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jueves, 15 de noviembre de 2007

La Relación entre Genética y Evolución: Thomas Hunt Morgan (IV; El dedo en la llaga)


La imagen representa el cuadro titulado "Incredulidad de Santo Tomás" que Caravaggio pintó en torno a 1601.

La frase “poner el dedo en la llaga" tiene un significado muy preciso: Tocar en un punto clave de una cuestión. Alude al texto del Evangelio, según el cual, para comprobar que Jesucristo había resucitado, Santo Tomás exigió poner su dedo en la llaga.

Hablando de Genética, como llevamos haciendo a lo largo de varias entradas y, de la mano de TH Morgan, uno de sus indiscutibles fundadores, hemos venido ahora a tocar en un punto clave. A poner el dedo en la llaga.

Veíamos en entradas anteriores, como leyendo el texto de Morgan habíamos aterrizado en un terreno tórrido. Un avispero para la Genética: la herencia de caracteres adquiridos. Pues bien, en su libro, Morgan atribuye la situación desfavorable en que se encuentra la herencia de caracteres adquiridos, sin lugar a dudas, a la influencia de un hombre: August Weismann. Dice Morgan:



To Weismann more than to any other single individual should be ascribed the disfavor into which this view has fallen. In a series of brilliant essays he laid bare the inadequacy of the supposed evidence on which the inheritance of acquired characters rested.

A Weismann más que a cualquier otro individuo se debe atribuir la desaprobación en la cual esta visión ha caído. En una serie de ensayos brillantes él manifestó la supuesta insuficiencia de la evidencia sobre la cual se basó la herencia de caracteres adquiridos.

No he leído todavía esos ensayos de Weismann a que se refiere Morgan, pero a cambio he leído unas páginas posteriores de un libro de Genética de Goldschmidt, que algún día traeré por aquí, porque sospecho que acabamos de tropezar en un punto clave de la Historia de la Biología que merece nuestro análisis más cuidadoso.

A parte de sus ensayos que no he leído y que, como dice Morgan pueden ser muy brillantes (permitáseme, no obstante dudarlo, sobretodo después de haber leído los páginas de Goldschmidt); a parte de eso, me preocupa una serie de cuestiones que resumo en tres:

1. ¿Qué experimentos realizó Weismann para demostrar la no-herencia de caracteres adquiridos?.

2. ¿Quién apoyó su decidido proyecto de desterrar del mapa de la Biología a la herencia de caracteres adquiridos?.

3. ¿Es posible que en Biología un modo de pensar se asiente más bien debido a la influencia de personas poderosas que a la solidez de los datos experimentales?.

Empezaremos por la teoría
,....



martes, 13 de noviembre de 2007

Caracteres adquiridos: Descanso del libro de Morgan con una puntualización lingüística.



Decíamos que tanto la expresión “Selección Natural”, como “carácter adquirido”, merecen una reflexión y deben ser utilizadas con cautela. Tal vez su aproximación requiera el uso de uno de estos antifaces que muestra la imagen y que los apicultores utilizan en su aproximación a la colmena. Puesto que acerca de Selección Natural ya he dedicado algún tiempito (por lo visto todavía no el suficiente) en otra ocasión, vayamos ahora, antes de entrar en consideraciones históricas a ver qué significa carácter adquirido en la tradición de la Genética y de la Biología. Curiosamente, en el contexto de la Genética (al contrario de lo que ocurre en el lenguaje ordinario) carácter adquirido no significa carácter adquirido sin más, sino más bien adquirido a lo largo de, (o como consecuencia de) la experiencia de la vida.

Me explico: Adquirir algo, en el lenguaje común significa pasar de no tenerlo a tenerlo y nadie te pregunta cómo ni porqué. Sin embargo, en el lenguaje de la Genética, adquirido significa adquirido durante tu vida independiente (?); es decir, entre el día de tu nacimiento y el de tu muerte. Es curioso y resulta difícil de entender, pero es así. Para la Genética, mi mano izquierda no es algo que yo haya adquirido, sin embargo si yo soy guitarrista y mi mano toma determinada proporción o habilidad como consecuencia del hábito, esa proporción sí que será adquirida. Sólo entendiendo esta peculiar y muy discutible manera de interpretar una palabra se encuentra uno en disposición de hablar de la herencia de caracteres adquiridos.

Si el carácter fuese adquirido como consecuencia de una mutación al azar en las células germinales de uno de los parentales, entonces la Genética considera que no es adquirido. Supongamos por ejemplo el caso de la talidomida, un fármaco utilizado como calmante en el embarazo durante los años -50 y -60 cuya utilización provocó graves deformaciones en los embriones que se mantuvieron en los individuos al nacer (dismelia: defectos en los miembros). Pues bien, estas anomalías, para la Genética no eran adquiridas, sino congénitas. Sólo si el carácter es adquirido como consecuencia de la experiencia, de la práctica, del uso, de la necesidad a lo largo de la vida del individuo, entonces es adquirido para la Genética y,…según la versión vigente de la teoría (¿dogma?), entonces no podría ser heredado a las generaciones sucesivas. Si por el contrario, se adquiere por azar (?) en la línea germinal, no es adquirido y puede ser heredado. Es un curioso razonamiento mediante el cual se da un paso, consciente o inconscientemente, para mantener al azar en un puesto clave dentro de la evolución (darwinismo), mientras que algo aparentemente tan intuitivo y natural como la posibilidad de cambios en el genoma en respuesta al ambiente, queda reducido al máximo, casi excluido.

En conclusión, algo así como si por decreto, se hubiese venido a dictaminar que los caracteres adquiridos no se heredan. De paso, se atribuyó a Lamarck, como un sambenito (cuando Darwin lo admitió sin inconveniente) el haber defendido algo que estaba muy mal visto y haberlo ilustrado con un ejemplo que tambien hoy suena a rancio (el del cuello de la jirafa). Para entender cómo este curioso razonamiento se ha mantenido vigente durante décadas hay que tener una perspectiva histórica y el libro de Morgan que veníamos comentando nos la proporciona. Volvamos pues, con Morgan.


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lunes, 12 de noviembre de 2007

La Relación entre Genética y Evolución: Thomas Hunt Morgan (III; en el avispero).




En el texto que venimos comentando y que se titula "A Critique of the Theory of Evolution" (1919), Thomas Hunt Morgan parece mostrar cierta simpatía con la herencia de caracteres adquiridos, un tema muy delicado e importante en la Historia de la Biología, un auténtico avispero para la Genética.

Salvando la diferencia que pueda haber entre nido de avispas o de abejas, ilustra la entrada de hoy el cuadro de Piero di Cosimo (1462-1521), titulado El Descubrimiento de la Miel, en el que una serie de personajes exponen su desnudez a la feroz picadura de estos insectos.

Dice en su libro Morgan:

Practice makes perfect is a familiar adage.
Not only in human affairs do we find that a part through use becomes a better tool for performing its task, and through disuse degenerates; but in the field of animal behaviour we find that many of the most essential types of behavior have been learned through repeated associations formed by contact with the outside.

It was not so long ago that we were taught that the instincts of animals are the inherited experience of their ancestors lapsed intelligence was the current phrase.

Un adagio familiar dice que la práctica hace la perfección.
No solamente en asuntos humanos encontramos que una parte, con el uso, se convierte en una herramienta mejor para realizar su tarea, y sin uso degenera; en el campo del comportamiento animal encontramos que muchos de los tipos más esenciales de comportamiento se han aprendido con las asociaciones repetidas formadas por el contacto con el exterior.

No está tan lejos en el tiempo cuando nos enseñaron que los instintos de animales son la experiencia heredada de la limitada inteligencia de sus antepasados.


Y,… más adelante:


Lamarck's name is always associated with the application of the theory of the inheritance of acquired characters. Darwin fully endorsed this view and made use of it as an explanation in all of his writings about animals.
Today the theory has few followers amongst trained investigators, but it still has a popular vogue that is widespread and vociferous.



El nombre de Lamarck se asocia siempre al uso de la teoría de la herencia de caracteres adquiridos. Darwin aceptó completamente esta visión y la usó como explicación en sus textos sobre animales. La teoría tiene hoy pocos seguidores entre los investigadores, pero todavía tiene una aceptación popular extensa.


La Teoría, tal y como se ha interpretado tradicionalmente en Genética, sería definida propiamente como la no-herencia de los caracteres adquiridos. Pero........
¿Acaso no suena un poco extraño una teoría cuyo enunciado es la negación de una generalidad?.
Creo que a Karl Popper, uno de nuestros teóricos de la Ciencia, no le hubiese gustado nada este enunciado y tal vez habría dicho: Aunque usted demuestre que determinados caracteres adquiridos no se heredan, no podrá convencerme de que ninguno se hereda. ¿Como se puede demostrar semejante cosa?. En todo caso, podríamos demostrar que determinada característica adquirida no es heredable. Pero,… no es mucho generalizar dictaminar que ninguna característica adquirida es heredable?. ¿En qué se basa toda la leyenda acerca de la herencia de caracteres adquiridos?, ¿en Ciencia Experimental bien diseñada y ejecutada?. ¿ O, tal vez, por el contrario en imposición de criterios y puntos de vista desde posiciones privilegiadas de la Ciencia?. Demos el salto y abordemos el análisis histórico, pero no sin advertir antes que la expresión "carácter adquirido" es un verdadero avispero. Junto con la expresión "Selección Natural", ambas deben ser aproximadas con cautela.

miércoles, 7 de noviembre de 2007

La Relación entre Genética y Evolución: Thomas Hunt Morgan (II).


Continuamos aquí con el comentario del libro titulado "A Critique of the Theory of Evolution", de Thomas Hunt Morgan (1866-1945). En él se advierte de la necesidad de la Genética para el estudio de la evolución. Desde luego, en ningún momento se manifestó Morgan ni ningún otro genético en sentido contrario, como diciendo que la Evolución fuese necesaria para estudiar los mecanismos de la herencia, o sea que la frase de Dobzhansky (En Biología nada tiene sentido si no se considera a la luz de la evolución), no es aplicable, al menos en Genética. La Genética suministra resultados valiosos para entender la evolución mientras que la frase recíproca no es cierta: La evolución no suministra apenas datos para entender la herencia.
P 60-61:

The results will show beyond dispute that the characters of wild types are inherited in precisely the same way as are the characters of the mutant types a fact that is not generally appreciated except by students of genetics, although it is of the most far-reaching significance for the theory of evolution.

Los resultados mostraran más allá de toda duda que los caracteres de los tipos silvestres se heredan de la misma manera que los de los mutantes, algo que no suele ser apreciado más que por los estudiantes de Genética aunque es del máximo significado para la teoría de la evolución.



Morgan presenta, además, una visión pacífica de la evolución, en contraste con la lucha por la supervivencia darwiniana (P 87):

Evolution from this point of view has consisted largely in introducing new factors that influence characters already present in the animal or plant.
Such a view gives us a somewhat different picture of the process of evolution from the old idea of a ferocious struggle between the individuals of a species with the survival of the fittest and the annihilation of the less fit. Evolution assumes a more peaceful aspect.

La evolución desde este punto de vista ha consistido principalmente en introducir factores nuevos que influyen en los caracteres presentes en animales y plantas.
Esta visión nos da un cuadro diferente del proceso de evolución de la vieja idea de una lucha feroz entre indivíduos de una especie con la supervivencia de los más aptos y la aniquilación de los menos adaptados. La evolución toma un aspecto más pacífico.



Y queda claro qué parte en el estudio de la evolución y la herencia es grosera y cual más refinada (p. 90):


Throughout the greater part of the last century, while students of evolution and of heredity were engaged in what I may call the more general, or, shall I say, the grosser aspects of the subject, there existed another group of students who were engaged in working out the minute structure of the material basis of the living organism.


Hasta bien entrado el siglo pasado, mientras los investigadores de la evolución y de la herencia se dedicaban al estudio de los aspectos más generales, o, como diría yo, más burdos del tema, otro grupo de hombres de ciencia se consagraba a indagar la estructura de la base material del organismo vivo.



No tarda en analizar cuidadosamente la teoría darwinista: P 145:


Darwin's Theory of Natural Selection still holds today first place in every discussion of evolution, and for this very reason the theory calls for careful scrutiny; for it is not difficult to show that the expression "natural selection" is to many men a metaphor that carries many meanings, and sometimes different meanings to different men.

Darwin himself was extraordinarily careful, however, in the statements he made in this connection and it is rather by implication than by actual reference that one can ascribe this meaning to his views. His contemporaries and many of his followers, however, appear to have accepted this sliding scale interpretation as the cardinal doctrine of evolution. If this is doubted or my statement is challenged then one must explain why de Vries' mutation theory met with so little enthusiasm amongst the older group of zoologists and botanists; and one must explain why Johannsen's splendid work met with such bitter opposition from the English school the biometricians who amongst the post-Darwinian school are assumed to be the lineal descendants of Darwin.


La teoría de Darwin de la Selección Natural todavía ocupa el primer lugar en cada discusión de la evolución, y por esta misma razón la teoría necesita el análisis cuidadoso; no es difícil demostrar que la expresión "Selección Natural" es una metáfora que encierra muchos significados diferentes para hombres diversos.

Darwin mismo tenía extraordinario cuidado, sin embargo, en las declaraciones que hizo en esta conexión y es más bien por implicación que por referencia real que uno puede atribuir significado a sus opiniones. Sus contemporáneos y muchos de sus seguidores, sin embargo, parecen haber aceptado esta interpretación “deslizante” como la doctrina cardinal de la evolución. Si se duda esto o mi declaración entonces se cuestiona, entonces uno debe explicar por qué la teoría de la mutación de de Vries se encontró con tan poco entusiasmo entre zoologos y botánicos; y uno debe explicar porqué el trabajo espléndido de Johannsen encontró tal oposición de la escuela inglesa los biometricos que entre la escuela post-darvinista se asumen para ser los descendientes lineales de Darwin.





Y más adelante (p. 156):

Let us, however, not make too much of the matter ; for it is much less important to find out whether Darwin's ideas were vague, than it is to make sure that our own ideas are clear.

No demos demasiada importancia al asunto; porque es mucho menos importate encontrar si las ideas de Darwin eran vagas o no que asegurarnos de que las nuestras son claras.



La posición de Morgan es crítica con algunos aspectos del darwinismo posterior a Darwin y eso que cuando él escribe, el neo-darwinismo todavía no había hecho más que empezar.



lunes, 5 de noviembre de 2007

La Relación entre Genética y Evolución: Thomas Hunt Morgan (I).


Uno de los fundadores de la Genética es Thomas Hunt Morgan (1866-1945; Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933). En su libro titulado "A Critique of the Theory of Evolution", que contiene el texto de unas lecturas pronunciadas en la Universidad de Princeton en 1916 queda claro que el estudio de la evolución deberá apoyarse en los resultados y conclusiones de la joven y prometedora disciplina de la Genética, una Ciencia experimental. El estudio de la evolución, complejo, principalmente no experimental, basado en la Paleontología y en la observación, debería buscar a partir de ahora un fundamento en la Genética, una joven y prometedora disciplina experimental y nunca al revés, como el neo-darwinismo vino a imponer décadas después.

De muchas de sus ideas y consejos deberíamos tomar hoy buena nota.

Curiosamente comienza con una frase dirigida a quienes se muestran demasiado confiados en los avances notables en el estudio de la evolución así:

"Occasionally one hears today the statement that we have come to realize that we know nothing about evolution. This point of view is a healthy reaction to the over-confident belief that we knew everything about evolution.
Ocasionalmente uno oye la sentencia que dice que hemos llegado a darnos cuenta de que no sabemos nada acerca de la evolución. Este punto de vista es la reacción saludable a la creencia sobre-confiada de que conocemos todo acerca de la evolución



Porque (P 26):

"My good friend the paleontologist is in greater danger than he realizes, when he leaves descriptions and attempts explanation. He has no way to check up his speculations and it is notorious that the human mind without control has a bad habit of wandering."
Mi buen amigo, el paleontólogo esta en un peligro mayor de lo que piensa, cuando abandona las descripciones e intenta la explicación. Él no tiene manera de comprobar sus especulaciones y es notable que la mente humana sin control tiene la mala costumbre de divagar.

P 26-27:

"The geneticist says to the paleontologist, since you do not know, and from the nature of your case can never know, whether your differences are due to one change or to a thousand, you can not with certainty tell us anything about the hereditary units which have made the process of evolution possible.
And without this knowledge there can be no understanding of the causes of evolution."


El genético dice al paleontólogo, ya que usted no sabe y por la naturaleza de su caso, nunca sabrá, si sus diferencias son debidas a un cambio o a mil, usted no puede decirnos ciertamente acerca de las unidades de la herencia que han hecho posible la evolución.
Y sin este conocimiento no pueden entenderse las causas de la evolución.

No obstante, también Morgan a veces se equivocaba. Veamos sino ( p 38)

"Today the belief that evolution takes place by means of natural processes is generally accepted. It does not seem probable that we shall ever again have to renew the old contest between evolution and special creation."
Hoy se acepta generalmente la creencia de que la evolución ocurre por medio de procesos naturales. No parece probable que se vuelva a revivir la disputa entre evolución y creación.

En general, su escrito es de una gran lucidez y acierto:


"We must find out what natural causes bring about variations in animals and plants; and we must also find out what kinds of variations are inherited, and how they are inherited. If the circumstantial evidence for organic evolution, furnished by comparative anatomy, embryology and paleontology is cogent, we should be able to observe evolution going on at the present time, i.e. we should be able to observe the occurrence of variations and their transmission. This has actually been done by the geneticist in the study of mutations and Mendelian heredity, as the succeeding lectures will show."
Debemos encontrar qué causas producen la variación en animales y en plantas. También debemos encontrar qué variaciones se heredan y cómo. Si la evidencia circunstancial de la evolución orgánica, procedente de la anatomia comparada, la embriología y la paleontología es coherente, entonces debemos ser capaces de observar la evolución en el presente, por ejemplo, seremos capaces de ver la ocurrencia de variaciones y su transmisión. Esto lo ha hecho el genético mediante el estudio de las mutaciones y de la herencia mendeliana, como las lecciones que siguen mostrarán.