BREVE HISTORIA DE LA
BREVE HISTORIA DE LA BIOLOGIA
BIOLOGIA
I. LA BIOLOGIA EN LA ANTIGÜEDAD
I. LA BIOLOGIA EN LA ANTIGÜEDAD
La biología es el estudio de los organismos vivos, y puede decirse que surge una forma de ella en el La biología es el estudio de los organismos vivos, y puede decirse que surge una forma de ella en el momento en que el desarrollo mental del hombre le permite adquirir conciencia de sí mismo como objeto momento en que el desarrollo mental del hombre le permite adquirir conciencia de sí mismo como objeto diferente del medio inmóvil e insensible que lo rodea. Sin embargo, durante incontables siglos la biología no diferente del medio inmóvil e insensible que lo rodea. Sin embargo, durante incontables siglos la biología no fue lo que nosotros reconocemos como ciencia. Los hombres trataban de curar sus propias dolencias y las de fue lo que nosotros reconocemos como ciencia. Los hombres trataban de curar sus propias dolencias y las de sus semejantes, de aliviar el dolor y de ahuyentar la muerte.
sus semejantes, de aliviar el dolor y de ahuyentar la muerte. Es
Es inindududadablble e quque, e, a a pepesar sar de de la la popoderderosa osa ininflflueuencncia ia de de la la susupeperstrsticicióión, n, se se acacumumulularoaron n numnumeroerosossos conocimientos en el transcurso del tiempo. Los hombres que embalsamaban momias con gran destreza en el conocimientos en el transcurso del tiempo. Los hombres que embalsamaban momias con gran destreza en el antiguo Egipto debían posee un conocimiento práctico de la anatomía humana. En Babilonia, el código de antiguo Egipto debían posee un conocimiento práctico de la anatomía humana. En Babilonia, el código de Hammurabi data tal vez del año 1920 AC; incluía reglas detalladas concernientes a la profesión médica. Hammurabi data tal vez del año 1920 AC; incluía reglas detalladas concernientes a la profesión médica.
No obstante, el progreso científic
No obstante, el progreso científico o tenía que ser tenía que ser forzosamforzosamente lento mientras los hombres creyesen que ente lento mientras los hombres creyesen que elel universo se hallaba balo el dominio absoluto de caprichosos demonios, ya que lo natural se subordinaba a lo universo se hallaba balo el dominio absoluto de caprichosos demonios, ya que lo natural se subordinaba a lo sobrenatural.
sobrenatural.
Las cosas cambiaron con los antiguos griegos, que constituían un pueblo inquieto, curioso, versátil, Las cosas cambiaron con los antiguos griegos, que constituían un pueblo inquieto, curioso, versátil, intel
inteligenteigente, discursivo y, a , discursivo y, a veces, irrevereveces, irreverente. La gran nte. La gran mayomayoría de ría de los griegos, al igual que todos los griegos, al igual que todos los demáslos demás pueblos de
pueblos de la época y la época y de los primeros de los primeros siglos, vivían en siglos, vivían en medio de un medio de un mundo invisible de mundo invisible de dioses y semidiosesdioses y semidioses y, aunque estos últimos eran mucho más atrayentes que las deidades paganas de otras naciones, no y, aunque estos últimos eran mucho más atrayentes que las deidades paganas de otras naciones, no resultaban menos infantiles en sus motivaciones y respuestas. Las enfermedades eran producidas por las resultaban menos infantiles en sus motivaciones y respuestas. Las enfermedades eran producidas por las flechas de Apolo cuya cólera indiscriminada podía suscitarse por la menor causa, por lo cual era objeto de flechas de Apolo cuya cólera indiscriminada podía suscitarse por la menor causa, por lo cual era objeto de sacrificios propiciatorios y de apropiadas alabanzas.
sacrificios propiciatorios y de apropiadas alabanzas.
Pero había griegos que no compartían estos puntos de vista. Alrededor del 600 AC surgió en Jonia (en la Pero había griegos que no compartían estos puntos de vista. Alrededor del 600 AC surgió en Jonia (en la costa del Mar Egeo que hoy pertenece a Turquía) un grupo de filósofos que iniciaron un movimiento que iba costa del Mar Egeo que hoy pertenece a Turquía) un grupo de filósofos que iniciaron un movimiento que iba a modificar todas las opiniones anteriores. Según la tradición, el primero de ellos fue Tales (640-546 AC). a modificar todas las opiniones anteriores. Según la tradición, el primero de ellos fue Tales (640-546 AC).
Los filósofos jónicos negaban lo sobrenatural y suponían, en cambio, que los fenómenos naturales se Los filósofos jónicos negaban lo sobrenatural y suponían, en cambio, que los fenómenos naturales se desarrollaban conforme a un esquema fijo e inalterable. Suponían la existencia de la causalidad; es decir, desarrollaban conforme a un esquema fijo e inalterable. Suponían la existencia de la causalidad; es decir, que cada fenómeno obedece a una causa y que determinada causa produce inevitablemente determinado que cada fenómeno obedece a una causa y que determinada causa produce inevitablemente determinado efecto, lo que no puede ser modificado por una voluntad caprichosa. Según otro supuesto, existía una “ley efecto, lo que no puede ser modificado por una voluntad caprichosa. Según otro supuesto, existía una “ley natural” que regía el universo, y tenía características tales que la mente humana podía aprehenderla y natural” que regía el universo, y tenía características tales que la mente humana podía aprehenderla y deducirla a partir de principios primigenios o de la observación. La filosofía del racionalismo (la creencia de deducirla a partir de principios primigenios o de la observación. La filosofía del racionalismo (la creencia de que los fenómenos naturales pueden comprenderse mediante la razón antes que por la revelación) comienza que los fenómenos naturales pueden comprenderse mediante la razón antes que por la revelación) comienza con ellos. Esta filosofía
con ellos. Esta filosofía, plena de , plena de impulimpulso en so en un principioun principio, decayó y , decayó y estuvo a punto de estuvo a punto de desaparedesaparecer despuéscer después de la caída del Imperio Romano, pero nunca se extinguió por completo.
de la caída del Imperio Romano, pero nunca se extinguió por completo. JONIA
JONIA
El racionalismo ingresa en la biología cuando la maquinaria interna del organismo de los animales comienza El racionalismo ingresa en la biología cuando la maquinaria interna del organismo de los animales comienza a estudiarse con fines de conocimiento y no para interpretar indicios de mensajes divinos. Según la a estudiarse con fines de conocimiento y no para interpretar indicios de mensajes divinos. Según la tradición, el primer hombre que disecó animales con la única finalidad de describir lo que veía fue Alcmeón tradición, el primer hombre que disecó animales con la única finalidad de describir lo que veía fue Alcmeón (siglo VI AC). Alrededor del 500 AC describió los nervios del ojo y estudió el desarrollo del embrión del (siglo VI AC). Alrededor del 500 AC describió los nervios del ojo y estudió el desarrollo del embrión del pollo en el
pollo en el huevo. Por huevo. Por consiguiente, puede consiguiente, puede ser considerado ser considerado el primer estudioso el primer estudioso de la anatomía de la anatomía (el estudio de(el estudio de la estructura de los organismos vivos) y de la embriología (el estudio de los organismos antes de nacer). la estructura de los organismos vivos) y de la embriología (el estudio de los organismos antes de nacer). Alcmeón llegó a describir también el estrecho conducto que une el oído medio con la garganta, que pasó Alcmeón llegó a describir también el estrecho conducto que une el oído medio con la garganta, que pasó inadvertido para los anatomistas posteriores y sólo fue redescubierto dos mil años después.
inadvertido para los anatomistas posteriores y sólo fue redescubierto dos mil años después.
El nombre más importante que puede asociarse a los comienzos racionalistas de la biología es el de El nombre más importante que puede asociarse a los comienzos racionalistas de la biología es el de Hipócrates (460-377 AC). Nada se sabe de su vida fuera de que nació y vivió en la isla de Cos, frente a la Hipócrates (460-377 AC). Nada se sabe de su vida fuera de que nació y vivió en la isla de Cos, frente a la costa de Jonia. En Cos había un templo de Asclepios, el dios griego de la medicina. El templo era un costa de Jonia. En Cos había un templo de Asclepios, el dios griego de la medicina. El templo era un equivalente aproximado a las actuales escuelas de medicina, y ser aceptado como sacerdote en dicho templo equivalente aproximado a las actuales escuelas de medicina, y ser aceptado como sacerdote en dicho templo equivaldría hoy a recibir un título de médico.
equivaldría hoy a recibir un título de médico.
La gran contribución de Hipócrates a la biología fue reducir a Asclepios a un papel puramente honorario. La gran contribución de Hipócrates a la biología fue reducir a Asclepios a un papel puramente honorario. Según la concepción hipocrática, ningún dios puede influir sobre la medicina. En síntesis, la tarea del Según la concepción hipocrática, ningún dios puede influir sobre la medicina. En síntesis, la tarea del médico, según Hipócrates, consistía en permitir que la ley natural produjese la curación.
El cuerpo poseía sus propios mecanismos de defensa y era preciso permitirles actuar. Era una excelente El cuerpo poseía sus propios mecanismos de defensa y era preciso permitirles actuar. Era una excelente teoría, si consideramos los limitados conocimientos de la medicina.
teoría, si consideramos los limitados conocimientos de la medicina.
Hipócrates fundó una tradición médica que perduró durante siglos después de su época. Los médicos de su Hipócrates fundó una tradición médica que perduró durante siglos después de su época. Los médicos de su tendencia firmaban sus escritos con el nombre de su maestro, de modo que hoy es imposible saber cuáles de tendencia firmaban sus escritos con el nombre de su maestro, de modo que hoy es imposible saber cuáles de ellos pertenecen realmente a Hipócrates. El juramento hipocrático, por ejemplo, que aún hoy leen los ellos pertenecen realmente a Hipócrates. El juramento hipocrático, por ejemplo, que aún hoy leen los médic
médicos al os al recibirecibir sus r sus títutítulos, seguramelos, seguramente no fue nte no fue escritescrito por o por él y tal él y tal vez no haya vez no haya sido concebisido concebido hasta seisdo hasta seis siglos después. En cambio, uno de los más antiguos trabajos hipocráticos que trata sobre la epilepsia puede siglos después. En cambio, uno de los más antiguos trabajos hipocráticos que trata sobre la epilepsia puede muy bien haber sido escrito por él. Si así fuera, constituiría un excelente ejemplo del ingreso del muy bien haber sido escrito por él. Si así fuera, constituiría un excelente ejemplo del ingreso del racionalismo en la biología.
racionalismo en la biología.
La epilepsia es un trastorno del funcionamiento del cerebro (todavía no completamente explicado) en el cual La epilepsia es un trastorno del funcionamiento del cerebro (todavía no completamente explicado) en el cual se interrump
se interrumpe e el control normal del cerebro sobre el cuerpo. En el control normal del cerebro sobre el cuerpo. En las formas más benignas, el enfermo puedelas formas más benignas, el enfermo puede inter
interpretar erróneamenpretar erróneamente te sus datos sus datos sensorisensoriales y, ales y, por consiguientpor consiguiente, sufrir e, sufrir alucialucinacionnaciones. es. En las En las formas másformas más graves, el paciente pierde súbitamente el control de sus músculos, cae al suelo, grita, sufre espasmos y graves, el paciente pierde súbitamente el control de sus músculos, cae al suelo, grita, sufre espasmos y puede
puede causarse causarse serias serias lesiones. lesiones. Algunos Algunos creen creen que que se se halla halla dominado dominado por por algún algún poder poder sobrenatural. sobrenatural. ElEl epiléptico está entonces “poseído” y el mal es entonces la “enfermedad sagrada”, pues se relaciona con seres epiléptico está entonces “poseído” y el mal es entonces la “enfermedad sagrada”, pues se relaciona con seres sobrenaturales.
sobrenaturales.
En el libro De la enfermedad sagrada, escrito posiblemente por el mismo Hipócrates alrededor del 400 AC, En el libro De la enfermedad sagrada, escrito posiblemente por el mismo Hipócrates alrededor del 400 AC, se refuta enérgicamente esa interpretación del mal. Hipócrates afirma que, por lo general, es inútil atribuir se refuta enérgicamente esa interpretación del mal. Hipócrates afirma que, por lo general, es inútil atribuir causas divinas a las enfermedades y que no hay razones para considerar que la epilepsia es una excepción. causas divinas a las enfermedades y que no hay razones para considerar que la epilepsia es una excepción. Esta afección, al igual que todas las demás enfermedades, se debe a una causa natural y tiene un tratamiento Esta afección, al igual que todas las demás enfermedades, se debe a una causa natural y tiene un tratamiento racional. El desconocimiento de la causa y la inseguridad del tratamiento no contrariaban el principio.
racional. El desconocimiento de la causa y la inseguridad del tratamiento no contrariaban el principio.
Toda la ciencia moderna no ha podido reemplazar este principio por uno mejor, y si insistiéramos en buscar Toda la ciencia moderna no ha podido reemplazar este principio por uno mejor, y si insistiéramos en buscar una fecha, un hombre y un libro que señalen el comienzo de la ciencia de la biología, la fecha sería 400 AC; una fecha, un hombre y un libro que señalen el comienzo de la ciencia de la biología, la fecha sería 400 AC; el hombre, Hipócrates, y el libro, De la enfermedad sagrada.
el hombre, Hipócrates, y el libro, De la enfermedad sagrada. ATENAS ATENAS
La biología griega, e indudablemente la ciencia antigua en general, en cierto modo culminaron con La biología griega, e indudablemente la ciencia antigua en general, en cierto modo culminaron con Aristóteles (384-322 AC). Oriundo del norte de Grecia, fue maestro de Alejandro Magno durante la Aristóteles (384-322 AC). Oriundo del norte de Grecia, fue maestro de Alejandro Magno durante la juventud
juventud de de éste. éste. El El auge auge de de Aristóteles Aristóteles comienza comienza en en la la edad edad madura madura cuando cuando funda funda y y enseña enseña en en el el famosofamoso Liceo de Atenas. Fue el más completo y versátil de los filósofos griegos. Escribió sobre casi todos los Liceo de Atenas. Fue el más completo y versátil de los filósofos griegos. Escribió sobre casi todos los temas, desde física hasta literatura, desde política hasta biología.
temas, desde física hasta literatura, desde política hasta biología.
Por lo demás, la biología, particularmente el estudio de los organismos marinos, fue su primero y más caro Por lo demás, la biología, particularmente el estudio de los organismos marinos, fue su primero y más caro amor intelectual. Además, sus libros sobre biología resultaron lo mejor de sus trabajos científicos, no amor intelectual. Además, sus libros sobre biología resultaron lo mejor de sus trabajos científicos, no obstante lo cual en tiempos más recientes fueron los menos considerados.
obstante lo cual en tiempos más recientes fueron los menos considerados.
Aristóteles observó con cuidado y exactitud el aspecto y las costumbres de los seres vivos (lo que Aristóteles observó con cuidado y exactitud el aspecto y las costumbres de los seres vivos (lo que constituye la historia natural). Mediante este procedimiento registró alrededor de quinientas clases o constituye la historia natural). Mediante este procedimiento registró alrededor de quinientas clases o “especies” de animales y estudió las diferencias entre ellas. La lista en sí sería trivial, pero Aristóteles fue “especies” de animales y estudió las diferencias entre ellas. La lista en sí sería trivial, pero Aristóteles fue más allá. Comprendió que animales diferentes podían ser agrupados en categorías y que este procedimiento más allá. Comprendió que animales diferentes podían ser agrupados en categorías y que este procedimiento no era fácil ni sencillo.
no era fácil ni sencillo.
Aristóteles fue el fundador de la zoología (el estudio de los animales), pero, si nos atenemos a las obras que Aristóteles fue el fundador de la zoología (el estudio de los animales), pero, si nos atenemos a las obras que perduraron,
perduraron, no estudió no estudió mucho las mucho las plantas. Sin plantas. Sin embargo, embargo, después ddespués de su e su muerte, su muerte, su discípulo Teofrasto discípulo Teofrasto (380- (380-287 AC), que lo sucedió en la dirección de su escuela, subsanó esta omisión del maestro e inició la botánica 287 AC), que lo sucedió en la dirección de su escuela, subsanó esta omisión del maestro e inició la botánica (el estudio de los vegetales). En sus trabajos describió cuidadosamente unas quinientas especies de plantas. (el estudio de los vegetales). En sus trabajos describió cuidadosamente unas quinientas especies de plantas. ALEJANDRIA
ALEJANDRIA Después de la
Después de la época de Alejandro Magno y de época de Alejandro Magno y de su conquista del imperio persa, la cultura griega se difundiósu conquista del imperio persa, la cultura griega se difundió rápidamente por el mundo mediterráneo. Egipto quedó en poder de los Ptolomeos (descendientes de uno de rápidamente por el mundo mediterráneo. Egipto quedó en poder de los Ptolomeos (descendientes de uno de los generales de Alejandro) y los griegos afluyeron en buen número a la capital recientemente fundada, la los generales de Alejandro) y los griegos afluyeron en buen número a la capital recientemente fundada, la ciudad de Alejandría. Allí los primeros Ptolomeos fundaron el Museo, el equivalente más antiguo que se ciudad de Alejandría. Allí los primeros Ptolomeos fundaron el Museo, el equivalente más antiguo que se conoce de la
conoce de la univeruniversidad moderna. Los sabios de sidad moderna. Los sabios de AlejaAlejandría son famosos por ndría son famosos por sus estudios de matemáticsus estudios de matemáticas,as, astronomía, geografía y física. Menos importante fue la contribución a la biología, aunque puede citarse dos astronomía, geografía y física. Menos importante fue la contribución a la biología, aunque puede citarse dos nombres de primera categoría: Herófilo (300 AC) y su discípulo Erasístrato (250 AC).
nombres de primera categoría: Herófilo (300 AC) y su discípulo Erasístrato (250 AC).
En la era cristiana fueron acusados de disecar cadáveres humanos en público como método de enseñanza de En la era cristiana fueron acusados de disecar cadáveres humanos en público como método de enseñanza de
la anatomía. Lamentablemente, es probable que ello fuese cierto. Herófilo fue el primero en conceder importancia al cerebro, considerándolo el centro de la inteligencia. (Alcmeón e Hipócrates pensaban lo mismo; no así Aristóteles que creía que la única función del cerebro era enfriar la sangre). Herófilo pudo distinguir los nervios sensitivos (los que reciben la sensación) de los nervios motores (los que inducen al movimiento muscular). Distinguió también las arterias de las venas al advertir que sólo las primeras eran pulsátiles. Erasístrato contribuyó también al mejor conocimiento del cerebro, señalando la división del
órgano en dos partes, una grande, el cerebro, y otra pequeña, el cerebelo. Observó en especial el aspecto rugoso (las circunvoluciones) del cerebro y comprobó, incluso, que las rugosidades eran más acentuadas en el hombre que en otros animales. A raíz de ello relacionó las circunvoluciones con la inteligencia.
La disección de cuerpos humanos era conceptuada reprobable como objeto de estudio racional. Entre los egipcios pensábase que la integridad física del cuerpo se necesitaba para el adecuado goce en una vida ulterior. Para los judíos y cristianos la disección era un sacrilegio porque el cuerpo humano había sido creado a imagen y semejanza de Dios y, por consiguiente, era sagrado.
ROMA
Los siglos durante los cuales Roma impuso su dominio sobre los pueblos del Mediterráneo significaron una larga interrupción en el progreso de la biología. Los estudios parecen haberse limitado a recoger y conservar los descubrimientos del pasado y a divulgarlos entre el público romano. Así, Aulo Cornelio Celso (30 DC) reunió los conocimientos de los griegos en una especie de curso panorámico de la ciencia. Las partes que versaban sobre medicina se conservaron y fueron leídas por los europeos a comienzos de la época moderna. Llegó así a adquirir para la posteridad más fama como médico que la que realmente merecía.
Al ampliarse los horizontes físicos como consecuencia de las conquistas romanas, los estudiosos pudieron obtener plantas y animales de regiones desconocidas para los antiguos griegos. Un médico griego, Dioscórides (60 DC), que prestaba servicios en los ejércitos romanos, superó a Teofrasto al describir seiscientas especies vegetales. Prestó especial atención a las propiedades medicinales y puede ser considerado el fundador de la farmacología (el estudio de las drogas y medicamentos).
El enciclopedismo predominó incluso en la historia natural. El nombre romano mejor conocido en historia natural es el de Cayo Plinio Segundo (23-79 DC), conocido generalmente como Plinio, que escribió una enciclopedia de treinta y siete volúmenes en la cual resumió todo lo que pudo encontrar en los autores antiguos sobre esta ciencia.
El último verdadero biólogo de la Antigüedad fue Galeno (130-200), un médico griego nacido en Asia Menor que ejerció su profesión en Roma, Fue en un principio cirujano de gladiadores y eso le permitió, sin duda, observar cruda y prácticamente la anatomía humana. Pero aunque la época no veía nada objetable en las crueles y sangrientas luchas de los gladiadores, como diversión morbosa de la plebe, seguía condenándose la disección de cadáveres con fines científicos. Los estudios de anatomía de Galeno debían basarse en gran parte en disecciones de perros, ovejas y otros animales. Cuando se presentaba la ocasión,
disecaba monos, pues advertía la semejanza de este animal con el hombre.
II. BIOLOGIA MEDIEVAL
LA EDAD OSCURA
Según el pensamiento cristiano (opuesto, por cierto, al de los filósofos jónicos), lo importante no era el mundo de los sentidos, sino la “Ciudad de Dios”. El acceso a ella sólo sería posible mediante la revelación, para la cual la Biblia, los escritos de los Padres de la Iglesia y la inspiración de la misma Iglesia eran los
únicos guías seguros.
Tal vez la debilitada luz de la ciencia se hubiera extinguido por completo no de haber sido por los árabes, que adoptaron el Islam. Al igual que los romanos, los árabes no fueron grandes creadores científicos. Sin embargo, descubrieron las obras de hombres como Aristóteles y Galeno, las tradujeron al árabe, las conservaron y estudiaron; además escribieron comentarios sobre ellos. El más importante de los biólogos musulmanes fue el médico persa Abu-Ali al-Husayn ibn Sina, conocido generalmente en la forma latinizada de la última parte de su nombre como Avicena (980-1037). Escribió numeroso libros basados en las teorías médicas de Hipócrates y en el material recogido en los libros de Celso.
El sabio alemán Alberto Magno (1206-1280) fue uno de los que quedaron seducidos con el redescubrimiento de Aristóteles. Sus enseñanzas y trabajos fueron casi totalmente aristotélicos, contribuyó a
fundar otra vez la ciencia griega, que ya ahora serviría de base para el progreso científico.
Uno de los discípulos de Alberto Magno fue el sabio italiano Tomás de Aquino (12251274), que trató de armonizar la filosofía de Aristóteles con la fe cristiana, y por fin, tras largos esfuerzos, logró su propósito. Aquino era un racionalista que creía que la mente razonante era obra de Dios, lo mismo que el resto del universo, y que el verdadero razonamiento no podía llevar al hombre a conclusiones contrarias a las enseñanzas cristianas. Por consiguiente, la razón no era perjudicial ni demoníaca. El escenario estaba preparado, pues, para el resurgimiento del racionalismo.
EL RENACIMIENTO
La práctica de la disección resurgió en Italia a fines de la Edad Media. Aún se la discutía, pero en Bolonia existía una importante escuela de derecho, y a veces era necesario recurrir a la autopsia en los juicios relacionados con la causa de una muerte. Cuando los casos abundaron, fue fácil introducir la disección en la enseñanza de la medicina. En esa época sobresalieron las escuelas de medicina de Bolonia y de Salerno.
Pero el resurgimiento de la disección no significó ningún progreso inmediato para la biología. En un principio, el propósito principal fue ilustrar las obras de Galeno y Avicena. Los maestros de ese entonces eran eruditos que estudiaban los libros, pero consideraban la disección un trabajo subalterno que debía ser dejado a cargo de un ayudante. El maestro dictaba su clase, pero no se preocupaba de ver si sus afirmaciones coincidían con la realidad, mientras que al ayudante, sin jerarquía docente, sólo le preocupaba no contrariar al maestro. Así se perpetuaron los más graves errores, y volvieron a “hallarse” muchas veces en seres humanos características que Galeno había encontrado en los animales y que suponía existentes en el hombre, aunque en realidad esto no ocurría.
Durante el Renacimiento apareció un nuevo naturalismo en el arte. Los artistas estudiaron las leyes de la perspectiva para que sus pinturas transmitiesen la ilusión de las tres dimensiones. Una vez que lograron este propósito no escatimaron esfuerzos para hacer progresar el arte de imitar la naturaleza. A fin de dar
apariencia real a la figura humana era preciso estudiar (si se era muy concienzudo) no solamente el aspecto de la piel, sino también la forma y contornos de los músculos y tendones subyacentes, e incluso la disposición de los huesos. Por consiguiente, los artistas no podían dejar de convertirse en anatomistas aficionados.
El más famoso de los artistas anatomistas es tal vez Leonardo da Vinci (1452-1519), que disecó cadáveres humanos y de animales. Tenía la ventaja sobre los anatomistas comunes de poder ilustrar sus descubrimientos con dibujos de primera calidad. Estudió, e ilustró, la disposición de los huesos y de las articulaciones.
LA TRANSICION
En las últimas décadas del siglo XV, Europa se liberaba del oscurantismo y llegaba a los límites de la biología griega (y de la ciencia griega en general). Pero el movimiento no podía progresar mucho mientras los sabios europeos no comprendieran que los libros griegos sólo constituían un comienzo. Era preciso estudiarlos y luego dejarlos de lado, pero no conservarlos y venerarlos hasta convertirlos en cárceles del pensamiento.
Tal vez se necesitaba un alocado pedante para concluir con el pasado y realizar una dinámica transición hacia los tiempos modernos. Fue lo que hizo un médico suizo llamado Teofrasto Bombasto von Hohenheim (1493-1541). Era un hombre inquieto y de mente receptiva que aprendió medicina con su padre. Trajo de sus viajes numerosos remedios desconocidos por sus compatriotas contemporáneos, convirtiéndose, así, en un médico de gran versación.
Se interesó por la alquimia, que los europeos habían tomado de los árabes, que a su vez la tomaron de los griegos de Alejandría. El alquimista común, si no se trataba de un impostor, era el equivalente del químico actual, pero las dos finalidades más ambiciosas de la alquimia estaban condenadas a no lograrse jamás, al menos mediante métodos alquímicos.
Los alquimistas intentaron, primeramente, encontrar formas de trasmutar metales básicos, como el plomo, en oro. En segundo término, buscaron lo que comúnmente se denominaba la “piedra filosofal”, un material seco que algunos suponían capaz de transformar los metales en oro, y otros una panacea universal, un elixir de vida que incluso proporcionaría la inmortalidad.
Hohenheim no tenía interés en hacer oro; creía que la verdadera misión de la alquimia era colaborar con la medicina en la lucha contra las enfermedades. Por consiguiente, concentró sus esfuerzos en la búsqueda de la piedra filosofal y aseguró haberla encontrado; no vaciló en afirmar que como consecuencia de ello viviría
siempre ¡pero murió antes de los cincuenta años de resultas de una caída! Debido a sus conocimientos de alquimia, Hohenheim empleó en sus tratamientos únicamente medicamentos de origen mineral (ya que los minerales eran los elementos básicos de la alquimia), desdeñando las medicinas de origen vegetal, que gozaban de tanto favor entre los antiguos, a quienes atacó duramente. Precisamente en esa época se habían traducido las obras de Celso, que eran la Biblia de los médicos europeos, pero Hohenheim se llamaba a sí mismo Paracelso (“mejor que Celso”), y la posteridad lo conoció con este nombre jactancioso.
Paracelso ejerció la medicina en Basilea en 1527, y, para difundir sus puntos de vista, quemó ejemplares de los libros de Galeno y Avicena en la plaza pública. A raíz de ello, sus enemigos, los médicos conservadores, lograron que se lo expulsara de dicha ciudad, pero Hohenheim no modificó sus opiniones. No destruyó la ciencia ni la biología griegas, pero sus ataques llamaron la atención a los estudiosos. Sus teorías no eran mejores que las de los griegos a quienes combatía tan furiosamente, pero era una época en que la iconoclasia era necesaria y válida en sí misma. Su estentórea irreverencia para con los antiguos estremeció los pilares del pensamiento ortodoxo y aunque la ciencia griega prevaleció aún durante algún tiempo más en Europa, evidentemente sus cimientos se estremecieron.
III. EL NACIMIENTO DE LA BIOLOGIA MODERNA
LA NUEVA ANATOMIA
Generalmente se considera que el comienzo de la llamada “Revolución científica”data de 1543. Ese año el astrónomo polaco Nicolás Copérnico publicó un libro donde describe una nueva concepción del sistema solar según la cual el Sol ocupa el centro y la Tierra es un planeta que gira en una órbita como los demás. Ello implica el comienzo del fin de las viejas concepciones griegas sobre el universo, según las cuales la Tierra ocupaba el centro, aunque se necesitó un siglo de ardua lucha para imponer las nuevas ideas.
Durante el mismo año de 1543 se publicó otro libro, tan revolucionario para las ciencias biológicas como el de Copérnico para las ciencias físicas. Este segundo libro fue De Corporis Humani Fabrica (De la estructura del cuerpo humano) y su autor era un anatomista belga llamado Andrea Vesalio (1514-1564).
Vesalio se educó en los Países Bajos en la estricta tradición de Galeno, por quien siempre sintió profundo respeto. Sin embargo, viajó a Italia después de completar su educación, beneficiándose allí con un clima intelectual más libre. Reintrodujo la vieja costumbre de Mondito de Luzzi de efectuar personalmente sus disecciones, y no se dejó influir por las viejas concepciones griegas cuando éstas no coincidían con lo que veían sus ojos.
El libro que publicó, como resultado de esas observaciones, fue la primera obra fidedigna de anatomía humana aparecida en el mundo. Resulta muy superior a todos los libros anteriores por dos circunstancias: primero, porque fue escrito en una época en que ya existía y se usaba la imprenta, de modo que se
difundieron en Europa miles de ejemplares; en segundo lugar, porque incluía ilustraciones extraordinariamente hermosas, debidas muchas de ellas a un discípulo del Ticiano, Jan Stevenzoon van Calcar. El cuerpo humano aparecía en posiciones naturales y las ilustraciones de los músculos eran particularmente valiosas. Pero la publicación del libro significó para Vesalio serias dificultades. Sus opiniones se consideraron heréticas y sus disecciones, abiertamente confesadas en su libro, eran, por cierto, ilegales. Fue obligado a realizar una peregrinación a Tierra Santa y desapareció en un naufragio en el viaje de regreso.
La revolución provocada por Vesalio en biología fue, empero, más rápidamente efectiva que la de Copérnico en astronomía. La anatomía griega quedaba desautorizada. Surgió entonces una nueva anatomía italiana. Gabriello Fallopio o Gabriel Fallopius (1523-1562) fue uno de los discípulos de Vesalio, y siguió la nueva tradición. Estudio el aparato reproductor y describió los conductos que unen el ovario con el útero, que desde entonces llevan el nombre de trompas de Fallopio.
Otro anatomista italiano, Bartolomé Eustachio, o Eustaquio (1500-1574), era adversario de Vesalio y defensor de Galeno, pero también observaba el cuerpo humano y describía lo que veía. Redescubrió el conducto de Alcmeón que une al oído con la garganta, conocido hoy con el nombre de “trompa de Eustaquio”.
Las ideas renovadoras de la anatomía se extendieron a las otras ramas de la biología. La creencia hipocrática en la discreta acción del médico fue reemplazada siglos después por rudos tratamientos, tan despiadados que en los comienzos de la época moderna la cirugía no se consideró propia del médico sino de barberos, quienes “cortaban la carne de la misma forma que el pelo”.
conocimientos teóricos. Las heridas de armas de fuego se desinfectaban con aceite hirviendo y se detenían las hemorragias cauterizando los vasos con un hierro al rojo.
El cirujano francés Ambroise Paré (1517-1590) luchó para modificar esta situación. Comenzó como aprendiz de barbero y luego se incorporó al ejército como barbero cirujano. Introdujo notables innovaciones. Usaba ungüentos más suaves (a la temperatura ambiente) para la desinfección de las heridas de armas de fuego y ligaba las arterias para detener las hemorragias. Realizó curaciones más efectivas con muchísimo menos sufrimientos. Por estas razones se lo llama “el padre de la cirugía moderna”.
LA CIRCULACION DE LA SANGRE
Más sutil que el aspecto y la disposición de las partes del cuerpo, que constituyen el objeto de la anatomía, es el estudio del funcionamiento normal de dichas partes, o fisiología. Los griegos hicieron escasos progresos en fisiología y muchas de sus conclusiones fueron erróneas, en particular en lo referente al
funcionamiento del corazón.
Galeno sugería que la sangre se traslada de una a otra clase de vasos pasando de la mitad derecha a la mitad izquierda del corazón. Los anatomistas italianos de la época moderna comenzaron a sospechar que ello no era así, sin osar rebelarse por completo contra dicha teoría. Así, Jerónimo Fabrizzi, o Fabricio (1537-1619) descubrió que las grandes venas poseen válvulas. Las describió con exactitud y mostró su funcionamiento. Estaba dispuestas de modo que la sangre corría por las venas hacia el corazón sin dificultades. Pero la sangre no podrá retroceder por las venas desde el corazón sin ser detenida por las válvulas.
La conclusión más elemental hubiera sido aceptar que la sangre corre por las venas en una sola dirección, hacia el corazón. Pero como ello contradecía la noción de avance y retroceso de Galeno, Fabricio sólo se atrevió a sugerir que las válvulas retrasan, pero no detienen, el reflujo de sangre.
Fabricio tenía un discípulo inglés llamado William Harvey (1578-1657), de naturaleza más terca que su maestro. A su regreso a Inglaterra, estudió el corazón y observó, como otros anatomistas que lo precedieron, que existían válvulas que impulsan la sangre en una sola dirección. La sangre penetra en las venas, pero las válvulas de ellas impiden su retroceso. La sangre sale del corazón a través de las arterias, pero no puede regresar debido a la existencia de otras válvulas que determinan el impulso en una sola dirección. Cuando Harvey ligó una arteria, observó que el extremo más cercano al corazón se llenaba de sangre, mientras que cuando ligó una vena, se llenaba el extremo más alejado del corazón.
Todo hacía pensar que la sangre no fluía y refluía, sino que corría siempre en una misma dirección. La sangre torna al corazón por las venas, y sale del corazón por las arterias. Nunca retrocede.
En 1628, Harvey publicó esta conclusión y los experimentos en que se basaba en un breve libro de sólo setenta y dos páginas, impreso en Holanda (con muchos errores tipográficos) con el título de De Motu Cordis et Sanguinis (“De los movimientos del corazón y de la sangre”). A pesar de su pequeño tamaño y su modesto aspecto, fue un libro revolucionario en perfecta armonía con los nuevos tiempos.
Conforme con uno de los más antiguos conceptos de la vida, los seres vivos se consideraban esencialmente diferentes de la materia inanimada, de modo que no podía comprenderse la naturaleza de la vida a través del estudio de dicha materia inanimada. En síntesis, este punto de vista afirmaba la existencia de dos series separadas dentro de la ley natural; la de los seres vivientes y la de los objetos inanimados. Esta es la concepción “vitalista”.
Por otra parte, la vida puede considerarse como algo muy especial, pero no fundamentalmente distinto de los sistemas menos intrincados del universo inanimado. Si se dedica suficiente tiempo y esfuerzo al estudio del mundo inanimado, pueden obtenerse conocimientos que ayudan a comprender los organismos vivos, que, según esta teoría, constituyen sistemas increíblemente complejos. Tal es la concepción “mecanicista”.
El descubrimiento de Harvey favoreció, desde luego, a la concepción mecanicista. El corazón podía considerarse una bomba y la corriente sanguínea se comportaba como cualquier corriente de fluido inanimado. Si ello era exacto, ¿cuál era el límite?¿Era posible que todo el resto del organismo viviente fuese un mero conjunto de sistemas mecánicos complicados y relacionados entre sí? El filósofo más importante de la época, el francés René Descartes (1596-1650), se sentía atraído por la noción de que el cuerpo es un sistema mecánico.
Esta teoría contrariaba seriamente las creencias de la época, al menos en el caso del hombre, y Descartes tuvo la precaución de señalar que el mecanismo del cuerpo humano no incluía la mente y el alma, sino únicamente la estructura física animal.
interrelación entre el cuerpo y la mente-alma se efectuaba a través de un pequeño órgano cerebral, la “glándula pineal”. Lo sedujo la errónea creencia de que sólo el hombre poseía dicha glándula. Pronto se comprobó que ello era inexacto. En efecto, en algunos reptiles primitivos la glándula pineal se halla aún más desarrollada que en el hombre.
LOS COMIENZOS DE LA BIOQUIMICA
Las primeras experiencias químicas con organismos vivos fueron efectuadas por el alquimista flamenco Jan Baptista van Helmont (1577-1644), contemporáneo de Harvey. Van Helmont plantó un sauce en un volumen de tierra previamente pesado, y después de regarlo solamente con agua durante cinco años, comprobó que el árbol había ganado 73,8 kg, mientras que la tierra sólo había perdido 0,057 kg de su peso. Dedujo de ello que el árbol no sólo obtiene su sustancia del suelo, lo que es correcto, sino también del agua, lo que es erróneo a menos en parte. Lamentablemente, no tuvo presente al aire, lo que resulta irónico, pues van Helmont fue el primero en estudiar los gases. Fue el inventor de la palabra “gas” y descubrió un vapor que denominó spiritus sylvestris (espíritu de la madera), que, como luego se descubrió, es el gas llamado anhídrido carbónico, la fuente más importante para la vida de los vegetales.
Los primeros estudios de van Helmont acerca de la química de los organismos vivos (que hoy se llama bioquímica) fueron ampliados y desarrollados por otros sabios. Uno de los primeros entusiastas de esta idea fue Franz de la Boe (1614-1672), más conocido por su nombre latinizado de Franciscus Sylvius o Silvio. Llegó al extremo de considerar a todo el cuerpo como un mecanismo químico. Con esta concepción, la digestión, por ejemplo, era para él un proceso químico y similar a los cambios químicos que tienen lugar en la fermentación…, y en esto tenía razón.
EL MICROSCOPIO
El punto débil de la teoría de la circulación de Harvey era la imposibilidad de demostrar la unión de las arterias con las venas. Harvey sólo pudo suponer que la unión existía, pero no podía verse a simple vista.
Ya los antiguos sabían que los espejos curvos y las esferas de cristal llenas de agua aumentaban el tamaño de las imágenes. En las primeras décadas del siglo XVII se iniciaron experiencias con lentes a fin de lograr el mayor aumento posible. Para ello se basaron en otro instrumento con lentes que obtuvo gran éxito, el telescopio, usado por primera vez con fines astronómicos por Galileo en 1609.
Los instrumentos para aumentar la visión de los objetos, o microscopios (la palabra griega significa “para ver lo pequeño”) comenzaron a usarse progresivamente. El naturalista holandés Jan Swammerdam (1637-1680) observó insectos con el microscopio durante mucho tiempo. El botánico inglés Nehemiah Grew (1641-1712) estudió las plantas observándolas con el microscopio, en particular sus órganos de reproducción. Pero el descubrimiento del fisiólogo italiano Marcello Malpighi (1628-1694) fue más espectacular. Estudió también plantas e insectos, pero sus primeros estudios los realizó con pulmones de ranas. Pudo observar en ellos una compleja red de vasos sanguíneos, demasiado pequeños para ser vistos por separado. Además, cuando siguió el recorrido de los vasos hasta que se unían con otros mayores,
comprobó que estos últimos eran venas en una dirección, y arterias en la dirección opuesta.
Por consiguiente, las arterias y las venas se hallaban unidas mediante una red de vasos demasiado pequeños para ser observados a simple vista, tal como había pensado Harvey. Estos vasos microscópicos se
denominaron “capilares” (de la palabra latina que significa “semejante a un pelo”, aunque en realidad son mucho más delgados). Este descubrimiento, anunciado primeramente en 1660, tres años después de la muerte de Harvey, completaba la teoría de la circulación de la sangre.
Pero tampoco fue Malpighi quien impuso realmente el microscopio, sino un comerciante holandés, Antón van Leeuwenhoek (1632-1723), para quien la microscopía era sólo una distracción, que lo absorbía por entero.
Los primeros en utilizar el microscopio, incluido Malpighi, usaron sistemas de lentes que según dedujeron correctamente producían aumentos mucho mayores que los obtenidos con una sola lente. Sin embargo empleaban lentes imperfectas, de superficies irregulares y con fallas internas. Van Leeuwenhoek, por su parte, usaba lentes simples, que por su reducido tamaño podían obtenerse de pequeños trozos de cristal perfecto.
Puliendo cuidadosamente dichos fragmentos, logró llegar a los 200 aumentos, y sin perjuicio de la nitidez. En algunos casos, las lentes no eran mayores que la cabeza de un alfiler, pero eran más que suficientes para los fines que se proponía su inventor.
Con esas lentes observaba todo lo que podía y logró describir los glóbulos rojos de la sangre y los capilares con mayor detalle y exactitud que sus verdaderos descubridores, Swammerdam y Malpighi. Pero más sensacional que todo ello fue el descubrimiento de pequeños organismos invisibles a simple vista, al estudiar aguas estancadas con su microscopio, organismos que parecían tener todos los atributos de la vida, “animálculos” como los denominó entonces, conocidos hoy con el nombre de “protozoarios”, que en griego significa “primeros animales”. Nació así la microbiología (el estudio de los organismos no visibles con el ojo humano).
El único descubrimiento de la época que puede compararse con los trabajos de van Leeuwenhoek, al menos por su significación futura fue el del científico inglés Robert Hooke (1635-1703). El microscopio lo fascinaba y realizó uno de los mejores trabajos en esa entonces rama científica. En 1665 publicó un libro, Micrographia, en el cual pueden encontrarse algunos de los mejores dibujos que se hayan hecho de observaciones microscópicas. La observación simple más importante fue la de un delgado trozo de corcho. Hooke observó que estaba constituido por una fina trama de pequeñas celdillas rectangulares, que llamó “células”, un término habitual para designar pequeñas habitaciones. Su descubrimiento tuvo posteriormente importantes consecuencias.
IV. CLASIFICACION DE LA VIDA
LA GENERACION ESPONTANEA
Aunque era fácil comprobar que los seres humanos y los animales de gran tamaño procedían del cuerpo de sus madres o de huevos puestos por ellas, ello no resultaba muy claro en el caso de los animales pequeños. Hasta la época moderna, se daba por sentado que seres como los gusanos y los insectos se desarrollaban a partir de la carne u otras sustancias en descomposición. Dicho origen de la vida a partir de la materia
inanimada se denominaba “generación espontánea”.
Una de las pocas excepciones fue Harvey, que, en su libro sobre la circulación de la sangre, insistía con la idea de que tal vez esos minúsculos seres procedían de semillas o huevos demasiado pequeños para poder ser observados. Era una opinión lógica en un biólogo que se inclinaba a pensar asimismo en la existencia de vasos sanguíneos demasiado pequeños para ser observados.
Un médico italiano, Francesco Redi (1626-1697), impresionado después de leer a Harvey, decidió someter a prueba su hipótesis. En 1668 preparó ocho frascos que contenían varias clases de carne. Cerró herméticamente cuatro de ellos, dejando abiertos los demás. Las moscas sólo podían posarse en estos últimos, y sólo en ellos se desarrollaron larvas. La carne contenida en los frascos cerrados entró en descomposición y se pudrió, pero en ella no se desarrollaron larvas. Redi repitió la experiencia cubriendo los frascos con gasa, en lugar de cerrarlos herméticamente. En esta forma, el aire llegaba a la carne, no así las moscas. Tampoco aparecieron larvas.
En consecuencia, resultaba evidente que las larvas no se originaban en la carne, sino que procedían de los huevos de las moscas. A partir de ese momento, la biología podía haber abandonado el concepto de generación espontánea. Pero las consecuencias del experimento de Redi fueron atenuadas por el descubrimiento de los protozoarios, que por la misma época realizó van Leeuwenhoek. Veamos por qué. Las moscas y las larvas son organismos complejos, aunque resulten simples en relación al hombre. Los protozoarios no eran mayores que los huevos de mosca y eran organismos extremadamente simples. Seguramente, ellos también se originaban por generación espontánea. El argumento parecía confirmarse por el hecho comprobado de que cuando se mantenían en reposo sustancias nutritivas que no contenían protozoarios, pronto se observaba la aparición de numerosos pequeños organismos. La cuestión de la
generación espontánea formaba parte de una teoría más amplia que iba a retomar nuevo impulso en los siglos XVIII y XIX: la de los vitalistas frente a los mecanicistas.
que es más famoso por sus teorías referentes al “flogisto”, una sustancia que se suponía existente en sustancias que podían arder, como la madera, u oxidarse, como el hierro. Según Stahl, cuando la madera ardía y el hierro se oxidaba, dichas materias liberaban flogisto. Para explicar el hecho de que los metales que se oxidaban aumentaban de peso, algunos químicos expusieron la idea de que el flogisto tenía peso negativo. Cuando el metal se liberaba de él, ganaba peso. Esta teoría resultó atrayente para los químicos, la mayoría de los cuales lo aceptaron durante el siglo XVIII.
Pero entre los numerosos escritos de Stahl había también importantes conceptos sobre fisiología, en particular en un libro de medicina que publicó en 1707. Allí afirmaba enfáticamente que los organismos
vivos no se rigen por leyes físicas, sino por leyes de muy distinto carácter. Así, según este punto de vista poco podía saberse de biología a través del estudio de la química y de la física del mundo inanimado.
Los mecanicistas, que afirmaban que el mundo de los seres vivientes y el mundo inanimado se rigen por las mismas leyes, tenían especial interés por el estudio de los microorganismos. En efecto, éstos parecían ser nexos de unión entre la vida y lo inanimado, y si se podía demostrar que dichos microorganismos procedían de materias inanimadas, el puente de completaba, y era posible cruzarlo con facilidad.
De igual modo, la opinión vitalista –en caso de ser válida- requería que, por simple que fuese la vida, debía existir una brecha infranqueable entre ésta y la materia inanimada. Según la opinión vitalista estricta, la generación espontánea era imposible.
En 1748, el naturalista inglés John Needham (1713-1781), que era también sacerdote católico, puso caldo de carnero en un tubo de ensayo y luego lo cerró herméticamente. Después de algunos días, el caldo parecía hervir de microorganismos. Needham supuso que la ebullición inicial había esterilizado el caldo y, en consecuencia, dedujo que los microorganismos se originaban en la materia inanimada; así se demostraba la generación espontánea, al menos en lo referente a los microorganismos.
El biólogo italiano Lázaro Spallanzani (1729-1799) mostrase escéptico al respecto. Pensó que ante todo el hervor había sido insuficiente y que el caldo no se había esterilizado. En 1768 preparó una solución con sustancias nutricias que hirvió durante unos treinta a cuarenta y cinco minutos. Solo entonces lo vertió en un frasco que cerró herméticamente, y los microorganismos no aparecieron.
Esta experiencia parecía concluyente, pero los que creían en la existencia de la generación espontánea encontraron otro argumento. Afirmaron que en el aire existía un “principio vital”, algo imperceptible y desconocido, que posibilitaba la aparición de la vida en la materia inanimada. Según ellos, el prolongado hervor de Spallanzani había destruido dicho principio vital. Por consiguiente, el problema quedó en suspenso durante otro siglo.
LA CLASIFICACION DE LAS ESPECIES
En toda lista de especies, aunque sea limitada, resulta tentador agrupar las especies por sus semejanzas. Así, cualquiera agruparía naturalmente, por ejemplo, las dos especies de elefantes (indio y africano). Pero no es fácil hallar un método sistemático para agrupar decenas de miles de especies que puedan aceptar los biólogos. El primer intento importante fue el del naturalista inglés John Ray (1628-1705), que entre 1686 y 1704 publicó una enciclopedia en tres volúmenes sobre la vida de las plantas, en la cual describió 18.600 especies.
El sistema de clasificación de Ray no subsistió, pero su método de división y subdivisión fue perfeccionado por el naturalista sueco Carl von Linné (1707-1778), más conocido por su nombre latinizado de Carolus
Linnaeus o Linneo. En su tiempo, el número de especies conocidas de seres vivientes llegaba por lo menos a 70.000. En 1732, Linneo viajó 8.500 km por el norte de la península escandinava (que ciertamente no es una región favorable para la vida) y descubrió un centenar de nuevas especies vegetales en un breve lapso.
Linneo es considerado el fundador de la taxonomía o estudio de la clasificación de las especies. Designó a cada especie con dos nombres en latín: primero el del género a que pertenece, y luego su nombre específico. Esta forma de “nomenclatura binómica” se ha mantenido desde entonces, proporcionando a los biólogos un lenguaje internacional para los seres vivos que ha eliminado un número incalculable de confusiones. Linneo dio incluso a la especie humana un nombre que subsiste: homo sapiens.
LA HABITACION DE LAS MOSCAS
La Habitación de las Moscas, en la Universidad de Columbia, era un recinto singular y confuso. El pequeño y desordenado laboratorio, que apestaba nauseabundamente a plátanos en descomposición, estaba tapizado del pavimento al techo de botellines de leche, lleno de centenares de millares de minúsculas moscas del vinagre. Thomas S. Morgan escogió la mosca del vinagre, o Drosophila melanogaster, de poco más de seis milímetros de longitud, que se contenta con una dieta de plátanos majados y procrea una generación en dos semanas.
Persuadido de que la selección natural, como teoría, tenía más agujeros que un cedazo, y de que las mutaciones de de Vries ocultaban el secreto de la evolución, se aprestó a descubrirlas en las moscas. Si el éxito le sonreía, tal vez pudiese relacionar la mutación con el cromosoma y demostrar, mediante ello, la existencia o la inexistencia de los genes.
La actitud de Morgan, en lo concerniente a los genes, cambió súbita y espectacularmente un día de 1910, en el que se descubrió una mosca de ojos blancos. ¡Una mutación al fin! La peculiaridad se destacó como un faro, porque las moscas del vinagre comunes los tienen encarnados. De sus huevos salieron 1237 descendientes. Todos de ojos colorados.
Aquello no hubiera sorprendido a un seguidor de Mendel. Los ojos blancos se relacionaban indudablemente con un gen recesivo, que no se manifestaría de nuevo hasta que los 1237 híbridos se acoplasen y engendrasen, como era de presumir, el número adecuado de individuos ojiblancos en la conocida proporción de 3 : 1. Morgan asistió con su escepticismo habitual a la primera mitad del experimento, pero su interés se encendió a la generación siguiente: el gen de los ojos blancos volvió a revelarse.
Sobrevino entonces uno de los momentos estelares de la genética. Se examinó las moscas con sumo cuidado. Todas las ojialbas eran machos.
Ahora podemos proferir con aire de suficiencia: «¿Eso era un misterio? El carácter del ojo blanco se hallaba en el cromosoma sexual». Sí, es fácil decirlo hoy día, pero no lo fue para Morgan.
Al descubrirse este rasgo peculiar en la mosca del vinagre, se había establecido como hipótesis de trabajo que el par anormal se encargaba de determinar el sexo. Los rectos se llamaron X, y el curvo Y. La hembra poseía siempre dos X, y el macho, uno X y otro Y. Conclusión:
1) Hay cuatro pares de cromosomas en la célula de la mosca normal fecundada 2) Dos pares son muy grandes. Un par (el cromosoma sexual) tiene bastante
tamaño. Otro es minúsculo. Pronto se comprenderá la importancia de la diferencia de magnitud.
3) Hay un par cromosómico XY en el macho, y otro XX en la hembra.
4) Después de dividirse para formar células sexuales, hay cuatro cromosomas únicos en el esperma o el óvulo.
5) Cuando la célula masculina se divide para formar el semen, una parte de él recibe el cromosoma X, y la otra, el Y. En la hembra, cada óvulo recibe un X. 6) Al unirse el esperma y el óvulo en la generación siguiente, las solas
combinaciones posibles son XX y XY. Por lo tanto, la mitad son machos, y la mitad, hembras.
Morgan había descubierto los genes; pero no los había visto. Desconocía su composición o su forma de actuar, y sólo intuía que su disposición era lineal. ¿Por qué no en cúmulos o círculos? Las intuiciones jamás le contentaron; requería pruebas. Y la única que le satisfaría sería la procedente de experimentos que él hubiese verificado u observado en su laboratorio. Su ayudante Sturtevant se la proporcionó.
ALFRED STURTEVANT: EL HALLAZGO DEL ENTRECRUZAMIENTO
Sturtevant era mucho más reflexivo que Bridges. Descubrió muchos menos insectos mutantes que él, pero meditó más sobre ellos. Se pasaba las horas muertas de ocio aparente, sentado, fumando en pipa, con la vista clavada en los mapas de la pared. Morgan tenía la virtud de permitir que sus auxiliares obrasen como quisieran; no se entrometía en sus experimentos y cavilaciones. Hechizaba a Sturtevant cómo se habían agrupado los caracteres en las cartas, con tanta limpieza, en correspondencia con los cromosomas del núcleo celular de las moscas del vinagre.
características de las hierbas del asno se ligaban, pero no siempre. Aquello no le intranquilizó. Antes bien, explicaba algo que, de lo contrario, habría sido inexplicable. Descontando las mutaciones (De Vries sabía que escaseaban), si todos los caracteres se hallaban indefectiblemente ligados a los cromosomas respectivos, jamás habría más especies distintas de flores que de cromosomas. Y aquello no podía ser, pues las hierbas del asno tenían pocos cromosomas y había centenares de variedades de ellas. Así, pues, debían ocurrir cambios cromosómicos causantes del gran número de combinaciones que observaba. ¿Cómo sucedía este cambio? Sturtevant lo descubrió pronto. Los cromosomas, en fase de reposo, aparecían como una confusión de hebras. La confusión podía hacer que algunas hebras se mezclasen durante la división y se juntasen en forma equivocada, como los dos proyectos pegados sin concierto por el obrero descuidado. Si así fuese, sucedía algo por el estilo de lo que sigue:
A B C D E F G H A B C D e f g h a b c d e f g h a b c d E F G H
Morgan había tenido la idea de la posibilidad de entrecruzamientos. Sturtevant la transformó en probabilidad, cuando encontró ejemplo sobre ejemplo de ligamientos rotos. Le llamó sobre todo la atención que hubiese unas reordenaciones más propensas a aparecer que otras. Cuantas más muestras de entrecruzamientos cosechaba, tanto más claro le pareció que las roturas de ligamientos tenían frecuencia estadística. Unas eran más comunes que otras y podían computarse.
MULLER: SE DESCUBRE EL ORIGEN DE LAS MUTACIONES
Si ni el son de campanas, ni el estiramiento de cuellos, ni la amputación de colas –o cualquiera de los centenares de métodos lamarckianos ensayados- causaba las mutaciones, ¿cuál era la fuente? Hermann J. Muller repitió en sus adentros una y mil veces tal pregunta, desde que desertó de la Habitación de las Moscas, en la cual Morgan había luchado en vano por provocarlas. Muller reconoció un tiempo después: Los animales han sido drogados, envenenados, embriagados, iluminados, confinados en la oscuridad, semisofocados, pintados por dentro y por fuera, volteados, sacudidos con violencia, vacunados, mutilados, adiestrados y, en fin, tratados de todos modos, menos con cariño, generación viene y generación va.
Resultado: nada. Los sujetos de experimentación, achicharrados, congelados, ahogados y descoloridos, acostumbraban morir. Los supervivientes no ofrecían el menor indicio de que se hubiese afectado a sus genes. No encontraba la fuerza esencial, o no la había, se dijo, y el gen mutaba por iniciativa propia.
Muller se resistió a creerlo. Su educación científica le convencía de que había algo, un imperceptible estímulo químico, o cualquier otra reacción, que alteraba su estructura o la conducta del gen. Meditó qué otro género de influencias habría, y tuvo la ocurrencia de utilizar rayos X.
¿Cómo se modificaría un gen y no el próximo, situado a una millonésima de centímetro de él? No obstante, aquello sucedía: un carácter único, que se presumía regido por un único gen, mostraba los efectos de la mutación, cuando ésta se presentaba. Estaba claro que la fuerza mutante era de pequeñez, precisión y eficacias extraordinarias.
Muller sabía que un rayo X se portaba así. Es una energía de longitud de onda muy corta. Cuanto menos longitud tiene una onda, tanto mayor fuerza de penetración tiene. Tras los preparativos, Muller encerró las moscas en capsulitas, les administró una buena descarga de rayos X y les permitió que se acoplasen. La radiación no las había menoscabado, ya que lo hicieron en seguida y con entusiasmo. En cambio, como Muller había anhelado, afectó a sus genes. De un número notable de apareamientos, no hubo machos en la segunda generación de descendientes. Todos perecieron por culpa de la introducción de la mutación fatal. Los rayos X habían cambiado la estructura genética de una diminuta porción de un cromosoma de los machos.
V. DENTRO DEL CROMOSOMA: ADN Y ARN
MIESCHER: ¿QUE COMPONE EL CROMOSOMA? EL ADN
Esto nos devuelve al año 1869, en que un joven bioquímico suizo, Friedrich Miescher, estudiaba células de pus (células blancas de sangre muerta o a punto de morir), para aprender algo más sobre él. Trató algunas de
aquellas células con un enzima digestivo. Vio que desintegraba el material celular exterior sin afectar el núcleo. Sin proponérselo, había encontrado un método para separar el núcleo del resto de la célula.
Por consiguiente, Miescher podía estudiar el interior del núcleo, cosa hasta entonces inconcebible. Mediante el análisis cuantitativo y cualitativo –o sea la cantidad de esto y de aquello que había en la muestra- encontró al fin una sustancia compuesta de 112 átomos, enana comparada con otras moléculas proteínicas, pero gigante parangonada con el promedio de las inorgánicas. La formaban cinco clases de
átomos: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y fósforo, en estas proporciones: C29 H49 N9 O22 P3
Miescher comprendió que no se trataba de una proteína, la cual habría tenido mucho más carbono y nitrógeno que aquella materia nuclear, de aspecto semejante a polvo blancuzco. La denominó nucleína. El delicado análisis químico actual ha precisado su fórmula. Aceptando que encerrase impureza, la de Miescher se aproximó asombrosamente a la auténtica:
C29 H35 N11 O18 P3
Esta fórmula, la correcta, tiene 96 átomos. Miescher no había logrado eliminar dieciséis ajenos a ella. La exactitud de su trabajo fue magnífica, si se considera la época en que lo realizó. Pese a sus fallos, probó de qué estaba hecho el material hereditario. Se trató, además, de un ácido, que ahora se llama nucleico.
La mejor comprensión de la estructura del ácido nucleico se expresó con un nombre químico más preciso, verdadero trabalenguas para el profano: ácido desoxirribonucleico, abreviado en ADN. Estas tres letras, a consecuencia de los estudios contemporáneos de la herencia y de la evolución, han llegado a ser las más poderosas que nunca utilizó la biología, porque hoy se acepta universalmente que el ADN, el polvo blancuzco de Miescher, nos hace ser lo que somos.
El ADN no se empleó, durante unos años, sino para teñirlo. Tratado con determinado ácido tomaba color brillante púrpura encarnada. El colorido se mostraba en algo más que en el polvo del tarro de vidrio; se presentaba en el ADN de las células vivas. Los cromosomas, tocados por una pizca de tinte, se encendían como el rojo de las luces de tráfico. El resto celular no reaccionaba de aquella suerte, prueba de que el ADN estaba en el núcleo de la célula y en ninguna otra parte.
BEADLE Y TATUM: ¿QUE HACE EL ADN?
George Beadle, joven bioquímico de Wahoo, Nebraska, expresó: “Los genetistas y los bioquímicos eran como perforadores de túneles que debían juntarse.” ¿Lo lograrían? ¿O sus trayectorias se separarían en diferentes niveles?
Como todos, los embriones de mosca carecen, en sus primeras fases, de partes corpóreas reconocibles. Aparecen despacio, al principio como minúsculas yemas o brotes, grupos de pocas células dispuestos a tomar una orientación propia de desarrollo, que los convertirá en órganos. Beadle y Ephrussi se concentraron en aquellos brotes ínfimos. Amputaron uno de un embrión y procuraron injertarlo en otro. El embrión medía dos milímetros de longitud, y la yema era mucho más pequeña, de suerte que la operación quirúrgica tenía que realizarse con la ayuda de un microscopio. Los dos jóvenes sajaron e injertaron en vano durante meses. Ningún brote «prendió». De pronto, un buen día, encontraron una mosca con tres ojos. Habían localizado el brote elaborador del órgano visual y, gracias a ello, poseían el utensilio imprescindible para un experimento más refinado. Sintiéndose incapaz de identificar aquella influencia (no era bioquímico), Sturtevant renunció a investigarla. Beadle y Ephrussi se encargaron de la investigación. Tenían brotes de ojos que podían trasplantar a su sabor; tenían un utensilio para rastrear el color ocular; y tenían –
así lo esperaban- la destreza química imprescindible para localizar la causa del cambio. Repitieron el experimento de Sturtevant con igual resultado. Había, sin duda, en la mosca una materia semejante a una enzima. Como eran bioquímicos, consiguieron lo que había eludido a Sturtevant, es decir, lograron identificarla: era triptófano, un aminoácido.
proyecto y la bicicleta de la analogía), el fracaso los consternó. Estaban seguros que había triptófano en la mosca. Pero sólo intervenía en ocasiones. Era como si, en la fábrica de bicicletas, un proyecto encargara, al iniciarse la operación de la pintura: «Dese una mano previa de preparación», y la orden siguiente fuese: «Si observa una mano de preparación, utilice el color rojo». Faltando la primera instrucción, quien aplicaba la pintura encarnada no recibía la indicación de emplearla. Beadle y Ephrussi tenían que imaginar aquellas primeras instrucciones enzimáticas. Jamás las hallaron. Y también se rindieron.
El problema no dejó sosegar a Beadle. Regresó a EEUU y, con el químico Edward L. Tatum, reanudó los experimentos. El obstáculo, se dijo, consistía en la complicación química de la mosca del vinagre. No sabía lo suficiente acerca de ella y desesperó en aprenderla. Necesitaba un organismo más simple, de química conocida. Preguntó a Tatum y su colega le recomendó el moho rojo del pan (Neurospora), organismo sencillísimo, cuya química, creía, dominaría con prontitud y soltura.
Los mohos son mejor material de laboratorio que las moscas. En vez de tardar un par de semanas, producen una generación nueva en pocas horas. Tienen menos cromosomas y constitución química rudimentaria, que Tatum analizó. Colocó series de moho de pan en tubos de ensayo y les administró una dieta completa de sustancias químicas, vitaminas, azúcares y aminoácidos. Luego comenzó a reducirlos. Retiró una vitamina; los mohos medraron. Quitó otra, y medraron. No incluyó ciertos aminoácidos, y continuaron medrando. Por fin, encontró la frontera más allá de la cual no vivían. Precisaban un mínimo de bases y una vitamina: biotina. Usaban otras vitaminas, pero las elaboraban ellosmismos. Única excepción: la biotina.
Los seres humanos distamos tanto de aquellos remotos precursores de la vida, que, hace muchos milenios, perdimos la facultad de elaborar cualquier vitamina. Somos parásitos totales, definitivos. Las obtenemos de los vegetales y animales de que nos nutrimos. Habiendo sentado que el moho del pan se hallaba en el límite de la autosuficiencia, Beadle y Tatum llevaron el experimento a la segunda fase, la de exponerlo a una emisión de rayos X y comprobar el efecto de las mutaciones en sus necesidades químicas. Acaso le privasen de la habilidad química, la de hacer una enzima o una vitamina.
Examinaron con ansiedad un millar de cultivos, sazonados con rayos X. Un expresivo rubor despuntó de ellos, síntoma que se desarrollaban. No obstante, en el tubo de ensayo 299 no sucedió nada. El contenido no enrojeció. Una mutación había impedido el crecimiento del moho, en una situación en que debía prosperar.
Estupendo. Pregunta siguiente: ¿qué función química había anulado la mutación? Tatum y Beadle la respondieron poniendo esporas individuales del moho mutado en tubos de ensayo separados, y echando distintos ingredientes en ellos. Cuando una espora se desarrollase –y las otras no- sabrían qué ingrediente faltaba. Comprobaron que era un aminoácido imprescindible para elaborar la vitamina B6. Antes de la exposición a los rayos X, el moho la confeccionaba con las materias disponibles. Y había perdido aquella facultad.
El experimento de Beadle y Tatum se hizo clásico y les conquistó el Premio Nobel de 1958. Los bioquímicos perforadores del túnel se habían encontrado con los especialistas en genética. Unos y otros
veían ya mejor en la oscuridad. Los genes se expresaban químicamente; daban órdenes para la producción de aminoácidos.
AVERY: ¿ES VERDAD? SI, EL ADN ES EL AGENTE TRANSFORMADOR
S. E. Luria escribió: “En 1943 se hizo un descubrimiento decisivo, cuando el bacteriólogo Oswald T. Avery (1877-1956) halló que el ADN tomado de ciertas bacterias podía entrar en otras células bacterianas y «transformarlas», confiriéndoles algunas propiedades de la bacteria de donde procedía el ADN. Más tarde se supo que el ADN entrante sustituye de hecho al ADN correspondiente de la bacteria receptora. Un gen puede entrar de este modo en una célula y sustituir al gen residente. Se reconoce ahora que los genes de
todos los organismos, no sólo los de las bacterias, están hechos de ADN. Las únicas excepciones son ciertos virus cuyos genes están hechos de ARN, el otro tipo de ácido nucleico” (De “La vida, experimento inacabado”– Alianza Editorial).
VI. WATSON Y CRICK: ¿ CÓMO SE ESTRUCTURA EL ADN?
James Dewey Watson estudió con Luria y aprendió muchas cosas sobre los fagos. Pensó que quizás fuesen genes. Como miembro secundario del grupo del fago, Watson había recibido enseñanzas particulares de genética, disciplina más estructural que la química, es decir, menos atenta a los procesos que a las relaciones espaciales de las moléculas, a la posición de los genes en los cromosomas y a la configuración de éstos. Aleccionado a pensar como el grupo del fago, Watson sabía mucho de genes, pero no tanto de bioquímica. Se le aconsejó que se pusiera al día en bioquímica bajo la tutela de Herman Kalckar, en Copenhague.
Watson llegó a pensar que aquella ciencia y su mentor, Kalckar, eran más pesados que el plomo. Aburrido, inquieto y con poco trabajo, haraganeó por Europa, asistiendo a éste o aquel congreso científico. Por casualidad, escuchó en Nápoles una conferencia acerca de la determinación de la estructura de los cristales, sin romperlos, estudiando fotografías obtenidas con un aparato especial, cuya técnica se llama fotografía de difracción de rayos
X. El conferenciante fue Maurice Wilkins, joven cristalógrafo británico. En el transcurso de la exposición, Wilkins mostró una fotografía de difracción de una muestra de ADN. Deseaba mucho que desear. Era borrosa.
La técnica, de enorme dificultad y muy delicada, exige notables dotes de interpretación. Se había progresado mucho en ella en el Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge. Su director, sir
William Bragg, era posiblemente el cristalógrafo más perito del mundo en el manejo de rayos X. Había inventado el procedimiento, por el cual se le había concedido el Premio Nobel en 1915. A la sazón, contaba veinticinco años de edad, lo que le convertía en el hombre más joven honrado con él.
Maurice Wilkins no pertenecía al Cavendish, sino al laboratorio del King´s College de Londres. Aunque menor que Bragg y menos experto que él, había acometido un trabajo más enrevesado: descubrir algo sobre las moléculas orgánicas por medio de la cristalografía.
Watson renunció a la bioquímica. Lograría como fuese incorporarse al Cavendish Laboratory, sede primordial reconocida de la actividad cristalográfica. Lo decidió en uno de los instantes supremos de la ciencia, no muy distinto de aquel en que, hacía más de cien años, una idea casi demasiado grande para que la asimilasen había inundado la conciencia de Darwin.
Aquel pensamiento no era exclusivo de Watson. Hacía años que representantes del grupo del fago luchaban con las estructuras moleculares. Y también Linus Pauling, uno de los mayores científicos de este siglo. Pauling, físico atómico en sus inicios, pasó a aplicar a la arquitectura de las moléculas lo que sabía de los átomos. En su laboratorio del California Institute of Technology, inventó un sistema de construcción de modelos moleculares. Una de las mayores cualidades de Pauling era pensar en tres dimensiones. Por ello, había creado bolas y protuberancias, cuyo montaje le ayudaba a visualizar las configuraciones variantes que imponen las leyes químicas.
Estando un día en la cama con gripe, mientras se entretenía con papel y lápiz, tuvo una iluminación. Dibujó una cadena de polipéptidos y la retorció en varios grados de estrechez, hasta que surgió una configuración con la cual encajaban todos los enlaces químicos. Lo confirmó su mecano. Así obtuvo una hélice, el primer modelo eficiente de una proteína.
Pauling llamó hélice alfa a su estructura proteínica enroscada. Causó honda impresión a los cristalógrafos, genetistas, biólogos moleculares y bioquímicos que la conocieron. Impresionó en particular a Max Perutz, vienés que se dedicaba a la cristalografía en el Cavendish Laboratory. No estudiaba la lana de oveja, sino una proteína más intratable: la hemoglobina.
EL PRIMER MODELO: UN DESASTRE
En Cambridge, el ADN estaba en el aire, aunque nadie le prestaba mucha atención. Había un vacío en el laboratorio que Watson podría llenar. Wilkins, por su parte, no soportaba a una joven colega que, a su juicio, debiera proporcionarle otras fotografías de mejor calidad. Ella, en cambio, creía que la habían llevado al King´s para trabajar, con independencia total, en el ADN. La afrentaba la convicción de Wilkins de que era su subordinada y no le dirigía la palabra. Consecuencia general de la situación: no se progresaba en el conocimiento de la estructura del ácido nucleico ni en Londres ni en Cambridge.
