Lamarckismo

Retrato de Jean-Baptiste Lamarck

El lamarquismo es una teoría compleja propuesta en el siglo XIX por el biólogo francés Jean-Baptiste Lamarck para explicar la evolución de las especies.

A partir de 1790 Lamarck trató de unificar toda la ciencia bajo una filosofía general basada en unas pocas leyes. El término filosofía se aplicaba, en los siglos XVIII y XIX, en el sentido de teoría, y Lamarck tenía muy clara una idea que hoy no es contemplada por muchos de los especialistas de la moderna biología: para cualquier disciplina científica es imprescindible una base teórica unificadora que la dote de coherencia y permita entender los fenómenos estudiados: Nadie ignora que toda ciencia debe tener su filosofía, y que sólo por este camino puede hacer progresos reales. En vano consumirán los naturalistas todo su tiempo en describir nuevas especies [...] porque si la filosofía es olvidada, sus progresos resultarán sin realidad y la obra entera quedará imperfecta.

A diferencia de Darwin, cuyo modelo de selección natural es simple, el modelo propuesto por Lamarck para explicar cambios evolutivos se basa en tres ejes principales: uso y desuso, generación espontánea y tendencia inmanente a mayor complejidad.

La teoría de Lamarck

Generación espontánea

Para explicar el origen de nuevas líneas filéticas Lamarck asumió la teoría de la generación espontánea de organismos poco complejos, aceptando la demostración de Spallanzani sobre la imposibilidad de generación espontánea de organismos complejos, que irían transformándose en otros más complejos en el transcurso de la evolución. Los organismos más complejos serían pues los que provienen de líneas más antiguas, y los más sencillos los que más recientemente se han originado.

La complejidad creciente de los organismos vivos

La primera causa del cambio evolutivo según Lamarck era la tendencia inminente a un aumento de la complejidad organizativa en los seres vivos, una ley natural con la que introduce conceptos sorprendentemente modernos.

La complejidad no es sólo morfológica o anatómica, sino también referida al orden general de la naturaleza: La multiplicación de las pequeñas especies de animales es tan considerable, que ellas harían el globo inhabitable para las demás, si la Naturaleza no hubiese opuesto un término a tal multiplicación. Pero como sirven de presa a una multitud de otros animales, y como la duración de su vida es muy limitada, su cantidad se mantiene siempre en justas proporciones para la conservación de sus razas [...] y ello conserva a su respecto la especie de equilibrio que debe existir.

Como las condiciones necesarias para la existencia de la vida se encuentran ya completas en la organización menos compleja, aunque reducida a su mínima expresión, la teoría de la evolución trata de averiguar cómo esta organización, a causa de cualquier tipo de cambios, ha llegado a dar lugar a organismos gradualmente más complicados.

Esta tesis reaparece hoy en los modernos enfoques de la teoría de sistemas con la denominación de “sistemas irreductiblemente complejos” compuestos por varias piezas armónicas e interactuantes que contribuyen a la función básica, en el cual la eliminación de cualquiera de estas piezas impide al sistema funcionar.

Esto diferencia a Lamarck de las corrientes neodarwinistas, que trataron de explicar la aparición por partes y al azar de los complejos componentes de la vida.

La herencia de los caracteres adquiridos

En su Historia natural de los animales sin vértebras Lamarck establece cuatro principios sobre la herencia:

a) por sus propias fuerzas, la vida tiende continuamente a acrecentar el volumen de todo cuerpo que la posee y a extender las dimensiones de sus partes hasta un término que establece por sí misma.

b) la producción de un nuevo órgano en un cuerpo animal resulta de la aparición de una nueva necesidad, que continúa haciéndose sentir, y de un nuevo movimiento que esta necesidad hace nacer y mantiene.

c) el desarrollo de los órganos y su fuerza de acción están constantemente en razón del empleo que se hace de ellos.

d) todo lo que ha sido adquirido, trazado o cambiado en la organización de los individuos, durante el curso de sus vidas, es conservado por la generación y transmitido a los nuevos individuos que provienen de aquellos que han sufrido estos cambios

El uso constante de un músculo provoca un mayor desarrollo del mismo, así como la práctica de una cierta actividad refuerza el órgano o estructura que la realiza. La idea de que la necesidad crea o modifica el órgano estaba entonces muy difundida. Lo que hace Lamarck es ponerla por vez primera al servicio de la teoría de la evolución.

Para Lamarck la adaptación era el producto inevitable de dicho mecanismo al ajustar las modificaciones en los organismos a los cambios ambientales. Esta teoría fue utilizada por Lamarck para explicar las transiciones entre taxones, entre los que no podía haber discontinuidades.

Pero para que las modificaciones produjeran cambios evolutivos era necesaria una segunda ley, la herencia de caracteres adquiridos. Este concepto era de aceptación universal desde los tiempos más remotos, por lo que Lamarck no tuvo que inventarlo sino solo ponerlo al servicio de la evolución.

A lo que Lamarck se refería no es a la herencia de las consecuencias directas de la utilización o del fortalecimiento de un órgano o estructura, sino a los efectos, a largo plazo, de las circunstancias ambientales naturales que produzcan una respuesta del organismo.

Aunque se ha convertido en el principal aspecto del lamarckismo, en realidad no hay una teoría de la herencia en Lamarck y, en consecuencia, tampoco hay ninguna teoría de los carcteres adquiridos. No utilizó esa expresión y tampoco propuso ningún mecanismo hereditario. Es un abuso del lenguaje hablar de una teoría lamarckiana de la herencia.

La teoría ecológica de Lamarck

Además de la biología, Lamarck es el fundador de la ecología, y ésta es otra de sus grandes anticipaciones.

Los organismos vivos, dice Lamarck, tienen la capacidad de responder a cambios en las condiciones ambientales y restablecer la armonía con su medio. Los cambios ambientales modifican sus necesidades, lo que a su vez determina cambios en su conducta tendentes a satisfacer las nuevas necesidades o nuevos hábitos, y éstos por último requerirían el uso más frecuente de ciertas estructuras u órganos, lo que conllevaría su mayor desarrollo o tamaño. Así la variación sería causada por el ambiente mismo.

Ahora bien, las circunstancias del entorno provocan transformaciones directas únicamente en las plantas y los animales inferiores, en realidad. Por lo que se refiere a aquellos animales que poseen sistema nervioso, la modificación de las circunstancias ambientales a que están sometidos lo que origina son nuevas necesidades, que producen nuevos hábitos, que, a su vez, después de muchas generaciones, dan lugar a la aparición de nuevos órganos. La función crea el órgano es el conocido lema que suele utilizarse como resumen del transformismo lamarckiano, y que debe complementarse con el supuesto de que en los animales de menor complejidad las condiciones externas pueden inducir cambios directamente.

Frente al determinismo genetista, la propuesta de Lamarck es dialéctica. La naturaleza es a la vez productor y producto. El ambiente condiciona la evolución de todas las especies pero, a la vez, es posible actuar sobre dicho ambiente. Además de la selección natural sobre la que incidió Darwin, también es posible la selección artificial, tanto para mejorar como para destruir el medio ambiente.

A diferencia de Darwin, Lamarck no percibió una ascendencia común de todos los seres vivos como ramificaciones desde un tronco común como propugnaría más tarde Darwin.

Lamarck tampoco contempló nunca a individuos diferentes dentro de una especie.

El lamarckismo después de Lamarck

El lamarckismo fue la teoría dominante en el campo de la evolución durante gran parte del siglo XIX, incluso tras la formulación del mecanismo de selección natural por Darwin y Wallace. Tanto Darwin como Haeckel o Herbert Spencer defendieron la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos.

La concepción de la interacción organismo-ambiente, la teoría de la generación espontánea y la herencia de los caracteres adquiridos han recibido los más feroces ataques desde finales del siglo XIX. Sin embargo, de ellas sólo la generación espontánea puede decirse que está desmentida por las investigaciones científicas posteriores.

Si actualmente las teorías de Lamarck son consideradas como un paso en falso en el estudio de la evolución por la mayoría de los científicos es sin duda por los mecanismos que propuso para explicarla.

El auge de la genética mendeliana, con la separación de las líneas celulares somática y genética, pareció desacreditar a Lamarck, pero finalmente los últimos descubrimientos científicos respaldan las tesis del biólogo francés. En la actualidad, se ha podido comprobar que las respuestas al ambiente existen, tanto mediante remodelaciones genéticas llevadas a cabo por elementos móviles del genoma, como por procesos mediante los que una misma secuencia génica puede codificar distintos mensajes (y no al azar) en función de las circunstancias ambientales.

La crisis del lamarquismo

A principios del siglo XX, el redescubrimiento de las leyes de Mendel provocó un largo enfrentamiento entre neodarwinistas, encabezados por August Weismann y su escuela, y lamarquistas. En 1893 Herbert Spencer publicó un artículo titulado "La inadecuación de la selección natural" en el que defendía el principio lamarquiano del uso y el desuso y censuraba el exclusivismo del seleccionismo. Ese mismo año, Weismann contraatacó defendiendo la exclusividad de la selección:​

1. La adaptación es ubicua en la naturaleza y explicarla es el objetivo principal de la teoría de la evolución;
2. La adaptación debe atribuirse o bien a una causa materialista o bien a la teleología
3. Entre las propuestas materialistas, sólo el lamarquismo y la selección natural pueden explicar la adaptación.
4. Puesto que el lamarquismo es lógicamente imposible bajo la teoría de la continuidad del plasma germinal, la selección ha de ser, necesariamente, la explicación correcta.

La polémica se convirtió en la referencia más discutida en el debate entre neodarwinistas y lamarquistas.

El lamarquismo hoy

La resistencia bacteriana

Uno de los ejemplos más interesantes de transmisión de caracteres adquiridos es fruto de la observación colectiva que se llevó, a cabo en todo el mundo en los años sesenta del siglo pasado: los antibióticos generan resistencias bacterianas. El 95 % de los gérmenes hasta entonces muy vulnerables a los antibióticos se volvieron reacios a ellos.

Al principio la explicación de esta resistencia seguía un modelo darwinista: se creyó que el abuso de antibióticos creaba una especie de bacterias más resistentes a través de una selección en la que morían las más débiles y sobrevivían las más resistentes. Entre los millones de bacterias que contiene cualquier milímetro de piel o mililitro de sangre, unas pocas son ya resistentes a los antibióticos. Si la persona toma un antibiótico, muere la inmensa mayoría de las bacterias, y sólo sobreviven las más resistentes. Una vez aniquilada la competencia, las bacterias resistentes proliferan sin impedimentos. El antibiótico, por tanto, no vuelve resistentes a las bacterias, sino que se limita a seleccionar a las que ya lo eran.

Después de numerosos ensayos se comprobó que las bacterias resistentes habían aprendido a segregar enzimas que neutralizaban los antibióticos. La resistencia de las bacterias se debía a una mutación genética: algunas habían producido un gen que sintetizaba la enzima enemiga e intercambiaban la información que les permitía constituir dicho gen no sólo dentro de la misma especie, sino de una a otra especie.

Por tanto, el fármaco no sólo selecciona, sino que también crea resistencias nuevas que luego se heredan en las sucesivas generaciones de bacterias. La razón es el estrés, al menos en la acepción que los biólogos dan a esa palabra de moda. Los antibióticos, de un modo u otro, perturban la existencia de la bacteria y ésta reacciona desactivando los sistemas que normalmente vigilan que la replicación del ADN sea precisa, sin errores. El resultado es que la bacteria acumula una enorme cantidad de mutaciones en sus genes. El microbio genera millones de variantes de sí mismo. Algunas de ellas resultan ser resistentes al antibiótico en cuestión, y entonces empiezan a proliferar.

El interés por la microbiología ha despertado un interés renovado por Lamarck. Los seres vivos intercambian genes entre sí naturalmente, comúnmente a través de la reproducción, pero también a través de la actividad de virus, bacterias y plásmidos. Este intercambio se ha dado siempre entre especies compatibles entre sí, o taxonómicamente cercanas.

El estrés bacteriano

Decía McClintock que en respuesta a situaciones ambientales de estrés, el genoma se modifica, lo que han confirmado recientes investigaciones.

En el artículo titulado Pathogen stress increases somatic recombination frequency in Arabidopsis (2002) Lucht y otros muestran que un factor de estrés biótico (el ataque del patógeno Peronospora parasitica) estimula la recombinación somática en Arabidopsis. La recombinación somática es una respuesta general al estrés en plantas que consiste en la generación de nuevas secuencias genómicas heredables obtenidas mediante la recombinación de otras anteriores.

En su artículo titulado Transgeneration memory of stress in plants (2006), Moliner y otros, muestran como en plantas de Arabidopsis thaliana tratadas con radiación ultravioleta-C o flagelina, aumenta la recombinación homóloga de un gen introducido y cómo dicha recombinación se mantiene en subsiguientes generaciones. El aumento en el estado de hiper-recombinación en generaciones siguientes es independiente de la presencia del alelo transgénico. Los autores concluyen que determinados factores ambientales conducen a un aumento en la flexibilidad genómica incluso en sucesivas generaciones (no tratadas) y así puede aumentar el potencial de adaptación.

Los trabajos de Barbara McClintock, cuya lectura del premio Nobel en diciembre de 1983 se tituló The Significance of Responses of the Genome to Challenge fueron una confirmación de la actualidad de las tesis de Lamarck.

Recientes evidencias moleculares sugierieren la posibilidad de modificaciones inducidas por el ambiente que serían heredables. Jablonka y Lamb (1995) han rescatado la posibilidad de la herencia de ciertos caracteres adquiridos (herencia epigenética).

La información genética no está inscrita exclusivamente en una secuencia de ADN, sino que es el resultado de complejos fenómenos de regulación génica, por los que una misma secuencia puede tener muy diversas funciones según su situación en el genoma, la actividad de otras secuencias, el momento en que se exprese y, especialmente, las condiciones ambientales en que lo haga. Esto pone de manifiesto la existencia de un flujo constante de información entre los genomas y el entorno y ha cambiado radicalmente el concepto de información genética.

El lamarquismo y el darwinismo inspiraron a los agrónomos I.V.Michurin y T.D.Lysenko en la Unión Soviética durante los años 30 hasta los años 60 en una campaña contra de algunas de las tesis sobre genética imperantes en occidente.

El lamarckismo y la evolución cultural

En los últimos años, el lamarquismo ha vuelto a ponerse de actualidad también como mecanismo para estudiar la evolución cultural, sobre todo a partir de la introducción del concepto de meme por Richard Dawkins.

Referencias

• Beltrán, Enrique (1945): Lamarck: intérprete de la naturaleza. Sociedad Mexicana de Historia Natural. 161 págs. México D.F.
• Boix, E.; Bou, L. y Llebot, J.-E. (1989): «¿Vuelve Lamarck?». Investigación y Ciencia, 159(diciembre): 38-39 (sección "Ciencia y Sociedad")
• Daudin, Henri (1926-1927): De Linne à Lamarck: méthodes de la classification et idée de serie en botanique et en zoologie (1740-1790). Félix Alcan. Paris. [Reimpresión facsimilar: Editions des Archives Contemporaines. Paris, 1983]
• Delange, Yves (1984): Lamarck: sa vie, son oeuvre. Actes Sud. 225 págs. Arles ISBN 2-903098-97-2
• Rostand, Jean (1930): La Formation de l'être. Histoire des idées sur la génération. Librairie Hachette. 223 págs. Paris [La formación del ser: Historia sobre las ideas de la generación. Sudamericana. 185 págs. Buenos Aires, 1956. Traducción de Julio Hernández Ibáñez]
• Sandín, Máximo (1995): Lamarck y los mensajeros. La función de los virus en la evolución. Ediciones Istmo. Biblioteca de estudios críticos, 11. 168 págs. Madrid ISBN 84-7090-298-9
• Szyfman, Léon (1982): Jean-Baptiste Lamarck et son époque. Masson - Fondation Singer-Polignac. 447 págs. Paris ISBN 2-225-76087-X

Enlaces externos

• Vuelve Lamarck
• Tiempo y autoorganización en la filosofía zoológica de Lamarck
• J.B.Lamarck (en francés)