Fets a mida?
La Terra és poblada per milions d’espècies diferents d’animals i de plantes. Els éssers vius habiten tots els ambients, dels pols a l’equador, els recursos dels quals saben aprofitar de les maneres més variades. El seu cos i el seu comportament s’han especialitzat extraordinàriament per a viure. N’hi ha prou d’observar amb una mica d’atenció un prat qualsevol; en pocs minuts descobrim entre l’herba molts animals, atrafegats en activitats diverses, capaços d’utilitzar de manera particular el que el prat els ofereix. La papallona desenrotlla la llarga probòscide per xuclar el nèctar del fons de les corol·les de les flors; l’aranya teixeix la teranyina i espera immòbil la presa; la formiga explora amb les antenes sensibles, a la recerca de provisions; l’abella recull el pol·len amb els sàculs de les seves potes... Tots semblen fets a mida per a dedicar-se a les activitats que els permeten viure.
Com s’ha originat la varietat extraordinària dels éssers vius, de les seves formes i els seus comportaments? Durant molts segles els humans van creure que el món i els éssers vius havien estat creats tal com són per un ésser suprem, i que sempre serien així. La Bíblia explica en el llibre del Gènesi que Déu va crear el món, els animals, les plantes i els humans en sis dies:"... Després Déu digué: ‘que la terra produeixi vegetació, herbes que facin llavor i arbres de tota mena que donin fruit amb la seva llavor, per tota la Terra’. Déu veié que tot això era bo. Hi hagué un vespre i un matí, i fou el tercer dia. [...] ‘Que les aigües produeixin éssers vius que s’hi moguin i animals alats que volin entre la Terra i la volta del cel.’ Déu va crear els grans monstres marins, els éssers vius de tota mena que es mouen dintre l’aigua, i tota mena d’animals alats. [...] Déu va crear l’home a imatge seva, el va crear a imatge de Déu, creà l’home i la dona. Déu els beneí dient-los: ‘Sigueu fecunds i multipliqueu-vos, ompliu la Terra i domineu-la; sotmeteu els peixos del mar, els ocells del cel, i totes les bestioles que s’arrosseguen per terra.’"
Fins al segle XIX, a partir de la interpretació literal del text bíblic es considerava que, des de la seva aparició, la vida havia adoptat les formes que ens són conegudes (aquesta teoria es coneix com a "fixisme"). Fins i tot hi va haver qui va intentar establir amb precisió la data de la creació. El bisbe de l’Església nacional irlandesa James Ussher, després de càlculs acuradíssims, va escriure el 1654 que el món havia estat creat el 26 d’octubre del 4004 aC, a les nou del matí! La convicció fixista també és present en la base del treball de Carl von Linné, el gran naturalista del segle XVIII que en el Systema naturae (1735) va classificar els éssers vius ordenats en grups cada cop més amplis, a partir de les espècies. Segons Linné, totes les espècies han estat creades, immutables, per Déu: "Species tot numeramus quot a principio creavit infinitum ens" (hi ha tantes espècies com les que va crear al principi l’ens infinit).
Però, precisament al segle XVIII, l’evolució de la ciència va començar a establir les bases concretes per a posar en dubte aquesta creença. La geologia determinava que la Terra era molt més vella que no es pensava. L’estudi dels fòssils feia evident l’existència en el passat de formes vives diferents de les actuals. La comparació dels diversos animals (anatomia i fisiologia comparades) revelava analogies i parentius entre individus que aparentment eren molt diferents (penseu, per exemple, en el porc senglar i el ratpenat, tots dos mamífers). La idea que els éssers vius s’havien anat transformant al llarg del temps i que no havien estat creats tal com eren aleshores era ben viva quan, el 1809, va néixer Charles Darwin, el gran teòric de l’evolucionisme. Això no obstant, quan Darwin, després de llargs viatges i acurats estudis del material recollit, va enunciar les seves teories, es va enfrontar al pensament vigent i a les idees de la majoria dels científics de l’època. Darwin negava que la idea de la creació fos científicament demostrable, afirmava que la Terra tenia milions d’anys i que les espècies animals i vegetals que la poblaven provenien d’espècies més antigues i diferents, establia un parentiu entre tots els éssers vius i, en particular, afirmava que els humans actuals eren fruit de l’evolució, com tots els altres animals, i que els nostres avantpassats eren en molts aspectes semblants als simis.
Les teories de Darwin tenien una gran càrrega revolucionària: posaven en dubte la posició de l’espècie humana en la natura, transformaven la concepció del món i obrien el camí a noves investigacions i descobertes, entre les quals cal destacar en primer lloc la genètica, ciència de la qual al segle XIX no se sabia pràcticament res. La polèmica sobre l’evolucionisme va durar anys i anys i, en part, encara continua, però les idees de Darwin van ser i són contínuament confirmades gràcies als nous descobriments de la ciència, fins al punt que en l’actualitat són acceptades universalment per la comunitat científica.
L'evolució per selecció natural
Entre els individus d’una mateixa espècie sempre hi ha diferències més o menys accentuades. En una ventrada, per exemple, cada cadell es distingeix dels seus germans i dels seus pares: un té el pèl més llarg, un altre el té d’un color diferent, un altre és més tímid o dèbil, o més curiós i atrevit, etc. Aquest fet s’explica per diversos factors: les condicions de la mare durant la gestació, les modalitats del part, però sobretot està condicionat pels mecanismes de la transmissió dels caràcters hereditaris. En temps de Darwin no se sabia res sobre l’herència dels caràcters; va ser precisament la teoria de l’evolució que va impulsar l’estudi de la genètica.
A més, hi pot haver variacions imprevisibles del patrimoni genètic: les mutacions (que són tractades a "Les lleis de la genètica"). Sovint són perjudicials, i en els casos més greus fins i tot poden ser incompatibles amb la vida. Però de vegades poden ser avantatjoses per a l’individu, ja que li proporcionen característiques (per exemple coloració, resistència a les malalties, etc.) que el fan més apte per a sobreviure en el medi.
Abans de Darwin: Lamarck i Cuvier
El 1809, el naturalista francès Jean-Baptiste de Monet, cavaller de Lamarck (1744-1829) va publicar el llibre Filosofia zoològica, on es formulava per primera vegada una teoria completa i coherent sobre l’evolució de les espècies. Segons Lamarck, la natura ha creat els animals per ordre dels més simples als més complexos. Escampats per tota la Terra, han hagut de viure en ambients diferents i variables, als quals s’han adaptat modificant el propi cos. L’ús o el desús d’un òrgan transforma els individus, que transmeten aquestes transformacions als seus fills. Al llarg de les generacions, aquests canvis originen animals molt diferents dels seus progenitors.
Lamarck explica així l’origen de les potes palmípedes dels ànecs. Originàriament tenien potes amb dits, com els altres ocells. Però quan nedaven els estiraven tant com podien, tibant la pell que els unia, que d’aquesta manera s’eixamplava. Aquesta pell interdigital que es va desenvolupar es transmetia als fills, que, al seu torn, en tibar-la, encara la desenvolupaven més. D’aquesta manera al cap de moltes generacions tots els ànecs van arribar a tenir les potes palmípedes. Lamarck explica d’una manera anàloga el coll llarg de les girafes. Per arribar a les fulles dels arbres, les girafes estiraven el coll, i els seus fills heretaven aquest coll més llarg i encara l’allargaven més. Així, amb el pas del temps i a còpia d’anar estirant el coll han esdevingut tal com són actualment.
Segons Lamarck, doncs, els animals s’han adaptat als diversos ambients, transformant-se i transmetent als fills els caràcters adquirits al llarg de la vida. Actualment, però, se sap que els caràcters adquirits al llarg de la vida per a un ús determinat d’un òrgan no són hereditaris.
Un altre francès, el zoòleg i paleontòleg Georges Cuvier (1769-1832), uns vint anys més jove que Lamarck, va fer estudis d’anatomia comparada i de paleontologia que es van revelar molt importants per a la teoria evolucionista. Ara bé, Cuvier no va ser evolucionista, tot i que va recórrer per primer cop a l’estudi dels fòssils per determinar les èpoques geològiques. Va explicar, també, la diferència entre les espècies fòssils i les actuals a partir de la hipòtesi anomenada de les "revolucions del globus". Segons Cuvier, en el passat la Terra hauria estat sacsejada per cataclismes de tanta envergadura que haurien destruït la majoria dels vegetals i dels animals (les restes dels quals són presents en els estrats geològics en forma de fòssils). Per a Cuvier, doncs, les espècies no haurien canviat, sinó que algunes s’haurien extingit i d’altres s’haurien modificat.
No tothom qui neix sobreviu
Els arengs ponen uns 30 000 ous cada estació. Els lletsons produeixen centenars de llavors que el vent s’emportarà. Els ratolins pareixen aproximadament vuit ratolins cada dos mesos. Si tots els arengs, tots els lletsons i tots els ratolins sobrevisquessin, al cap de pocs anys envairien el món. Això és vàlid per a tots els éssers vius: cadascuna de les espècies tendiria a ocupar tota la Terra. Però sabem que això no passa. Què és el que elimina tants arengs, tants lletsons i tants ratolins?
Tots els éssers vius han de fer front a molts problemes: buscar aliments, evitar els predadors, reproduir-se, etc. Les plantetes de lletsons han de disputar l’aigua, la llum i la terra a les altres plantes del prat. De totes les tortugues que neixen a la platja on la mare ha post els ous, tan sols unes quantes aconsegueixen arribar incòlumes a la mar. Pel que fa als animals domèstics (i també als humans), sovint se’n mor algun durant els primers dies posteriors al naixement. Es tracta de les cries més fràgils, malformades o amb característiques que els dificulten la supervivència. La tortuga petita, més lenta o més visible, té més probabilitats de ser atacada pels predadors. En els grups de gaseles perseguits pels lleons serà capturat l’individu més lent, malalt o menys àgil, que s’hagi separat del grup i hagi quedat enrere en la fugida.
De tots els individus que neixen sobreviuen aquells que estan més ben dotats de certes característiques que els faciliten l’adaptació a l’ambient.
No sempre és la força allò que constitueix l’avantatge principal: pot ser la capacitat de fer-se invisible (cripsi), o de resistir llargs períodes de temps sense menjar (o sense beure), el fet de menjar alguna cosa que no vol ningú més, o bé el fet d’assemblar-se a un altre animal (mimetisme), o ser molt perillós o tenir un gust i fer una olor repel·lents, etc. Els avantatges també poden dependre de l’organització del grup (penseu en les marmotes, que tenen sentinelles per albirar els perills, o en les formigues i les abelles, que constitueixen veritables societats basades en una distribució estricta de les tasques).
Per a una llebre poden ser vitals la velocitat en la fugida, l’agudesa dels sentits i la possibilitat d’encriptar-se entre el sòl i les herbes. En canvi, per a un possible predador com el falcó, són essencials la vista, la velocitat de la baixada en picat i la força de les urpes. Tan sols sobreviuen les llebres i els falcons amb certes característiques. Naturalment, la selecció serà més severa amb les llebres com més nombrosos siguin els falcons, i viceversa.
La transmissió de les característiques favorables
Els individus que es reprodueixen transmeten als fills les característiques que els han permès sobreviure. Posem-ne alguns exemples. La llebre que té el pèl fosc és molt visible damunt la neu; un cop reconeguda i agafada pel predador, no té escapatòria i no transmetrà el seu color desfavorable als fills. La llebre de pèl clar, en canvi, aconsegueix reproduir-se i tenir fills que hereten el seu color; n’hi ha que són més foscos que la mare i d’altres que són més clars. Seran precisament les llebres més clares, menys visibles a la neu, les que sobreviuran i transmetran aquesta característica favorable als fills. Així, de generació en generació, les llebres àrtiques han esdevingut capaces d’adquirir una coloració críptica amb la neu.
Hi ha una papallona, el geomètrid del bedoll, que es col·loca sobre el tronc blanc d’aquest arbre. En el passat, aquesta papallona era blanca, i els individus que naixien més foscos eren fàcilment presa dels ocells. Però el desenvolupament de les indústries ha provocat una pluja de sutge en l’ambient, que també ha ennegrit els troncs dels bedolls. La situació s’ha invertit; ara a la papallona li és desfavorable tenir un color clar i ho tenen més fàcil els geomètrids més foscos, que viuen i es reprodueixen més fàcilment que els blancs. Així, en un segle aproximadament, la selecció del medi ha produït una espècie gairebé negra que, en les zones molt industrialitzades, és més estesa que la blanca.
Un altre exemple: en l’agricultura s’usen insecticides per a matar els paràsits de les plantes. Entre els insectes que neixen, però, n’hi ha uns quants que són resistents al verí, els quals es van reproduint mentre que els altres moren. D’aquesta manera apareixen noves varietats d’insectes que ja no són afectats pels vells insecticides. Això comporta la producció de verins nous i la utilització de quantitats cada cop més grans d’insecticida, cosa que repercuteix dramàticament sobre el medi contaminant el sòl, els rius i els profunds aqüífers.
L’evolució del cavall
La història del cavall sempre ha estat considerada pels estudiosos l’exemple més clàssic d’evolució per ortogènesi, és a dir, en una direcció determinada a través d’un desenvolupament continu i sense desviacions d’un o més caràcters o estructures.
Tot va començar al principi de l’Eocè, fa uns 55 milions d’anys, a les regions de l’Amèrica del Nord on les Muntanyes Rocalloses s’emmirallaven en llacs oblidats, envoltats d’aiguamolls i de boscos frondosos. En aquell ambient vivia un perissodàctil que recordava un cavallet, però que tenia les dimensions d’una guineu. Era l’Eohippus, el "cavall de l’aurora". La seva alçada mesurada a la creu era de 25 cm en les races més petites i de 50 cm en les més grosses. Vivia en grans grups, sobretot a les zones que avui constitueixen l’estat de Wyoming, on s’han trobat grans quantitats de restes fòssils. Les dents, molt petites i fràgils, estaven adaptades al tipus d’aliment (fulles tendres) que podia trobar al bosc. Les potes anteriors tenien 4 dits funcionals, és a dir que recolzaven sobre el sòl amb coixinets semblants als que tenen els gossos actuals; a les posteriors només 3 dits eren funcionals, mentre que els 2 laterals s’anaven atrofiant.
A l’Oligocè (38 milions d’anys enrere) apareix el Mesohippus, gran com un gos d’atura (de 60 a 70 cm d’alçària a la creu). Es confirmava un gran canvi: la desaparició d’un dels dits de les potes anteriors. Així, les potes d’aquests antics cavalls eren formades per un dit central gros amb una peülla robusta i dos dits laterals. Els Mesohippus es van estendre en manades enormes, especialment a Nebraska i a Dakota del Sud. Però encara eren cavalls de bosc. El gran salt en direcció al cavall actual es va produir en el Miocè, a conseqüència de canvis climàtics que van originar l’aparició de clarianes a les antigues selves tropicals i d’un ambient nou: la sabana. En aquest ambient nou era molt més avantatjosa una estatura elevada, que permetés inspeccionar més bé l’entorn i que, gràcies al desenvolupament concret de les potes, afavorís una locomoció més ràpida i, per tant, una fugida veloç si calia; i potes amb peülla, perquè només una peülla podia facilitar la cursa dels animals cada cop més robusts sobre el sòl dur i compacte. La selecció actuava en aquest sentit, mentre l’ambient es transformava d’una manera gradual. Llavors sorgí el Merychippus, d’aproximadament 1 m d’alçària i perfectament adaptat a aquest nou hàbitat. Les seves dents encara eren petites, però notablement robustes per a resistir el desgast causat per la trituració de l’herba; les potes tan sols recolzaven sobre el dit central amb la peülla robusta, i els petits dits laterals encara hi eren, però ja no tocaven a terra.
La forma següent, el Pliohippus, aparegut fa 5 milions d’anys, ja era molt semblant al cavall actual. L’alçària assolia els 120 cm i les potes tenien un sol dit. El gènere Equus, l’actual, no va aparèixer fins al Plistocè (fa uns 2 milions d’anys), però ben aviat es va difondre per tot el món menys Austràlia. Curiosament, a l’Amèrica del Nord, on havia evolucionat, va extingir-se misteriosament fa uns quants milers d’anys, malgrat que havia superat la crisi climàtica de les grans glaciacions. En realitat els cavalls americans actuals són descendents dels que van reintroduir els conqueridors espanyols a Mèxic l’any 1519.
Bassets, santbernats i selecció
Els bassets i els santbernats pertanyen a la mateixa espècie, tenen avantpassats comuns. Llavors, com és que són tan diferents? En aquest cas han estat els humans que han creat les diverses races de gossos, per mitjà de la selecció. Suposem que un criador, per alguna raó, vulgui obtenir gossos amb les potes molt curtes. Entre tots els seus gossos triarà el mascle i la femella que tinguin les potes més curtes i els apariarà. Els cadells que en naixeran tindran qui més qui menys les potes curtes. Altre cop caldrà apariar el mascle i la femella que tinguin les potes més curtes, i així successivament.
Així, al llarg de mil·lennis d’història, l’home ha transformat els animals i les plantes silvestres segons les seves necessitats: ha produït les taronges més grosses, més dolces i sense llavors, les ovelles que ens proporcionen una llana més suau i abundant, les gallines ponedores que fan molts ous, les roses blaves i moltíssimes races de gossos i gats, etc. En tots aquests casos, han estat els humans que han dirigit la selecció. A la natura, en canvi, és el medi que selecciona els éssers vius, transformant-los, en un procés inacabable. Charles Darwin va estudiar a fons els sistemes de selecció adoptats pels criadors i va reelaborar les observacions en la formulació de la teoria de la selecció natural.
Les característiques d’un animal o d’ una planta no sempre responen a les necessitats de supervivència. Molts animals tenen un aspecte extraordinàriament vistós, com els mascles de molts ocells, i d’altres l’adopten durant l’època de zel. Els mascles dels ocells del gènere Fregata, per exemple, inflen una bossa de color taronja brillant que els penja del coll; l’espinós mascle, un peixet normalment gris, canvia el color del ventre, que esdevé roig viu; les cigales mascle "canten" ininterrompudament sota el sol de l’estiu; el mascle del faisà és molt llampant, a diferència de la femella, que és marronosa. Tot això té una finalitat concreta, atreure la femella, mostrar-li disponibilitat d’apariament i les seves qualitats, tot i que, en fer-ho, els mascles esdevenen més fàcilment presa dels seus enemics naturals. Això no obstant, aquests "reclams amorosos" faciliten la reproducció, i els mascles que se’n serveixen s’han imposat. Per tant, el mascle més vistós té més probabilitats de reproduir-se i de transmetre les seves característiques a la descendència.
Espècies noves
Tots els éssers vius tenen un avantpassat comú, la primera forma viva, que es remunta a fa 3 500 milions d’anys (el planeta té uns 4500 milions d’anys). Es considera que fa uns 250 000 anys hi havia unes 350 000 espècies. Actualment hi ha un inventari d’aproximadament 1 850 000, i es calcula que comptant totes les que han aparegut a la Terra s’arriba a uns 500 milions. Efectivament, el 99% d’aquestes espècies s’han extingit després de viure durant uns 5 milions d’anys de mitjana. Com es van formar totes aquestes espècies? Primer caldrà aclarir breument què s’entén per espècie. El que permet afirmar que dos éssers vius pertanyen a la mateixa espècie és el fet que, en apariar-se, tinguin descendència fecunda, és a dir, capaç de reproduir-se. Alguns animals com el basset i el santbernat pertanyen a la mateixa espècie, perquè si s’aparien poden tenir descendència fecunda. Però una anxova i una sardina, que s’assemblen força, no són de la mateixa espècie i no tenen descendència. Hi ha alguna excepció: el mul, per exemple, és un híbrid resultat de l’encreuament entre un ase i una euga, o entre un cavall i una somera, però tant el mul eguí com el mul somerí són estèrils, és a dir que no es poden reproduir. El fet de no tenir una descendència comuna fa que les característiques de les espècies no es barregin, la qual cosa pot provocar diferenciacions cada vegada més grans.
En la major part dels casos, l’aparició de moltes espècies diferents és el resultat de combinar l’evolució i l’aïllament. A les illes Galápagos, Darwin va trobar 13 espècies de pinsans diferents, sobretot pel que fa a la forma del bec i els hàbits alimentaris. Tots els pinsans de les Galápagos provenen d’una única espècie, els individus de la qual, excel·lents voladors, es van escampar progressivament per les diverses illes de l’arxipèlag. Cada illa tenia unes característiques més o menys peculiars, de manera que el clima, els predadors i la disponibilitat d’aliment van provocar una selecció dels pinsans, que va implicar la consolidació de caràcters diferents a les distintes illes. Si els ocells encara es poden encreuar (per exemple, en el cas d’illes no gaire allunyades) les característiques tendeixen a barrejar-se altre cop. Però si l’apariament encreuat no és possible, la selecció del medi accentua cada vegada més certes diferències. Els caràcters se separen progressivament fins a fer impossible la reproducció encreuada, que no podria tenir lloc encara que els dos tipus de pinsans fossin posats en contacte. S’han format, així, espècies diferents. Els motius que fan impossible la formació d’una descendència comuna poden ser diversos: les dues espècies, per exemple, poden fer servir missatges amorosos diferents, la qual cosa impedeix reconèixer la parella, o bé reproduir-se en períodes de l’any que no coincideixen. Si es produeix l’apariament, el fet que les dues espècies tinguin una dotació cromosòmica diferent no permet la fecundació, o bé genera individus inviables o estèrils, és a dir, incapaços de donar descendència.
Charles Darwin
Charles Darwin (1809-1882) va néixer en una família anglesa culta i benestant. Des de petit va ser un apassionat de les ciències naturals, a les quals es dedicava amb molt més interès que als estudis escolars. Va començar a estudiar medicina, disciplina que va abandonar per la carrera eclesiàstica. En la seva autobiografia explica que el seu pare li va dir una vegada: "No fas altra cosa que anar a caçar, ocupar-te dels gossos i caçar ratolins, i per això seràs una desgràcia per a tu mateix i per a la teva família." Pel que fa als seus estudis, escriu: "A Cambridge, res no em va interessar tant ni em va agradar tant com la captura d’insectes." A 22 anys es va embarcar en el vaixell Beagle, que havia de fer la volta al món, per confeccionar cartes de navegar i mapes topogràfics. El viatge va durar 5 anys, durant els quals Darwin va viure moltes aventures: va topar amb huracans i amb revoltes, i va conèixer pobles diversos. Però el seu entusiasme i el seu interès se centraven sobretot en els animals, les plantes, les roques i la natura en general, que observava amb curiositat insaciable. "El profund plaer de seure en un tronc en descomposició al bell mig de la selva silenciosa és indescriptible i no es pot oblidar", escrivia, i "em considero molt savi quan no embogeixo d’alegria". Darwin va aplegar un gran munt de caixes de material (fòssils, animals, plantes i roques) durant les nombrosíssimes excursions per l’interior dels països on arribava el vaixell, i va anotar totes les seves observacions i reflexions. Novament a Anglaterra, es va dedicar a estudiar el material recollit i el que havia observat en el viatge.
Al cap de vint anys, el 1859, va publicar la seva gran obra L’origen de les espècies per selecció natural. El llibre es va exhaurir el mateix dia de la seva publicació i immediatament va suscitar tant d’entusiasme com hostilitat. L’obra va anar seguida d’altres treballs, entre els quals destaquen El viatge d’un naturalista (1860), L’origen de l’home i la selecció respecte al sexe (1871) i L’expressió de les emocions en l’home i els animals (1872).
Les obres més importants de Darwin van provocar discussions enceses, no solament des del punt de vista estrictament biològic sinó també pel que fa als aspectes socials, filosòfics i religiosos. Darwin reflexionava sobre cada objecció que se li feia, que rebatia amb gran precisió, però evitava les polèmiques i controvèrsies públiques sobre les seves teories, de manera que van ser els seus seguidors i defensors (entre els quals Thomas Huxley) els encarregats de defensar en els debats públics la teoria de la selecció natural.
Alguns dels seus punts de vista han hagut de ser revisats a la llum d'ulteriors coneixements -la genètica es desenvolupà després de Darwin, per exemple-, però l'essencial del seu pensament vigeix plenament encara.
I l'espècie humana?
L’ésser humà també ha evolucionat per selecció del medi. A "El naixement de l'home", es parla de la nostra evolució. Però és interessant observar-nos breument des del mateix punt de vista des del qual observem les llebres, les tortugues o les alzines.
Els nostres avantpassats no tenien artells, ni dents afilades, ni cuirasses naturals, ni eren particularment ràpids a l’hora de córrer. Com s’ho van fer per a sobreviure? Quines característiques els van ajudar a adaptar-se al medi i els van permetre no solament sobreviure, sinó esdevenir l’espècie dominant a la Terra, en pocs milions d’anys? Per a caminar tan sols feien servir els membres inferiors. Utilitzaven les mans per a defensar-se, les quals eren més eficaces com més oposat estigués el polze respecte dels altres dits. Això els permetia un bon ús i maneig de les pedres, els garrots i altres estris de defensa. Aquestes armes i els arnesos en general van anar esdevenint cada cop més funcionals a mesura que es desenvolupava el cervell, amb la utilització cada vegada més precisa de les mans, capaces en tot el món animal d’operacions d’una exactitud única. La selecció va facilitar la supervivència, entre els nostres antics avantpassats, d’aquells que eren capaços de caminar àgilment sobre les dues cames, que tant podien fer servir les mans per a fer força com per a activitats de precisió i que tenien un cervell més desenvolupat, cosa que els permetia servir-se dels propis recursos i del medi, aprendre de l’experiència, comunicar-se entre ells... En l’evolució de l’espècie humana, eren cada cop més importants, com a factors de selecció, els elements relacionats amb el medi cultural; més que no pas els del medi natural, dels quals els humans havien après a defensar-se i a prendre-hi part.
Actualment, tot el planeta és condicionat pels humans. Nosaltres hem transformat els animals, les plantes i el paisatge en un complex entramat de relacions de causa i efecte, iniciades quan els nostres avantpassats van domesticar el gos, van utilitzar el foc per a prendre al bosc les terres de conreu, van sembrar les llavors de les antigues gramínies... És un tema molt ampli que, si bé aquí el tractem amb brevetat, tornarà a reaparèixer en tots els articles que parlen dels humans com a protagonistes del planeta Terra, amb un alarmant poder de participació sobre el medi natural i les altres espècies vives. En molts casos, l’actuació dels humans sobre les altres espècies vives té lloc d’una manera directa i específica. Així, l’home actua sobre les plantes que conrea i sobre els animals que cria, per als quals esdevé l’artífex d’una "evolució" no natural que ha modelat i modela les espècies, i millora la qualitat i la quantitat del producte que proporcionen. Això, al contrari de l’evolució natural, no sempre les fa més aptes per a afrontar les adversitats del medi. De fet, moltes espècies es crien o es conreen en medis condicionats i estandarditzats (sense irregularitats tèrmiques, amb la il·luminació ideal i sempre amb prou quantitat d’aigua i nutrients) i són completament incapaces de sobreviure fora de la "campana de vidre" on han crescut.
D’una manera igualment directa, els humans participen en la destrucció de les espècies. L’extinció per causes naturals és el destí de les espècies que no estan a l’altura de l’evolució i que, a causa d’una manca d’adaptació al medi, es van reduint en nombre fins a desaparèixer. Però per a algunes espècies animals darrerament extingides o en perill d’extinció, la causa primera de la seva destrucció no és la selecció exercida pel medi, sinó la caça i la pesca indiscriminades de què han estat objecte per part dels humans.
A més, l’acció de l’home determina algunes modificacions del medi, que al seu torn afecta la selecció dels éssers vius: envaeix àrees naturals per a exercir-hi les seves activitats, amb la qual cosa redueix l’espai vital de nombroses espècies; substitueix la vegetació espontània pels conreus i de vegades amb aquesta finalitat desbosca regions molt extenses; desherba, propaga insecticides i molts agents químics contaminants; modifica el curs de les aigües superficials; altera els components de l’atmosfera (amb el resultat de les pluges àcides, l’increment de l’efecte hivernacle i el forat de la capa d’ozó). És impressionant la velocitat d’aquestes modificacions enfront de la lentitud dels canvis –per bé que progressius i inaturables– dels factors geològics i climàtics, que des de sempre han condicionat les formes vives.
L’home i les evolucions interrompudes
Segons les darreres estimacions, les espècies animals i vegetals actuals constitueixen menys d’una desena part de totes les que hi ha hagut a la Terra al llarg de les eres geològiques. Aquestes espècies es van extingir en algun moment de la seva existència per causes diverses i ni tan sols les coneixem en l’estat fòssil. Si les causes naturals i les circumstàncies que van menar a la seva extinció encara són incertes, queden pocs dubtes, en canvi, sobre el fet que ens dirigim perillosament cap a una nova extinció en massa de les espècies vives, aquesta vegada causada pels humans i per l’impacte de les seves activitats sobre els ecosistemes naturals.
Fins fa pocs anys, el problema de les espècies en perill d’extinció s’afrontava amb una metodologia puntual que, després de considerar una per una les espècies afectades, descrivia la situació del moment, els factors que n’amenaçaven la supervivència, la dinàmica o les possibles dinàmiques previsibles, i, finalment, proposava mesures de protecció. Les "llistes vermelles" (confeccionades en la seva major part per la WWF i la UICN) de les espècies en perill d’extinció es referien majoritàriament als mamífers i als ocells. Les espècies d’aquestes classes que apareixien, i apareixen, a les llistes vermelles són amenaçades d’extinció a causa d’actuacions i persecucions concretes dutes a terme per moltes raons: la caça "esportiva" (per exemple els lleons, els antílops, les zebres i les girafes), qüestions econòmiques (per exemple les balenes, els estruços i tots els animals que tenen una pell que pot servir per a roba d’abric), la conveniència de la seva eliminació pel fet de ser considerats "animals nocius" (predadors), o per algunes d’aquestes raons alhora (per exemple, els elefants són objecte de caça purament per plaer, però també són buscats pel vori dels seus ullals). De fet, en les llistes vermelles hi ha representades sobretot les espècies que, en un moment en què el domini és dels humans, satisfan alguns requisits que afavoreixen la seva extinció (grans masses corpòries, lentitud de moviments, consistència numèrica baixa i àrea de distribució restringida) i que, a més, tenen atributs (plomes, banyes, pèl, ullals) atractius i buscats per l’home: com a ornaments, primeres matèries per a productes diversos, o simplement pel valor simbòlic. Les gairebé 300 espècies de mamífers (d’un total de 4 000) i les 300 d’ocells (de 9 000) considerades en perill d’extinció més o menys greu ens proporcionen un quadre fidel de la situació real d’aquestes dues classes. En canvi no es pot dir el mateix de tots els altres grups, que constitueixen la immensa majoria de les espècies vives.
El problema de l’extinció de les espècies era inicialment un fenomen puntual que es referia a una part relativament reduïda del total de les espècies existents. La seva desaparició potser no ha tingut conseqüències d’abast general, tot i que ens ha privat de meravelles irrepetibles de la natura (dels tigres a les balenes i de les sequoies a les tortugues gegants). En l’actualitat, però, el perill d’extinció de les espècies ja no depèn solament de la persecució d’una espècie o d’una altra, sinó de la destrucció sistemàtica dels ecosistemes on viuen. Des d’aquest punt de vista, les espècies en perill ja no es mesuren per desenes, i ni tan sols per milers, sinó per centenars de milers i, probablement, fins i tot per milions. Aquest problema, doncs, s’ha transformat ràpidament en el risc d’alterar els paràmetres que regulen i controlen el funcionament de l’ecosistema terrestre.
La classificació dels organismes
Seria molt llarg, i potser impossible, descriure els organismes vius individualment, un per un. Però la tasca se simplifica notablement si els agrupem en categories, a partir de les seves característiques. Un cop conegudes les característiques d’una categoria, es poden transferir automàticament als representants de la mateixa categoria i n’hi haurà prou d’afegir alguna anotació peculiar per a identificar-ne cada representant concret.
Què vol dir classificar
Quan ens trobem davant un gran nombre d’objectes per ordenar, per exemple els llibres d’una biblioteca, en primer lloc hem d’establir els criteris a partir dels quals anirem col·locant els llibres als prestatges. Per exemple, el bibliotecari pot decidir destinar un prestatge a les novel·les, un altre a les biografies i un altre a la poesia. En una segona fase organitzarà cada prestatge segons l’ordre alfabètic dels autors: d’aquesta manera, si busquem una novel·la d’un autor determinat podrem trobar-la de seguida gràcies al sistema de classificació.
Podem fer operacions anàlogues amb molts altres objectes, que es poden agrupar, és a dir, classificar, segons diferents criteris. És un exercici mental que fem sovint i que és fonamental per a saber i per a pensar. Fins i tot quan preguntem: "Com es diu?", la resposta que rebem, pel fet d’atribuir un nom a allò que observem, en certa manera ja el classifica.
Quan un nen aprèn a parlar, i després de moltes observacions i intents anomena "gos" un basset, un pastor i també un altre gos ben diferent, de dues dimensions i inanimat, dibuixat en un llibre, està associant objectes diversos en una sola categoria en funció de les seves característiques comunes. Això és vàlid per al mot "gos" i per a tota la resta.
L’existència d’un nombre elevadíssim d’animals i plantes diferents ha empès els humans, des de l’antiguitat, a intentar agrupar-los segons les seves semblances. Els sistemes de classificació sempre han estat determinats pels criteris, les finalitats i el nivell de coneixements de qui classificava. Així, amb l’avenç de les ciències s’han modificat i continuen modificant-se.
Les classificacions antigues
L’espècie humana va sentir ben aviat la necessitat de classificar les espècies vives. Aristòtil, per exemple, va elaborar una classificació lògica, en la qual va fer una distinció entre els animals sanguinis (els vertebrats) i els no sanguinis (els invertebrats). Els primers s’ordenaven en vivípars, ovípars i ovovivípars, i els segons en cefalòpodes, crustacis, insectes (o larvípars) i gastròpodes. Després, el filòsof en va fer altres subdivisions.
Durant molts segles, els estudis científics van viure un llarg període estàtic fins que, el 1735, el naturalista suec Carl von Linné va publicar el Systema naturae. En aquesta obra classificava tots els éssers vius coneguts en aquell temps, bo i dividint-los en dos regnes: els animals i els vegetals. Per a Linné, les espècies són immutables i creades per Déu (encara no existia el concepte darwinià d’evolució). La tasca del naturalista, doncs, era reconèixer en la natura el pla de la creació divina. Linné va agrupar els éssers vius comparant-ne les formes, i va introduir el concepte d’espècie i la nomenclatura binomial, és a dir, utilitzava una expressió composta per dues paraules per indicar una sola espècie. Actualment, encara se segueixen la seva classificació i els seus criteris i Linné és considerat el fundador de la sistemàtica, la branca de la biologia que s’ocupa de la classificació dels éssers vius segons les seves característiques. El 1886 el biòleg alemany Ernest Haeckel va proposar un nou regne, el dels protoctists (o protists). S’hi agrupaven els microorganismes que, mentrestant, havien estat descoberts gràcies, sobretot, a la invenció del microscopi. El regne dels protoctists, però, no va ser acceptat (i encara no ho és) per tots els investigadors. Actualment, hi ha polèmiques i discussions sobre els criteris de classificació i encara no ha estat possible elaborar-ne cap que tingui una acceptació general.
La classificació moderna
Les classificacions d’abans (vegeu "Les classificacions antigues") eren "fixistes", perquè consideraven els organismes vius com un conjunt immutable en el temps, organitzat en grups ja existents en la natura i que només calia que els científics descobrissin. L’acceptació de la teoria de l’evolució i el ràpid progrés dels coneixements i de les eines científiques han comportat l’elaboració d’una classificació de caràcter evolucionista, que no solament té en compte l’estat actual del món viu. Es pressuposa un avantpassat comú, del qual, per ramificacions successives (verificades durant l’evolució), s’han anat originant els diversos grups d’organismes afins. Així, l’avantpassat comú de tots els mamífers, separats dels rèptils fa més de 200 milions d’anys, és al peu d’un arbre filogenètic (de filogènesi, és a dir, història del desenvolupament evolutiu dels organismes apareguts a la Terra), amb centenars de ramificacions que acaben en les aproximadament 4 000 espècies de mamífers (fòssils i vius). Així, es poden representar tots els organismes en un sol "arbre" de milers de branques, al peu del qual apareixen les primeres cèl·lules procariotes, que es remunten a uns 4 500 milions d’anys enrere.
La unitat fonamental de la classificació és l’espècie, introduïda ja per Linné i posteriorment més ben definida. Com ja hem dit, pertanyen a la mateixa espècie els individus que no solament tenen molts trets comuns, sinó que també es poden apariar per a generar descendència fecunda, que al seu torn també s’assemblaran entre ells i als seus pares. L’espècie és un grup tancat des del punt de vista genètic, perquè no hi ha possibilitat de reproducció entre individus d’espècies diferents. Les espècies molt afins s’agrupen per a constituir una categoria que s’anomena gènere. Cada ésser viu, a més del nom comú, té un nom oficial en llatí que l’identifica científicament, i que és format per dues paraules: la primera n’indica el gènere i, juntament amb la segona, en defineix l’espècie. Per exemple, el llop i el coiot pertanyen al gènere Canis; el primer és Canis lupus, i el segon Canis latrans. El bacallà és Gadus morrhua; el pi roig, Pinus sylvestris, etc. Els gèneres s’agrupen en famílies, les famílies en ordres, els ordres en classes, les classes en fílums (o tipus o divisions) i, finalment, en regnes. La classificació va del que és concret al que és general, incloent els grups petits en grups cada cop més grans.
L’aparença enganya
Classificar és necessari, però no és senzill. Una primera dificultat ve donada pel gran nombre d’espècies: només d’insectes n’hi ha quasi un milió, i contínuament es descobreixen espècies noves. Però encara és més difícil establir els criteris per a determinar els graus de parentiu i les ramificacions dels arbres filogenètics, perquè les semblances i les diferències no són sempre tan evidents o tan importants per a poder ser tingudes en compte. L’ala d’un insecte, l’ala d’una gavina i l’ala d’un ratpenat tenen una forma semblant, perquè es determinen segons la funció. Però un insecte (artròpode), una gavina (ocell) i un ratpenat (mamífer) són filogenèticament llunyans, perquè l’origen evolutiu de les seves ales és completament diferent. Les estructures d’aquesta mena s’anomenen "anàlogues", però no impliquen la pertinença al mateix grup sistemàtic. El braç dels humans, la pota d’un talp i l’aleta d’una balena, en canvi, són estructures "homòlogues": tenen funcions diferents, si bé només són diversificacions del mateix model. L’adaptació al medi ha modificat els membres dels vertebrats, però provenen d’un sol membre primitiu i s’han anat especialitzant progressivament. Distingir allò que sembla similar, però no ho és (analogies), d’allò que sembla diferent, però és similar (homologies), és una de les moltes dificultats que planteja la classificació.
Actualment es té un coneixement més profund dels organismes, gràcies sobretot a la bioquímica, la citologia i la genètica. L’organització cel·lular, el tipus de proteïnes, les característiques del DNA, etc., poden revelar graus de parentiu que abans eren difícils d’individualitzar.
Problemes de classificació
Classificar els éssers vius és indispensable per a conèixer-los i estudiar-los tant individualment com pel que fa al seu origen, les seves afinitats i la seva història. Això permet identificar-los ràpidament i detectar les característiques essencials de cada individu a partir de les del grup.
La sistemàtica ha estat i és, objecte d’enceses discussions entre els investigadors. La qüestió dels regnes, és a dir, del nivell més alt de classificació dels organismes, és controvertida. Segons les concepcions de Whittaker (1969), els éssers vius s’agrupen en cinc regnes: els moners (organismes formats per una cèl·lula procariota), els protoctists (organismes formats per una o unes quantes cèl·lules eucariotes), els fongs (organismes heteròtrofs formats per cèl·lules eucariotes), les plantes (organismes autòtrofs formats per cèl·lules eucariotes amb paret cel·lular) i els animals (organismes heteròtrofs formats per diverses cèl·lules eucariotes sense paret cel·lular). La classificació de Whittaker és acceptada per molts, però rebutjada per d’altres. En concret es discuteix sobre el regne dels protoctists i la situació de les algues i dels fongs microscòpics. Certament, de totes les categories de la sistemàtica l’única veritablement "natural" és l’espècie. Les altres són en diferent mesura artificials i, per tant, discutibles.
D’aquesta classificació es dedueix que tots els éssers vius poden dividir-se en dos grans grups: els procariotes i els eucariotes (vegeu també "La cèl·lula"). Els procariotes són els organismes més antics, amb la cèl·lula menys organitzada, en la qual el nucli no és protegit per cap membrana específica (s’anomenen moners). Els eucariotes són tots els altres organismes: les seves cèl·lules presenten un nucli ben diferenciat. Els virus són un tema a part, no tenen organització cel·lular i no poden ser autònoms, de manera que han de viure a costa de les cèl·lules d’altres organismes.
Els dubtes més importants en matèria de sistemàtica apareixen en la definició dels grups dins el conjunt dels organismes eucariotes, perquè les seves diferències i semblances poden ser més o menys accentuades segons les característiques tingudes en compte pel classificador.
Els microorganismes
Quan parlem de microorganismes no ens referim a un grup sistemàtic, sinó a un conjunt heterogeni que inclou els organismes (coneguts amb els noms comuns de virus, bacteris, algues blaves, protozous i fongs microscòpics) que tenen en comú les seves dimensions microscòpiques, és a dir, que no es poden veure a ull nu, sinó només al microscopi.
La superfície d’una pàgina, la nostra pell, l’aire del voltant i l’interior del nostre cos són plens d’aquests microorganismes minúsculs. Per bé que invisibles, són més nombrosos que tots els animals, les plantes i els fongs junts, i en condicionen la vida. La seva presència es manifesta de múltiples maneres. L’esternut d’una persona refredada escampa per l’aire un núvol de virus que, quan s’introdueix a les nostres vies respiratòries, pot fer que ens posem malalts. El pa que mengem és tou gràcies a l’acció del llevat, un conjunt de microorganismes que en transformen el midó; les taronges oblidades al fons de la fruitera queden cobertes d’altres microorganismes, que en constitueixen la floridura; l’alcohol amb què desinfectem i els antibiòtics amb què ens mediquem també són el resultat de l’acció de microorganismes.
No es veuen a ull nu i no s’han descobert fins fa poc, per bé que van aparèixer a la Terra abans que tots els altres éssers vius, fa més de 3 500 milions d’anys. Els microorganismes van formar el medi que va fer possible la vida de la resta d’organismes, més o menys complexos, els quals van originar.
Els microorganismes es componen d’una única cèl·lula o d’unes quantes. Com s’ha dit, si es tracta de cèl·lules procariotes formen part del regne dels moners. En canvi, si són cèl·lules eucariotes, formen part del regne dels protoctists, l’existència dels quals és d’altra banda controvertida, tal com hem dit més amunt; els protoctists inclouen els protozous, els fongs microscòpics i, segons algunes classificacions, les algues. Els virus, mancats d’organització cel·lular, també formen part dels microorganismes.
El regne dels moners comprèn dos grups d’organismes: els Schyzophyta o bacteris i els Cyanophyta o cianobacteris (és a dir, les algues blaves).
Durant dos mil milions d’anys han estat els únics habitants de la Terra i encara són els més nombrosos. Són presents en tots els medis: a l’interior d’altres organismes, a l’aigua, al sòl i alguns, fins i tot, en condicions que no podria resistir cap altra forma viva, com per exemple als gels permanents dels pols, a les fonts on l’aigua pràcticament bull o és saladíssima i a les profunditats fosques dels oceans.
La seva característica principal és que són formats per una sola cèl·lula procariota, que, com ja hem dit, no té un nucli diferenciat i tan sols posseeix un llarg cromosoma circular format per DNA (que no està combinat amb les proteïnes tal com passa en les cèl·lules eucariotes). A més, no tenen orgànuls cel·lulars embolcallats per membranes pròpies, tot i que contenen petits ribosomes, i la membrana cel·lular és recoberta per una paret de composició química diferent de la de les cèl·lules eucariotes. Es reprodueixen duplicant-se, sense reducció meiòtica.
El regne dels protoctists (o protists) inclou organismes formats per una o unes quantes cèl·lules eucariotes. Hauria d’incloure els protozous, els fongs microscòpics i, segons algunes classificacions, les algues (que sovint no són tan microscòpiques!). Hem dit "hauria de", perquè en realitat la classificació de tots aquests organismes és molt controvertida, i alguns investigadors fins i tot posen en dubte que es pugui parlar d’un regne de protoctists. Tanmateix, és clar que hi ha bones raons per a considerar que els fongs microscòpics pertanyen al regne dels fongs i els protozous al regne animal, i que les algues són un grup compost que caldria distribuir entre els altres regnes.