejes:
por una parte el potencial de variabilidad que aseguran los diferentes
mecanismos reproductivos y las alteraciones de los genes (mutaciones),
y por otra la selección natural. Ambos elementos conjuntamente,
determinan las dos características más sobresalientes de
los procesos de cambio evolutivo: la diversificación y la adaptación
al medio.
La generación de variabilidad es en gran medida un mecanismo
interno con respecto a los seres vivos (exceptuando el papel que juegan
agentes mutagénicos externos). Aunque despierte cierto recelo teleológico,
puede decirse que en los organismos vivos existe un impulso interno hacia
la variación y la innovación aleatorias que viene dado por
sus mecanismos de reproducción sexual. Por el contrario, la selección
natural es un mecanismo externo a los seres vivos que depende de una relación
entre ser vivo y ambiente. Este es un detalle importante ya que en ocasiones,
implícita o explícitamente, la evolución biológica
se muestra como una capacidad de cambio intrínseca de los seres
vivos. La posibilidad de evolucionar se convierte así en una cualidad
consustancial a lo vivo, cuando en realidad la evolución es esencialmente
el resultado de una interacción en la que el ser vivo constituye
sólo una de las partes implicadas.
Un ser vivo es una estructura organizada que puede mantener una serie
de variables propias estables bajo la influencia de un conjunto de factores
ambientales. La adaptación al medio a través de la selección
natural constituye un proceso por el que los integrantes de una población
o especie alcanzan un ajuste entre sus peculiaridades y las del medio que
les rodea. Este ajuste o equilibrio conlleva un aumento de la eficacia
biológica. El cambio evolutivo se produce cuando alguno de los dos
elementos (ser vivo y entorno) o ambos varían y ello desemboca en
un desequilibrio en la interacción. Aunque el ambiente no se modifique
a lo largo del tiempo, la evolución biológica está
asegurada porque las poblaciones proporcionan tarde o temprano innovaciones
que serán favorecidas por la selección natural y que terminarán
estableciéndose y dando lugar a nuevas formas de vida. El razonamiento
puede hacerse aun mucho más complejo ya que para cada ser vivo el
resto de seres vivos forman también parte de su entorno.
Ahora bien, si consideramos un entorno estable, cuanto mayor sea el
grado de adaptación de una especie a su medio, más complejo
resultará aumentar su eficacia biológica y por tanto, menores
serán sus posibilidades de cambio evolutivo. Además, aunque
la capacidad de variación aleatoria de los seres vivos permite una
cierta tasa de cambio, esta variación no determina la dirección
de dichos cambios. Por el contrario, los cambios en las condiciones ambientales
originan un desajuste entre los seres vivos y su medio y este desequilibrio
se convierte en un motor auxiliar que impulsa nuevos cambios. Nuevas condiciones
ambientales equivalen a nuevos desafíos para la imaginación
ciega de la Naturaleza. Aún más, los cambios ambientales
no sólo impulsan los cambios evolutivos sino que además determinan
en parte su dirección.
A menudo se resalta la notable estabilidad de las condiciones ambientales
de la Tierra que ha permitido la existencia de la vida a lo largo de al
menos 3.800 millones de años; pero de no menos importancia han sido
las oscilaciones de estas condiciones ambientales para comprender la vida
con una dimensión histórica. Internamente, la Tierra posee
una estructura dinámica cuya actividad repercute en las condiciones
ambientales de la superficie del planeta en la que se desarrolla la vida.
La energía calorífica necesaria para esta dinámica
se acumuló durante la formación del planeta, a partir de
la energía residual de las miles de colisiones entre planetesimales
que debieron ocurrir en su origen, y posteriormente, a partir de la desintegración
paulatina de elementos radiactivos acumulados en el interior y de reajustes
físico-químicos internos. Desde entonces, la Tierra se enfría,
pero al disiparse hacia el exterior, el calor interno pone en marcha los
mecanismos de la dinámica interna de la Tierra. Esa energía
calorífica es la que «mueve» el «motor geológico»
de la Tierra.
El dinamismo interno de la Tierra se manifiesta a través de
dos fenómenos importantes para la geología de la Tierra y
posiblemente para la evolución biológica: El magnetismo terrestre,
debido a los movimientos de partículas cargadas eléctricamente
en el núcleo de la Tierra y la tectónica global que, entre
otras cosas, implica el desplazamiento de las masas continentales debido
a corrientes de convección en la astenosfera (la capa que existe
bajo la litosfera que es la capa más superficial de la Tierra).
El campo magnético de la Tierra genera un auténtico escudo
protector contra diversos tipos de radiación cósmica. La
magnetosfera reduce significativamente la cantidad de rayos cósmicos
que llegan hasta nuestra atmósfera y disminuye por tanto la tasa
de mutación asociada a ellos. Pero hoy sabemos que el campo magnético
no es constante. Con frecuencia el campo magnético de la Tierra
ha invertido su polaridad. La inversión magnética terrestre
es un proceso que puede prolongarse durante 15.000- 20. 000 años
y durante este periodo además de desvanecerse transitoriamente la
dipolaridad del campo magnético, su intensidad decrece hasta un
10% de su valor habitual. Se ha especulado que esta disminución
de intensidad ha podido favorecer un aumento de la tasa de mutación
durante periodos en los que una mayor proporción de rayos cósmicos
llegarían a la Tierra. Sin embargo, no es posible valorar de forma
objetiva cuáles pueden haber sido las consecuencias concretas de
esta influencia.
Mucho más evidentes son los efectos sobre la vida de la tectónica
de placas. Curiosamente el descubrimiento e interpretación de las
inversiones de polaridad del eje magnético fue una de las herramientas
más útiles para resolver el complejo rompecabezas de la dinámica
de la litosfera terrestre. Gracias a ello hoy sabemos que los fondos de
los océanos surgen en mitad de continentes, se van expandiendo y
luego son destruidos en un ciclo que se repite en lugares distintos de
la Tierra. De esta forma, los océanos nacen, crecen y vuelven a
cerrase modificando una y otra vez su geografía y distribución,
mientras los continentes, como espectadores pasivos, son desgajados, empujados
de un lugar a otro y vueltos a reunir en un ciclo que se repite aproximadamente
cada 400 millones de años y que se denomina ciclo supercontinental.
El desplazamiento de los continentes a lo largo de la superficie terrestre
ha supuesto una continua variación de las condiciones ambientales
locales en la Tierra por lo que ha debido tener una influencia decisiva
sobre la evolución biológica. Los cambios ambientales asociados
a la deriva continental han podido deberse a varios motivos: Desde el punto
de vista de cada masa continental, el cambio de latitud de cada una conlleva
una inevitable modificación de su clima local. Este hecho de por
sí ha podido jugar un papel crucial en la evolución por los
motivos que hemos visto antes.
Desde un punto de vista global de todas las masas continentales, los
argumentos son más variados y complejos. Por ejemplo, la reunión
de masas continentales hasta formar grandes supercontinentes, como es el
caso de la Pangea, debió establecer puentes para el flujo de seres
vivos de un lugar a otro. Esto permitió modificaciones profundas
en las comunidades que influyeron en su posterior evolución. Además,
la unión de continentes tiene una influencia directa sobre la heterogeneidad
ambiental. Cuanto mayor sea el número de continentes y más
extensa sea su distribución mayor será el número de
biotopos diferentes. Lógicamente, cuanto mayor sea la diversidad
ambiental mayor será la diversidad biológica. Por tanto,
la unión de continentes desemboca en el efecto contrario: una disminución
de la diversidad biológica. Tal hipótesis concuerda de hecho
con lo observado en determinadas comunidades de seres vivos. De modo contrario,
puede argumentarse que la separación de diferentes masas continentales
elimina puentes para el intercambio genético, determina la formación
de líneas evolutivas independientes, y aumenta la heterogeneidad
ambiental favoreciendo así la diversificación.
Además, la particular distribución de los continentes
en cada momento ha podido tener una influencia importante sobre otros aspectos.
Por ejemplo, la geografía continental influye en la configuración
de las corrientes oceánicas que son factores muy importantes en
los ecosistemas marinos. La distribución global de los continentes
también ha podido jugar un papel importante en determinadas peculiaridades
climáticas de algunas épocas de la Tierra como es el caso
de las glaciaciones. Se cree que estos significativos cambios del clima
terrestre han sido favorecidos por la concentración de masas continentales
en el hemisferio Norte con respecto al Sur. Este hecho habría contribuido
a los rigores invernales en este hemisferio y a la formación y acumulación
de masas glaciares año tras año. Vemos, pues, que a través
de todos estos procesos, los mecanismos internos de la Tierra determinaron
cambios ambientales que a su vez habrían influido sobre acontecimientos
evolutivos.
La interacción seres vivos-entomo es, desde luego, bidireccional.
En ocasiones, los seres vivos también han provocado cambios notables
en las características ambientales del planeta y de hecho la especie
humana, uno de tantos productos actuales de la evolución, parece
mostrar el convencimiento de que son los seres vivos quienes moldean la
Tierra. Sin embargo, desde una perspectiva general, buena parte de la evolución
biológica es el reflejo de una Tierra que se mueve internamente
y modifica sus características según una dinámica
propia; una Tierra cambiante que impulsa y dirige la historia de los seres
vivos.
Manuel J. Andreu es Profesor en el I.E.S. José Cadalso,
San Roque (Cádiz)