El dilema de Darwin: ¿en qué consiste?

23 Noviembre, 2020
Este artículo ha sido escrito y verificado por el biólogo Miguel Mata Gallego
El dilema de Darwin es una cuestión que este increíble pensador se llevó a la tumba: ¿cómo podía la teoría de la selección natural explicar la radiación de vida durante el cámbrico?

El dilema de Darwin es una de las principales objeciones que el famoso naturalista inglés puso a su propia teoría de la evolución. La explosión de vida en el cámbrico supuso para este pensador un verdadero rompecabezas y, además, sigue sin una respuesta irrefutable a día de hoy.

¿Sabes en qué consiste este dilema? ¿Qué implicaciones tiene en la biología evolutiva pasada y moderna? Aquí te damos respuesta a esas preguntas y otras muchas más.

La teoría de la evolución puesta a prueba

En 1859, el naturalista británico Charles Darwin publicó «El origen de las especies», donde detallaba su teoría de la evolución. En esta teoría, Darwin postulaba que la descendencia con modificación de los individuos era la base de la evolución y, por tanto, del origen y radiación de las especies que habitan el planeta.

Las especies provenían de otras anteriores a base de heredar modificaciones que, generación tras generación, acababan provocando el nacimiento de un nuevo linaje evolutivo. Los descubrimientos de Darwin son la base de la teoría de la evolución moderna.

Sin embargo, en el momento de su descubrimiento existían una serie de fenómenos que el naturalista inglés no fue capaz de explicar. Uno de ellos era la base de los mecanismos de la herencia, que se explicarían con el surgimiento de la genética moderna en el siglo XX.

Otros problemas planteados por Darwin han quedado sin explicación y continúan sin haberse resuelto del todo incluso en épocas muy recientes: te estamos hablando del llamado dilema de Darwin o de la explosión cámbrica.

Un dibujo de la explosión cámbrica.

El origen de la vida

Según sabemos hoy en día, la vida surgió en la Tierra hace unos 3600 millones de años, en forma de sencillísimos organismos unicelulares. Los seres vivos somos todos descendientes del mismo organismo primigenio, llamado LUCA —del inglés Last Universal Common Ancestor, último antecesor común universal—.

Se sabe que todos descendemos de este ser debido a que compartimos una serie de características bioquímicas y genéticas en todas las ramas de la vida. A partir de este organismo inicial, la selección natural comenzó a actuar sobre la descendencia, favoreciendo a aquellos organismos más adaptados al ambiente.

Desde aquel remoto comienzo de los albores de la vida hasta hoy, han surgido y se han extinguido millones de especies de una diversidad fisiológica increíble. Sin embargo, esta evolución no siempre ha sido igual de rápida. La gran mayoría de taxones vivientes que conocemos hoy en día surgieron en un período muy concreto de la historia.

La explosión de vida del Cámbrico

En el origen de las especies, Darwin postulaba que los cambios evolutivos eran lentos y ocurrían en un periodo de tiempo muy largo. Así pues, cuando los hallazgos paleontológicos del siglo XIX sugirieron una rápida explosión de la vida en muy poco tiempo, Darwin comenzó a dudar de sus propias postulaciones.

Se conoce como explosión cámbrica a la repentina aparición y diversificación de multitud de taxones en un breve periodo de tiempo, hace unos 530 millones de años. Esta rápida aparición de linajes evolutivos lleva desconcertando a los biólogos desde la época del propio Darwin:

«Si la teoría de la evolución fuese cierta el mundo precámbrico habría estado poblado por multitud de criaturas… Sin embargo, no dispongo de una respuesta adecuada para la pregunta de por qué no se han encontrado depósitos fosilíferos pertenecientes a estos periodos… Por el momento, esta cuestión es inexplicable».

Charles Darwin

El científico inglés admitía en sus publicaciones ser totalmente incapaz de conjugar su teoría de la evolución con este evento evolutivo. En un periodo de unos pocos millones de años, multitud de especies y linajes complejos —incluyendo los primeros organismos móviles y multicelulares— dominaron la Tierra.

Durante el cámbrico, de los 20 filos de metazoos actuales aparecieron al menos 11 ¿Cómo es posible esta repentina «explosión de vida» en tan poco tiempo? en breve lo explicaremos.

Explicaciones al dilema de Darwin

Al principio, el problema de la explicación de la explosión cámbrica se atribuía a la práctica ausencia de fósiles anteriores a este periodo. Hoy en día, sabemos que esto es debido a que estos animales pre-cámbricos apenas poseían estructuras que pudieran ser conservadas en los fósiles. Existieron, pero apenas dejaron rastro.

Según unas recientes investigaciones, existen una serie de factores que contribuyeron a la rápida diversificación durante la era cámbrica. Los autores concluyen que no existe una única explicación, sino que es una combinación de factores genéticos, ecológicos e incluso tectónicos.

Durante este periodo surgieron los genes HOX, que son los genes que determinan el tipo de cuerpo del animal. Esto produjo una enorme diversificación de planos corporales. Por desgracia, este hecho no explica la explosión cámbrica: esto se debe a que los genes HOX se diversificaron antes que las especies cámbricas.

La aparición en unos pocos millones de años de una mayor cantidad de características corporales —entre ellas la visión— habría contribuido a una explosión de adaptaciones a nichos ecológicos muy concretos.

Por tanto, esta gran explosión seguramente tuvo un efecto de retroalimentación, ya que por competencia ecológica entre ellos, los animales habrían tenido que diversificar sus características para así sobrevivir, hecho que permitiría la aparición de aún más taxones.

Según un estudio, las modificaciones físicas acontecidas durante el Cámbrico fueron unas cuatro veces más rápidas que las actuales. Además, fueron acompañadas de unos cambios genéticos del orden de cinco veces superior. Los autores consideran que, debido a las particularidades de la época, es posible conjugar este evento con la evolución Darwiniana.

El periodo cámbrico subrayado en un libro.

Más cerca de una respuesta

En conclusión, y como hemos podido leer a lo largo de estas líneas, existen varias posibles explicaciones para justificar la explosión cámbrica, pero lo importante es que todas ellas son plausibles si partimos desde la teoría de la general de la evolución. Aun queda mucho trabajo por realizar, pero cada día estamos más cerca de obtener una respuesta al dilema de Darwin.

Ian W.D. Dalziel; Cambrian transgression and radiation linked to an Iapetus-Pacific oceanic connection?. Geology ; 42 (11): 979–982. doi: https://doi.org/10.1130/G35886.1 Lee, M. S., Soubrier, J., & Edgecombe, G. D. (2013). Rates of phenotypic and genomic evolution during the Cambrian explosion. Current Biology23(19), 1889-1895.