Friedrich Theodor
Schwann (Neuss, 7 de diciembre de 1810 - Colonia, 11 de enero de 1882),
fue un naturalista, fisiólogo y anatomista prusiano, considerado uno de los fundadores de
la teoría celular .
Además, estudió la generación espontánea,
la digestión gástrica, las fermentaciones y las fibras nerviosas, en las que describió la vaina de Schwann y contribuyó notablemente a
la histología.
Descubrió la vaina o membrana que lleva su nombre, las fibras musculares
estriadas de la porción superior del esófago, y varios hechos de índole
fisiológica. Trabajó sobre la fermentación describiendo gérmenes organizados en
la levadura; la publicación de los resultados fue muy criticada por los
químicos alemanes Friedrich Wölher y Justus von Liebig. Parece que este hecho
influyó en su exilio. No desempeñó puesto académico alguno en Alemania pero
aceptó ser profesor de anatomía en la Universidad de Lovaina, en 1839. Más tarde,
en 1848, se trasladó a Lieja, donde permaneció como profesor de fisiología y
anatomía comparada hasta que se jubiló en 1880.
El nombre de Schwann se relaciona con el desarrollo de la teoría celular,
que comenzó a edificarse durante la primera mitad del siglo XIX. A ello
contribuyó, por un lado, la construcción de microscopios con lentes acromáticas
y, por otro, la aplicación de este instrumento al estudio de los seres vivos.
La teoría fibrilar, válida hasta entonces, pronto quedó obsoleta y fue sustituida
por una nueva estequiología biológica.
En la constitución de esta teoría estuvieron implicados nombres como
Purkinje, Johannes Müller, Schleiden y Schwann. El botánico Schleiden
(1804-1881) estuvo más preocupado por el problema de la fitogénesis. La tesis
de una coincidencia fundamental en la estructura y en el crecimiento de los
animales y los vegetales fue obra de Th. Schwann, quien expuso sus hallazgos y
sus ideas en el libro Mikroskopische Untersuchungen... (1839). Descubrió la
estructura celular de la cuerda dorsal del renacuajo, del tejido embrionario
del cerdo, de las hojas germinales del pollo. Así, llegó a la conclusión de que
la célula es el elemento constitutivo de todo cuerpo viviente, sea éste vegetal
o animal. En cuanto al origen de las mismas (citogénesis) pensó que se formaban
en el seno de un primitivo blastema indeferenciado en torno al núcleo, que
sería el primer elemento forme en la masa amorfa de ese blastema. Surgieron así
dos nuevas disciplinas, la citología o estudio de la célula en sí misma y la
histología o ciencia de la estructura celular de los tejidos. Otros autores
completaron más tarde la teoría celular. Entre los hallazgos de tipo
fisiológico, Schwann descubrió la pepsina en 1836. Estudió también la digestión
intestinal; demostró la necesidad de la bilis en este proceso (1841). Comprobó
que el embrión de los mamíferos necesitaba del oxígeno para su desarrollo.
También fue uno de los creadoracción muscular varía con su longitud. Casi todas
sus contribuciones tuvieron lugar mientras estuvo con Johannes Müller y trabajó
con discípulos como Henle, Bischoff y Remak.
Aparte de persona muy discreta, fue un católico convencido e incluso
sometió la aprobación de su obra Mikroskopische Untersuchungen... al arzobispo
Malinas. Sin embargo, refutó los presuntos milagros del caso Louise Lateau.
Murió cuando visitaba a su hermana en Colonia el año 1882.
Fisiología y Anatomía
En la Universidad de Berlín, Schwan nuevamente entró en contacto
con Müller, quien le convenció de
seguir una carrera científica. Muy poco después de comenzar a trabajar con
Müller, tuvo su primer éxito. A partir de extractos de revestimientos del estómago, Schwann demostró que
un factor que no era el ácido
clorhídrico estaba operando en la digestión. Dos años más tarde, en
1836, logró aislar el principio activo, que llamó "pepsina".
Entre 1834 y 1838 Schwann llevó a cabo una serie de experimentos diseñados
para resolver la cuestión de la verdad o falsedad del concepto de la generación espontánea.
Su método consistía en exponer un caldo esterilizado (hervido) sólo con aire
caliente en un tubo de vidrio. El resultado que obtuvo fue la imposibilidad de
detectar microorganismos y
la ausencia de cambio químico (putrefacción) en el caldo. Estaba convencido de
que la idea de la generación espontánea era falsa. Sus estudios de la fermentación del azúcar de 1836 también condujeron a su
descubrimiento de que la levadura originaba el
proceso químico de fermentación.
Por propuesta de Müller, Schwann también inició una investigación sobre
la contracción muscular y
descubrió los músculos estriados en
la parte superior del esófago. También identificó
la envoltura delicada de las células que rodean las fibras nerviosas
periféricas, que actualmente se denominan la vaina de Schwann.
Teoría de la célula
En 1838, Schwann se familiarizó con la investigación microscópica de Matthias
Schleiden en las plantas. Schleiden describió las células vegetales y propuso una
teoría de la célula que estaba seguro que era la clave para la anatomía y el crecimiento
de las plantas. Siguiendo esta línea de investigación sobre los tejidos
animales, Schwann no sólo verificó la existencia de células, sino que trazó en el
desarrollo de tejidos adultos muchas de las etapas del embrión temprano. Esta
investigación y la teoría celular que siguieron fueron resumidos en «Mikroskopische
Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und der dem Thiere
Wachstum und Pflanzen» (1839; Investigaciones microscópicas sobre
la similitud en la estructura y el crecimiento de la fauna y de la flora).
Este trabajo, en las propias palabras Schwann demostró que “la gran barrera
entre los reinos animal y vegetal, a saber, la diversidad de la estructura
definitiva, desaparece”, estableció la teoría de la célula con la satisfacción de
sus contemporáneos. Schwann propuso entonces tres generalizaciones sobre la
naturaleza de las células:
1.los animales y las
plantas están formadas por células más las secreciones de las células;
2.estas células tienen una
vida independiente;
3.están sujetas a la vida
del organismo.
Por otra parte, se dio cuenta de que los fenómenos de las células
individuales se pueden resumir en dos clases: "los que se refieren a la
combinación de las moléculas para formar una célula, llamados fenómenos plásticos",
y "las que resultan de los cambios químicos, ya sea en las partículas
componentes de la propia célula, o en el cytoblastema (el actual citoplasma), llamados fenómenos metabólicos. "
Así Schwann acuñó el término "metabolismo", que se convirtió en general
adoptado para el conjunto de procesos químicos mediante el cual los cambios de
energía se producen en los seres vivos.
Histología
Schwann también contribuyó a la comprensión y clasificación de los tejidos
del animal adulto. Clasificó los tejidos en cinco grupos: células separadas
independientes, como la sangre; compactado de células
independientes, como la piel; células cuyas paredes
se han unido, como el cartílago, los huesos y dientes; células alargadas que forman fibras,
como los tendónes y los ligamentos; y, por último, las
células formadas por la fusión de sus paredes y cavidades, como los músculos. Sus conclusiones
fueron también de base para el concepto moderno de la embriología, la que describió el
desarrollo embrionario como una sucesión de divisiones celulares.
Esta generalización del parentesco estructural esencial de todo ser vivo se
le había negado durante siglos por la antigua doctrina aristotélica de las
almas vegetales y animales. Tal vez los hallazgos de Schwann fueron más
inquietantes de lo que a él le hubiera gustado admitir, ya que se dio cuenta de
que apoyó una explicación física en lugar de una teológica. Schwann vio las
consecuencias de sus descubrimientos, y la idea del mundo de la vida como nada
más que una máquina lo que le horrorizó. Encontró refugio en la fe católica romana, eligiendo, como él decía,
un Dios "más sensible para el corazón que
a la razón".
Anton
van Leeuwenhoek
Anton van Leeuwenhoek (en neerlandés en inglés Antony or Anton;
pronunciación holandesa: [ˈantoːni vɑn ˈleːwənˌɦuk]),( 24 de octubre de 1632 – 26 de agosto de 1723) fue un comerciante y científiconeerlandés.
Fue el primero en realizar importantes observaciones con microscopios
fabricados por sí mismo. Correspondiente de
la Royal Society de
Londres, a la que se afilió en 1680. Desde 1674 hasta
su muerte realizó numerosos descubrimientos. Introdujo mejoras en la
fabricación de microscopios y fue
el precursor de la biología experimental, la biología celular y
la microbiología. Heredó
la labor de Jan Swammerdam (1637-1680)
que vivió en Ámsterdam.
Sus observaciones al microscopio: se abre
un nuevo campo de conocimiento
Mientras desarrollaba su trabajo como
comerciante de telas, construyó para la observación de la calidad de las
telas lupas de mejor calidad
que las que se podían conseguir en ese momento, tras aprender por su cuenta
soplado y pulido de vidrio. Desarrolló tanto fijaciones para pequeñas lentes biconvexas montadas sobre platinas
de latón, que se sostenían muy cerca del ojo, al modo de los anteojos actuales, como estructuras tipo
microscopio en la que se podían fijar tanto la lente como el objeto a observar.
A través de ellos podía observar objetos, que montaba sobre la cabeza de un
alfiler, ampliándolos hasta trescientas veces (potencia visual que excedía con
mucho la de los primeros microscopios de lentes múltiples).
El médico y anatomista neerlandés Regnier de Graaf (1641-1673) es quien
presenta las primeras observaciones de van Leeuwenhoek a la Royal Society en 1673.
En ellas describe la estructura del moho y
del aguijón de la abeja. Comienza entonces un intenso
intercambio de cartas entre van Leeuwenhoek y los miembros de la sociedad
científica londinense, correspondencia que proseguirá durante casi 40 años,
hasta su muerte en 1723. La Royal Society lo admite como
miembro en 1680, y la Academia de las ciencias de París lo
admite como miembro correspondiente en 1699.
Sus mejores aparatos conseguían más de 200 aumentos. No dejó
ninguna indicación sobre sus métodos de fabricación de las lentes, y hubo que
esperar varias décadas para disponer de nuevo de aparatos tan potentes. Se
ignora cómo iluminaba los objetos observados así como su potencia. El más
potente de sus instrumentos conservados hoy en día tiene una tasa de ampliación
de 275 veces y un poder de resolución de 1,4 μm. Si
bien regaló muchos de sus microscopios a sus allegados, nunca vendió
ninguno. Se estima que solamente una decena los microscopios que construyó
se conservan en la actualidad.Realiza sus observaciones utilizando microscopios
simples que él mismo construye. A su muerte, legó 26 microscopios a la Royal
Society que nunca fueron utilizados y que, un siglo más tarde, se habían
perdido. El 29 de mayo de 1747, dos años después de la muerte de su hija María,
se vende un lote de más de 350 de sus microscopios, así como 419 lentes. 247
microscopios estaban completos, muchos conservando todavía el último espécimen
observado. Dos de estos instrumentos tenía dos lentes y uno contaba con tres.
Van Leeuwenhoek mantuvo durante toda su vida que había aspectos de la
construcción de sus microscopios «que sólo guardo para mí», en
particular su secreto más importante era la forma en que creaba las lentes.
Durante muchos años nadie fue capaz de reconstruir sus técnicas de diseño.
Finalmente, en los años 1950 C. L. Stong usó un delgado hilo de cristal fundido
en vez del pulimento, y creó con éxito algunas muestras funcionales de un
microscopio del diseño de van Leeuwenhoek.
El descubrimiento de los protozoarios
Fue probablemente la primera persona en observar bacterias y otros microorganismos. En una carta fechada
el 7 de septiembre de 1674, evoca por primera vez
las minúsculas formas de vida que observó en las aguas de un lago cerca de
Delft. Después de haber mencionado de nuevo estas criaturas en dos cartas, una
del 20 de diciembre de 1675 y otra del 22 de enero de 1676, en una extensa
carta de diecisiete hojas, fechada del 9 de octubre de 1676, describe lo que actualmente
denominamos protozoarios, especialmente los ciliados a los que se
alimentan de las algas (Euglena y Volvox).
El descubrimiento de los espermatozoides Describe numerosos
organismos cuya determinación es más o menos posible en la actualidad: Vorticella
campanula, Oicomonas termo, Oxytricha sp., Stylonychia sp., Enchelys, Vaginicola, Coleps. En
una carta del 1 de junio de 1674 enviada a Henry Oldenburg, secretario de la
Royal Society, van Leeuwenhoek acompaña unas muestras de los organismos que
había observado. Pero estas observaciones son recibidas con escepticismo por
los científicos de la época, por ello, adjunta a una carta del 5 de octubre de
1677 el testimonio de ocho personas (pastores, juristas, médicos), que afirman
haber visto esos numerosos y variados seres vivos. También recibe el apoyo
de Robert Hooke (1635-1703), que,
en su Micrographia, ofrece
la primera descripción publicada de un microorganismo, y que, en la sesión del
15 de noviembre de 1677 de la Royal Society, afirma la realidad de las
observaciones de van Leeuwenhoek. El traductor de
las cartas que aparecen en Philosophical Transactions, la publicación de la Royal
Society, denomina a estos organismosanimálculos.
En 1677 menciona por
primera vez los espermatozoides en una carta
enviada a la Royal Society, en la que habla de animálculos muy
numerosos en el esperma.
Leeuwenhoek fue consciente de que sus observaciones, que mostraban que en
la semilla contenida en los testículos estaba el principio de la
reproducción de los mamíferos, iba a chocar con el paradigma de su época,
porque sus observaciones estaban en contra de las tesis desarrolladas por
grandes sabios de la época, como William Harvey (1578-1657) o Regnier de Graaf (1641-1673).
Leeuwenhoek y la generación espontánea
Van Leeuwenhoek también es conocido por oponerse a la teoría, por aquel
entonces en vigor, de la generación
espontánea. Junto con el italiano Francesco Redi (1626-1697) y otro
neerlandés, Jan Swammerdam (1637-1680), hace
numerosas observaciones sobre los insectos y sobre su reproducción.
Aunque al principio de sus observaciones no parece estar en contra de esta
teoría, realizando unos estudios a mediados de los años 1670 diseca piojos y observa pequeñas crías de estos
insectos en los huevos que se
encuentran en el cuerpo de las hembras.Realiza experiencias similares
con pulgas y sus
huevos, aunque no logra reconocer a las pulgas al ver sus larvas, a pesar de
las observaciones publicadas por Swammerdam unos años antes. Años más
tarde volvería a estudiar estos animales.
Estuvo interesado, a principios de 1679, por la presencia de un gusano (Fasciola hepatica) en el hígado de cordero,
y, como Redi y Swammerdam, no comprende el complejo ciclo vital del animal, que
no sería dilucidado hasta muchos años después.
Alexander Fleming
SirAlexander
Fleming (6 de agosto de 1881 – 11 de marzo de 1955) fue un científicoescocés famoso por
descubrir la enzima antimicrobiana llamada lisozima. También fue el primero
en observar los efectos antibiótico de la penicilina obtenido a partir
del hongo Penicillium
chrysogenum.
Descubrimientos
Los dos descubrimientos de Fleming
ocurrieron en los años veinte y aunque fueron accidentales demuestran la gran
capacidad de observación e intuición de este médico escocés. Descubrió la lisozima durante sus
investigaciones de un tratamiento a la gangrena gaseosa que diezmaba a los
combatientes en las guerras; el descubrimiento ocurrió después de que
mucosidades, procedentes de un estornudo, cayesen sobre una placa de Petri en la que crecía
un cultivo bacteriano. Unos días más tarde notó que las bacterias habían sido
destruidas en el lugar donde se había depositado el fluido nasal.
El laboratorio de Fleming estaba
habitualmente desordenado, lo que resultó una ventaja para su siguiente
descubrimiento. En septiembre de 1928 , estaba
realizando varios experimentos en su laboratorio y el día 22, al inspeccionar
sus cultivos antes de destruirlos notó que la colonia de un hongo había crecido
espontáneamente, como un contaminante, en una de las placa de Petris embradas con Staphylococcus
aureus. Fleming observó más tarde las placas y comprobó que las colonias
bacterianas que se encontraban alrededor del hongo (más tarde identificado
como Penicillium notatum)
eran transparentes debido a una lisis bacteriana. Para ser más exactos,
Penicillium es un moho que produce una sustancia natural con efectos
antibacterianos: la penicilina. La lisis significaba la muerte de las
bacterias, y en su caso, la de las bacterias patógenas (Staphylococcus
aureus) crecidas en la placa. Aunque él reconoció inmediatamente la
trascendencia de este hallazgo sus colegas lo subestimaron. Fleming comunicó su
descubrimiento sobre la penicilina en el British Journal of Experimental
Pathology en 1929.
Fleming trabajó con el hongo durante un tiempo pero la obtención y
purificación de la penicilina a partir de los cultivos de Penicillium
notatum resultaron difíciles y más apropiados para los químicos. La
comunidad científica creyó que la penicilina sólo sería útil para tratar
infecciones banales y por ello no le prestó atención.
Fleming no patentó su descubrimiento creyendo que así sería más fácil la
difusión de un antibiótico necesario para el tratamiento de las numerosas
infecciones que azotaban a la población. Por sus descubrimientos, Fleming
compartió el Premio Nobel de
Medicina en 1945 junto a Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey.Sin
embargo, el antibiótico despertó el interés de los investigadores
estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial,
quienes intentaban emular a la medicina militar alemana la cual disponía de
las sulfamidas. Los químicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey desarrollaron
en Inglaterra un método de purificación de la penicilina que permitió su
síntesis y distribución comercial para el resto de la población, sin embargo,
este país tenía la totalidad de sus infraestructuras industriales dedicadas a
las necesidades de la guerra. Por este motivo, ambos investigadores acudieron a
Estados Unidos a poner en marcha plantas de producción dedicadas exclusivamente
a la penicilina.
Fleming fue miembro del Chelsea Arts Club, un club privado para
artistas fundado en 1891 por sugerencia del pintor James McNeil Whistler. Se
cuenta como anécdota que Fleming fue admitido en el club después de realizar
"pinturas con gérmenes", estas pinturas consistían en pincelar el
lienzo con bacterias pigmentadas, las cuales eran invisibles mientras pintaba
pero surgían con intensos colores una vez crecidas después de incubar el
lienzo. Las especies bacterianas que utilizaba eran:
Serratia
marcescens -
rojo
Chromobacterium
violaceum -
púrpura
Micrococcus
luteus -
amarillo
Micrococcus
varians -
blanco
Micrococcus
roseus -
rosa
Bacillus sp. - naranja
Estando de gira por España, en 1948, enferma su esposa del mal que
truncaría su vida meses después. Con todo, continúa su trabajo en el Instituto
del St. Mary (Saint Mary's College) que dirige
desde 1946. Allí colabora una joven griega, la Dra. Voureka,
por la que Fleming siente gran estima; cuando ésta regresa a su país, el Dr.
Fleming, ya solo, se ve arrastrado por su recuerdo e irá por ella para hacerla
su esposa en 1953. Poco disfrutaría de su recobrada felicidad
conyugal.
Alexander Fleming murió en 1955 de un ataque cardíaco.
Fue enterrado como héroe nacional en la cripta de la Catedral de
San Pablo de Londres.
Su descubrimiento de la penicilina significó un cambio drástico para la
medicina moderna iniciando la llamada "Era de los antibióticos",
otros investigadores posteriores aportaron nuevos antibióticos, como la estreptomicina utilizada para el tratamiento
de la tuberculosis, salvando
millones de vidas. El aporte científico de Fleming es doble pues además de
descubrir una molécula química (penicilina) también encontró una molécula
enzimática (lisozima) con actividad antibiótica. Las enzimas (ejem. lisozima) y
los péptidos antibióticos son componentes naturales de la inmunidad innata
de los animales que podrían ser utilizados con fines terapéuticos similares a
la penicilina. Por esta razón Fleming puede ser considerado como el primero en
descubrir una enzima antimicrobiana.
Jean-Baptiste Lamarck
Jean-Baptiste-Pierre-Antoine
de Monet de Lamarck (Picardía, Francia, 1 de agosto de 1744 – París, 18 de diciembre de 1829)
fue un naturalista francés, uno de los grandes hombres de la época
de la sistematización de la Historia Natural, cercano en su influencia
a Linneo, el
conde de Buffon y Cuvier.
Lamarck formuló la primera teoría de la evolución biológica, en 1802 acuñó el término «biología» para designar la ciencia de los seres
vivos y fue el fundador de la paleontología de los invertebrados.
La biología como ciencia
Lamarck reclama para la biología la necesidad de una filosofía propia:
Sabemos que cualquier ciencia debe tener su filosofía
y que sólo por ese camino hace progresos reales. Los naturalistas gastarán
vanamente su tiempo describiendo nuevas especies, captando nuevos matices,
todas las pequeñas particularidades de sus variaciones para agrandar la inmensa
lista de las especies inscritas [...] Si la filosofía de la ciencia se
descuida, sus progresos no serán reales y la obra entera quedará imperfecta
Lamarck distingue entre universo (conjunto de la materia)
y naturaleza (orden de cosas particular y constante). Esta
distinción general es paralela a la establecida entre hechos yrelaciones:
para Lamarck no sólo es necesaria la observación y estudio de los hechos y
objetos, sino también de sus partes, las relaciones entre estas y las
relaciones de los objetos con los demás y de todos ellos con su entorno.
El naturalista ha de estar
siempre atento para que las leyes que postula no procedan de la imaginación,
sino de la realidad empírica. Su trabajo ha de consistir en observar y
recopilar los hechos y, por vía de sucesivas inducciones, abstraer con rigor
lógico las leyes que los expliquen del modo más amplio y consistente.
Clasificación de los seres vivos
La clasificación lamarckiana se basa en criterios funcionales. El sistema
nervioso central es el punto de partida, pues a
partir de su centralización y complejidad progresiva puede construirse la
cadena de los seres. Así, Lamarck clasifica a los animales en tres grandes
grupos: aquellos dotados de irritabilidad (invertebrados inferiores),
aquellos que poseen además el «sentimiento interior» (invertebrados superiores)
y aquellos que revelan inteligencia y voluntad (vertebrados).
Naturaleza y origen de la Vida
Para Lamarck, la vida es un fenómeno natural consistente en un modo
peculiar de organización de la materia. En este sentido, considera que los
organismos vivos están formados por los mismos elementos y las mismas fuerzas
físicas que componen la materia inanimada; los reinos animal y vegetal sólo
difieren, por tanto, del reino mineral por el modo de organización interna de
los mismos elementos (HNASV).
A partir de su concepto de vida, Lamarck radica en la generación
espontánea el mecanismo de su origen: el movimiento de la
materia provocado por la acción de las fuerzas de la naturaleza es capaz de generar
de manera espontánea a los organismos vivos más sencillos. A partir de ellos,
la naturaleza continúa su tendencia al progresivo incremento de complejidad a
medida que cada organismo va siendo sustituido por otros dotados de más órganos
y facultades. Para explicar la coexistencia temporal de organismos de distinto
grado de complejidad, Lamarck postula que la naturaleza está permanentemente
produciendo nuevas formas de vida.
Teoría de la evolución de Lamarck (lamarckismo o transformismo)
Se apoyó para la formulación de su teoría en la existencia de restos de
formas intermedias extintas. Con su teoría se enfrentó a la creencia general
por la que todas las especies habían sido creadas y permanecían inmutables
desde su creación. También se enfrentó al influyente Cuvier que justificó
la desaparición de especies, no porque fueran formas intermedias entre las
primigenias y las actuales, sino porque se trataba de formas de vida
diferentes, extinguidas en los diferentes cataclismos geológicos sufridos por
la Tierra.Lamarck formuló la primera teoría de la evolución. Propuso que la
gran variedad de organismos, que en aquel tiempo se aceptaba eran formas
estáticas creadas por Dios, habían evolucionado desde formas simples;
postulando que los protagonistas de esa evolución habían sido los propios
organismos por su capacidad de adaptarse al ambiente: los cambios en ese
ambiente generaban nuevas necesidades en los organismos, y esas nuevas
necesidades conllevarían una modificación de los mismos que sería heredable.
La teoría de Lamarck es una teoría sobre la evolución de la vida, no sobre
su origen, que, en aquel entonces, se aceptaba, surgía espontáneamente en sus
formas más simples. Sería 50 años después cuando Pasteur demostrara que todo proceso defermentación y descomposición orgánica se
debe a la acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era
debido a la generación espontánea.
Lamarck tuvo que esbozar su teoría en un tiempo en el que el estado de las
ciencias naturales era “caótico”, "formuladas en una época en que ni
siquiera se podía entrever la posibilidad lejana de fundarlas sobre hechos
evidentes".
El estado caótico del conocimiento en torno a los fósiles, la anatomía y la
taxonomía antes del evolucionismo, la pregunta: «¿Cómo es que a nadie se le
ocurrió antes pensar en el evolucionismo?» se convierte en «¿Cómo es posible
que a alguien se le ocurriera pensar en el evolucionismo?».
Leon Harris.
Para Lamarck, la observación de la naturaleza, donde los organismos se
encuentran perfectamente adaptados al ambiente en el que se desarrollan,
llevaba a la siguiente alternativa: o los organismos fueron creados con todas
las adaptaciones a todos los ambientes existentes en la Tierra y estos
ambientes no habían cambiado desde sus orígenes, como se aceptaba entonces; o
los organismos se adaptaban a estos ambientes y por consiguiente iban
modificando su estructura conforme el ambiente iba cambiando, como él proponía.
Lamarck, al tiempo que formuló la evolución de la vida, formuló un
mecanismo por el que ésta evolucionaría. Para Lamarck la naturaleza habría
obrado mediante "tanteos": "Con relación a los cuerpos
vivientes, la Naturaleza ha procedido por tanteos y sucesivamente" , y su teoría podría
sintetizarse en: las circunstancias crean la necesidad, esa necesidad crea los
hábitos, los hábitos producen las modificaciones como resultado del uso o
desuso de determinado órgano y los medios de la Naturaleza se encargan de fijar
esas modificaciones. Describió esta evolución como consecuencia de seis puntos:
1.Todos los cuerpos
organizados (organismos) de la Tierra han sido producidos por la naturaleza
sucesivamente y después de una enorme sucesión de tiempo.
2.En su marcha constante,
la Naturaleza ha comenzado, y recomienza aún todos los días, por formar los
cuerpos organizados más simples, y que no forma directamente más que éstos. Es
decir, que estos primeros bosquejos de organismos son los que se ha designado
con el nombre de generaciones espontáneas.
3.Estando formados los
primeros bosquejos del animal y del vegetal han desarrollado poco a poco los
órganos y con el tiempo se han diversificado.
4.La facultad de
reproducción inherente en cada organismo ha dado lugar a los diferentes modos
de multiplicación y de regeneración de los individuos. Por ello los progresos
adquiridos se han conservado.
5.Con la ayuda de un
tiempo suficiente, de las circunstancias, de los cambios surgidos en la Tierra,
de los diferentes hábitos que ante nuevas situaciones los organismos han tenido
que mantener, surge la diversidad de éstos.
6.Los cambios en su
organización y de sus partes, lo que se llama especie, han sido sucesiva é
insensiblemente formados. Por lo que la especie no tiene más que una constancia
relativa en su estado y no puede ser tan antigua como la Naturaleza.
Formulando dos leyes:
Así, para llegar a
conocer las verdaderas causas de tantas formas diversas y de tantos hábitos
diferentes como nos ofrecen los animales, es preciso considerar que las
circunstancias infinitamente diversificadas, en las cuales se han encontrado
los seres de cada raza, han producido para cada uno de ellos necesidades nuevas
y cambios en sus hábitos necesariamente. Reconocida esta verdad, que nadie
podrá negar, será fácil percibir cómo las nuevas necesidades han podido ser
satisfechas y los nuevos hábitos adquiridos, si se presta alguna atención a las
dos siguientes leyes de la Naturaleza, que siempre ha comprobado la
observación: Primera ley: En todo animal que no ha traspasado el
término de sus desarrollos, el uso frecuente y sostenido de un órgano cualquiera
lo fortifica poco a poco, dándole una potencia proporcionada a la duración de
este uso, mientras que el desuso constante de tal órgano le debilita y hasta lo
hace desaparecer. Segunda ley: Todo lo que la Naturaleza hizo
adquirir o perder a los individuos por la influencia de las circunstancias en
que su raza se ha encontrado colocada durante largo tiempo, y consecuentemente
por la influencia del empleo predominante de tal órgano, o por la de su desuso,
la Naturaleza lo conserva por la generación en los nuevos individuos, con tal
de que los cambios adquiridos sean comunes a los dos sexos, o a los que han
producido estos nuevos individuos.
Lamarck, con estas leyes, sostuvo que si una “raza” (esto es, un grupo de
organismos) estaba sometida a las mismas condiciones ambientales y estas
condiciones se prolongaran durante mucho tiempo, se transformarían adaptándose
a ese ambiente. Como mecanismo, propuso que las trasformaciones que los
organismos sufrimos en vida sometidos a los diferentes ambientes, con el tiempo
se fijarían en su descendencia, lo que hoy conocemos como transferencia
horizontal. Advirtió que ese proceso es un proceso tan lento que desde nuestra
capacidad de observación pasaría inadvertido. Según estas leyes los cambios se
producen no en el individuo sino en la población (no en uno o varios
individuos, sino en el conjunto de individuos del grupo) y no son cambios
inmediatos sino que se fijarían a lo largo de un prolongado proceso.
las variaciones en las
circunstancias para los seres vivientes, y sobre todo para los animales,
producen cambios en sus necesidades, en sus hábitos y en el modo de existir, y
si estos cambios dan lugar a modificaciones o desarrollos en los órganos o en
la forma de sus partes, se debe inducir que insensiblemente todo cuerpo
viviente cualquiera debe variar en sus formas o sus caracteres exteriores,
aunque semejantes variaciones no llegasen a ser sensibles más que después de un
tiempo considerable. […] En cada lugar donde los seres pueden habitar, las
circunstancias que establecen en él un orden de cosas permanecen largo tiempo
siendo las mismas y no cambian en realidad más que con una lentitud tan grande,
que el hombre no puede advertirlas directamente. Está obligado a consultar los
monumentos para reconocer que en cada uno de aquellos lugares el orden de cosas
establecido no ha sido siempre el mismo. Las razas de animales que viven en
cada uno de ellos deben conservar en él largo tiempo sus hábitos. De aquí para
nosotros la aparente constancia de las razas que llamamos especies, constancia
que hizo nacer en nuestro pensamiento la idea de que las razas son tan antiguas
como la Naturaleza.
Las ideas de Lamarck no fueron tomadas en cuenta en su época, aunque su
libro filosofía zoológica,
donde plasmó su teoría, circuló por Francia y también por Inglaterra, obra a la que tuvo acceso el propio
Darwin.
Fue después de formulada la teoría de la selección natural cuando
los evolucionistas retomaron el pensamiento de Lamarck intentando suplir el
vacío que la selección natural dejaba al no explicar la fuente de la
variabilidad sobre la que tal selección actuaba. El propio Darwin, al tiempo
que denostaba la teoría de Lamarck, intentó cubrir ese vacío postulando la
“pangénesis”, un mecanismo de transferencia horizontal lamarkiano. Y sería
a principios del siglo XX cuando Weismann lo refutara con la formulación de la
conocida como “barrera Weismann” por la que se consideraba que existiendo dos
líneas, la germinal y la somática, no cabría la posibilidad de transferencia de
información entre la una y la otra. Malinterpretando a Lamarck desarrolló un
experimento que supuestamente refutaba su teoría: cortó el rabo a sucesivas
generaciones de ratones para demostrar que sus descendientes no nacían con el
rabo cortado.
Desde entonces, el Lamarckismo se ha simplificado con argumentos que vienen
a caricaturizarlo: "En pueblos donde el herrero hereda el oficio de su
padre, su abuelo y su abuelo, se pensaba que heredaba también unos músculos
bien desarrollados. sólo los heredaba sino que los desarrollaba más con el
ejercicio, y pasaba estas mejoras a su hijo".Ya en vida, Lamarck se
tendría que defender de argumentos parecidos:
No obstante, se objeta todavía que todo lo que se ve anuncia, relativamente
al estado de los cuerpos vivientes, una constancia inalterable en la
conservación de su forma, y se piensa que todos los animales cuyo recuerdo nos
ha transmitido la historia resaltan siempre los mismos y no han perdido ni
adquirido nada en el perfeccionamiento de sus órganos y en la forma de sus
partes. [...] "No se puede por menos —dicen los autores— contener los
vuelos de la imaginación, cuando todavía se ve conservado con sus menores huesos,
sus menores pelos y sus menores detalles tal animal que antes tenía en Tobas o
en Menfis sacerdotes y altares. Pero sin extraviarnos en todas las ideas que
hacen nacer semejantes aproximaciones, limítense a exponer que estos animales
son perfectamente semejantes a los actuales" (Anales del Museo de Historia
Natural.) [...] Nada existe, por tanto, en la observación que acaba de ser
citada que resulte contrario a las consideraciones que llevo expuestas sobre
este asunto, ni que pruebe que los animales de que se trata hayan existido en
todo tiempo en la Naturaleza, pues demuestra solamente que vivían en Egipto hace dos o tres mil años. Y todo hombre que posee
el hábito de reflexionar y de observar al propio tiempo los documentos de la
enorme antigüedad que muestra la Naturaleza, aprecia en su verdadero valor la
insignificante cifra de tres mil años con relación a las épocas geológicas.
Lamarck, Filosofía zoológica.
Durante el siglo XX el lamarckismo ha sido defendido por diferentes
evolucionistas, y el conocido como “efecto Baldwin” (enunciado por James
Marck Baldwin y C. Loyd
Morgana finales del siglo XIX), una versión edulcorada de
lamarckismo según la cual los hábitos sostenidos de las especies, por selección
natural, se fijarían en la herencia, se mantiene como plausible para resolver
algunas dificultades del neodarwinismo.
Avanzado el siglo XX, la “barrera Weismann” se ha mostrado franqueable, sin
poderse probar que los caracteres adquiridos no puedan llegar a ser heredables. La transferencia
horizontal se ha demostrado en casos, y se ve en los virus, con su capacidad de intercambio
genético, a los posibles actores de tales transferencias. También, en la
simbiosis, se ha demostrado la existencia de transferencia genética, y en su
grado de máxima integración, la simbiogénesis, ha demostrado la
eclosión de nuevas individualidades, quimeras que integran a sus simbiontes. El
paso de procariotas a eucariotas, descrito en la endosimbiosis
seriada, fue consecuencia de estos procesos simbiogenéticos; aunque Mayr y Maynard
Smith en los años 90 opinaban que estos procesos nada tienen que ver con el
Lamarckismo. Gould (1977) diría: “Dudo que el lamarckismo pueda volver a
experimentar un resurgimiento como teoría viable de la evolución”.
Al día de hoy (2010), en mayoría, la comunidad científica considera el
paradigma neodarwinista satisfactorio para explicar la evolución biológica, no
considerando válido el lamarckismo. No obstante, Lynn Margulis, entre otras y otros, considera que
“una sugerencia principal para el nuevo siglo en biología es que el difamado
eslogan del lamarckismo, «la herencia de los caracteres adquiridos» no debe ser
todavía abandonado: tan sólo debe ser refinado cuidadosamente”.
FRANCESCO REDI
Francesco Redi ( * Arezzo, 18 de febrero de 1626 – Pisa, 1 de marzo de 1697) fue
un médico, naturalista, fisiólogo, y literato italiano.
Francesco Redi demostró que los insectos no nacen por generación espontánea,
por lo que se le considera el fundador de la helmintología (el estudio de los
gusanos). Realizó estudios sobre el veneno de
las víboras, y escribió Observaciones en torno a las víboras (1664).
Experimento de Redi
En una época en la que se creía tanto en
la creación como en la generación
espontánea, Francesco Redi era uno de los que dudaba de ella,
por eso realizó el siguiente experimento: Colocó un trozo de carne en tres
jarras iguales, la 1º la dejó abierta, la 2º la tapo con un corcho, y la 3º la
dejó cubierta con un trozo de tela bien atada. Después de unas semanas Redi volvió.
Vio que en la 1º jarra, la que estaba abierta, habían crecido larvas. La jarra
2° y 3°, su interior estaba podrido y olía mal, pero no había crecido ninguna
larva. Por lo tanto, la carne de los animales muertos no puede engendrar
gusanos a menos que sean depositados en ella huevos de animales.
Redi pensó que la entrada de aire a los frascos cerrados podría haber
influido en su experimento, por lo que llevó a cabo otro. Puso carne y pescado
en un frasco cubierto con gasa o con un mosquitero; después de tiempo Redi se
fijo y descubrió que las moscas o gusanos dejaban no en el frasco si no en la
gasa sus huevos. Por eso la gente que creía en la generación espontanea; creían
que gracias a eso generaban vida.
Los resultados fueron exactamente los mismos que en el primer experimento.
Aún con los resultados obtenidos y los de otros autores, la gente seguía
creyendo en la generación espontánea, y Francesco Redi se vio obligado a
admitir que en ciertas ocasiones sí se podía dar la generación espontánea. Su
obra más importante, donde expuso los resultados de sus experiencias, la
escribió en el año 1684.
ALEKDANDR OPARIN
Aleksandr Oparin que se
graduó en la Universidad Estatal de Moscú en
1917. En 1924 comenzó a desarrollar una hipótesis acerca del origen de la vida,
que consistía en un desarrollo constante de la evolución química de moléculas
de carbono en
el caldo primitivo. La hipótesis de Oparin fue retomada por Stanley
Miller, que puso en práctica el experimento que
lograba crear materia orgánica a partir de materia inorgánica, demostrándose
así la plena validez de la hipótesis de Oparin.
En 1935 fundó el Instituto Bioquímico RAS, y en 1946 fue admitido en la Academia de
Ciencias de la URSS. En 1970 fue elegido presidente de la Sociedad
Internacional para el Estudio de los Orígenes de la Vida. Está enterrado en el
Cementerio Novodévichi, en Moscú.
Teoría del origen de la vida
Fue una de las teorías que se propusieron a mediados del siglo XX para
intentar responder a la pregunta: ¿cómo surgió la vida?, después de haber sido
rechazada la teoría de la generación espontánea.
Gracias a sus estudios de astronomía, Oparin sabía que en la atmósfera del
Sol, de Júpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el
hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrógeno
y nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en
la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales
de base para la evolución de la vida.
Para explicar cómo podría haber agua en el ambiente ardiente de la Tierra
primitiva, Oparin usó sus conocimientos de geología. Los 30 km de espesor medio
de la corteza terrestre constituidos de roca magmática evidencian, sin duda, la
intensa actividad volcánica que había en la Tierra. Se sabe que actualmente es
expulsado cerca de un 10% de vapor de agua junto con el magma, y probablemente
también ocurría de esta forma antiguamente. La persistencia de la actividad
volcánica durante millones de años habría provocado la saturación en humedad de
la atmósfera. En ese caso el agua ya no se mantendría como vapor.
Oparin imaginó que la alta temperatura del planeta, la actuación de los
rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos)
podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente
citados. Esas reacciones darían origen a aminoácidos, los principales
constituyentes de las proteínas, y otras moléculas orgánicas.
Las temperaturas de la Tierra, primitivamente muy elevadas, bajaron hasta
permitir la condensación del vapor de agua. En este proceso también fueron
arrastradas muchos tipos de moléculas, como varios ácidos orgánicos e
inorgánicos. Sin embargo, las temperaturas existentes en esta época eran
todavía lo suficientemente elevadas como para que el agua líquida continuase
evaporándose y licuándose continuamente.
Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no
regresaban a la atmósfera con el vapor de agua, sino que permanecían sobre las
rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el
estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así
surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las
primeras proteínas en existir.
La insistencia de las lluvias durante millones de años acabó llevando a la
creación de los primeros océanos de la Tierra. Y hacia ellos fueron
arrastradas, con las lluvias, las proteínas y aminoácidos que permanecían sobre
las rocas. Durante un tiempo incalculable, las proteínas se acumularían en
océanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las moléculas se
combinaban y se rompían y nuevamente volvía a combinarse en una nueva
disposición. De esa manera, las proteínas se multiplicaban cuantitativa y
cualitativamente.
Disueltas en agua, las proteínas formaron coloides. La interacción de los
coloides llevó a la aparición de los coacervados. Un coacervado es un agregado de moléculas
mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas
abióticamente. Oparin llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glóbulo estable que es
propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas,
polisacáridos y ácidos nucleicos. Muchas macromoléculas quedaron incluidas en
coacervados.
Es posible que en esa época ya existieran proteínas complejas con capacidad
catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones
químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de síntesis de nuevas sustancias.
Cuando ya había moléculas de nucleoproteínas, cuya actividad en la
manifestación de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados
pasaron a envolverlas. Aparecían microscópicas gotas de coacervados
envolviendo nucleoproteínas. En
aquel momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se
organizasen en la periferia de cada gotícula, formando una membrana
lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida más rudimentarias.
Así Oparin abrió un camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas
microscópicos y localizados (posiblemente precursores de las células) a partir
de los cuales esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse.
Y en esta línea ordenada de procesos biológicos, van
avanzando con cada vez más importancia: la competencia y la velocidad de
crecimiento, sobre los que actuaría la selección natural, determinando formas
de organización material que es característica de la vida actual.
