Biologia al classicisme
Anem a discutir els conceptes que sobre biologia tenien autors del classicisme, on va sorgir la formalització teòrica d'aquesta ciència empírica. Diu I. Kant en el seu llibre de 1970 «Crítica del Judici»:
La finalidad de la naturaleza es, pues, un concepto particular a priori, que tiene su origen únicamente en el Juicio reflexivo; porque no podemos atribuir a sus producciones nada que pueda estimarse como una relación de sí misma con los fines, sino solamente servirse de este concepto para reflexionar sobre ella según el enlace de los fenómenos que en la misma se producen conforme a las leyes empíricas.
Que el concepto de una finalidad de la naturaleza pertenece a los principios trascendentales, es lo que muestran suficientemente las máximas del juicio que sirven a priori de fundamento para la investigación natural, las que, sin embargo, no se refieren más que a la posibilidad de la experiencia, y por tanto a la del conocimiento de la naturaleza, no simplemente de ella en general, sino determinada por leyes particulares y diversas.
És habitual trobar ocasions en les quals s'argumenta al voltant de la suposada utilitat d'una espècie a la natura o la seva finalitat, fins i tot es consideren espècies a les quals algunes persones tenen aversió com a criatures sense el do de la finalitat com la resta d'espècies. Amb la visió de l'estat de l'art de la biologia evolutiva moderna, és un contrasentit i no té cap fonament argumentar la possible utilitat de les espècies, si no que es considera que existeixen perquè tenen un espai ecològic on poden triomfar donat a que la seva fisiologia els permet superar la competència de les altres espècies i a que la seva supervivència és una estratègia evolutivament possible (un cas d'espècie adaptable però sense ser evolutivament estable és el cas d'una mutació en ratolins que fa sortir tota la descendència mascles, portant a l'extinció algunes poblacions en les que ha sortit aquesta mutació, que així s'estén i acaba per dominar la totalitat de la població).
Així se li considera a cada espècie una utilitat determinada per a l'home o per a la pròpia natura considerada aquesta com un ser suprasensible amb una teleologia esotèrica. Així queda associat al mal l'existència de determinades espècies verinoses a les quals la imaginació del naturalista aficionat no pot trobar sentit útil, perquè de fet cap espècie té sentit teleològic més que la seva pròpia possibilitat d'existir i els mecanismes evolutius que conformen la seva existència i evolució a les poblacions naturals. Considerar les espècies amb una finalitat d'utilitat a l'espècie humana dóna lloc a un maniqueisme entre les que ens interessen i les que són perjudicials a la industria de l'home. Així s'ha perseguit nombroses espècies de predadors al cim de la cadena alimentícia per considerar-les alimanyes (espècies depredadores perjudicials per a les granges i el bestiar) o arpelles que acaben amb la caça, i d'altres també fins a l'extinció amb el beneplàcit de considerar-ho correcte baix qualsevol punt de vista perquè no tenien una finalitat de utilitat a les persones.
La consideració de l'ecosistema com una unitat amb interès i necessitat pròpia i autònoma, amb característiques definitòries del seu estat com la biodiversitat, és un fet que només recentment ha estat considerat des d'un punt de vista no vinculat a l'interès de les persones, si no com un interès autònom del propi ecosistema com a entitat independent i supra-específica.
Kant considera aquesta teleologia (ciència dels fins darrers) com pertanyent als principis transcendentals, tot i que caracteritza com empíric aquest coneixement, fruit de lleis parcials i diverses. Així no hi ha en la natura un a priori que ens porte directament a la inferència si no que podem viure en natura conscient d'aquesta sense altres consideracions . Després enumera tres principis subjectius a la consideració moderna, tant subjectiu com puga ser la seva afirmació rotunda de que la finalitat en la natura és un principi transcendental. La biologia estava en les beceroles i al igual que la alquímia en química, el principi d'aquestes ciències no separen esoterisme i subjectivitat del mètode científic. Tal és la confiança de Kant en les seves afirmacions i principis que explica alguns principis que contempla en la natura poc després d'aquest paràgraf del mateix llibre:
Estas son como sentencias de la sabiduría metafísica, que con motivo de ciertas reglas cuya necesidad no puede demostrarse por conceptos, se presentan con frecuencia en el curso de esta ciencia aunque esparcidas, como se ve en estos ejemplos: la aturaleza sigue el camino más corto (lex parcimoniae); no tiene intervalos en la serie de sus cambios, ni en la coexistencia de sus formas específicamente diferentes (lex continui in natura); en la gran variedad de sus leyes empíricas hay una unidad formada por un pequeño número de principios (principia praeter necesitatem non sunt multiplicanda), y otras máximas del mismo género.
Criticarem aquests principis un per un, que Kant dedueix de la contemplació empírica de l'ordre natural que ell considera, tot i que afirma que no poden demostrar-se formalment. El principi de parsimònia s'usa en la construcció d'arbres filogenètics d'un taxó, quan a falta de més informació considerem com més probable aquella solució que suposa una menor taxa de canvis en les característiques que prenem per a construir. Per exemple la pèrdua de la cua en els grans primats es considera amb parsimònia que només ha ocorregut una vegada en un ancestre comú a totes les espècies de la família Hominidae. Per parsimònia també podríem considerar que l'aparició de pulmons es va donar una sola vegada en un ancestre comú anterior als amfibis i als peixos pulmonats, i que va desaparèixer a alguns amfibis, ja que així considerem una única aparició de l'òrgan pulmó en la filogènia dels vertebrats. Quan el nombre de característiques que es poden mesurar en les diverses espècies de les que reconstruïm la filogènia és reduït, el concepte de parsimònia cobra sentit i ens proporciona una major probabilitat d'encert, o al menys sembla més lògic. Amb l'abaratiment de la seqüenciació de genomes complets, tenim una sobreabundància de característiques disponibles per a realitzar la filogènia de les espècies, però si volem considerar l'origen homòleg (la característica o òrgan te un origen comú a les especies considerades, donant lloc a un taxó monofilètic) centrant l'interès en un òrgan, com puga ser la comparació de les ales de les papallones i de les libèl·lules, la seqüenciació del genoma sola no aporta dades concretes sobre un determinat òrgan. Cal descriure les peculiaritats de l'òrgan a estudiar i determinat quines característiques tenen interès evolutiu en els taxons considerats.
Neoceratodus forsteri , peix pulmonat australià
Si un taxó té tot ell un origen en un ancestre comú i dins d'aquest taxó s'inclouen totes les espècies descendents d'aquest ancestre comú, en sistemàtica es diu que és un grup monofilètic, per exemple quan parlem de mamífers estem referint-nos a tots els descendents d'un antecessor comú en la base de la radiació del mamífers i és aquest el terme desitjable sempre que siga possible. Llavors si l'evolució fa una radiació d'espècies, molts òrgans homòlegs prendran aspecte i funció diversa, per exemple a la imatge següent veiem que el braç dels humans i l'ala dels rats penats que són òrgans homòlegs (tenen un mateix origen filogenètic), encara que tinguen una funció distinta
Evolució de l'extremitat anterior tetràpoda en humans i quiròpters (organ homòleg)
Si no considerem tots els descendents d'aquest ancestre comú (el qual degué presentar una nova característica important i definitòria del taxó considerat, per exemple posar ous amb closca en els primers rèptils, a diferència dels amfibis anteriors que desovaven dins l'aigua), com per exemple la classe dels rèptils que no inclou a les aus tot i que comparteixen l'ancestre dels rèptils primitius, s'anomena llavors un grup parafilètic. I si és un grup artificial a mesura d'un caixó de sastre on es posa tot el que no es sap ben bé on està o per simple absència de suficients característiques d'interès filogenètic i per falta d'estudis, com moltes de les actualment considerades famílies d'aràcnids, compartint només caràcters anàlegs (tenen origen evolutiu distint, per exemple l'ala voladora dels insectes, les aus i els rats-penats) es diu que és un grup polifilètic. La parsimònia permet fer consideracions d'aquest tipus de relacions filogenètiques i ajudar en la construcció de filogènies de taxons o d'òrgans. Però en Kant no es te el concepte evolutiu, si no que a partir de la taxonomia i sistemàtica de Linneu -el qual era un devot creient i volia deixar constància de la magnificència de Déu en crear les espècies- es veu de forma extàtica la natura i les espècies. També és habitual en aquesta època considerar la generació espontània des dels gèrmens fins a organismes més complexos, per exemple es considerava que dels Balanus que creixien en els troncs a la deriva en alta mar, i com que tenien potes filamentoses, sorgien els ànecs, o que del blat de moro sorgien els rosegadors. Fins que Pasteur va demostrar pràcticament a l'exposició universal de París la negació del concepte de generació espontània, fonamentant l'asèpsia en la pràctica mèdica i la conservació dels aliments esterilitzats.
Respecte al segon principi deduït per Kant amb la contemplació extàtica de la natura està el que diu lex continui in natura, es a dir que no pot haver-hi formes intermèdies si no que està cobert tot el espectre de possibilitats de les formes orgàniques. Sembla poc coherent des del punt de vista evolutiu que avui en dia coneixen els menuts des de ben prompte, prou abans de estar en condicions de considerar aquest principi, però llavors Kant el considerava un principi més de la natura, d'aquestos que no es poden demostrar amb concepte si no deduir de forma empírica. Entra aquest principi amb contradicció amb la teoria catastrofista de les diverses creacions, que un naturalista com Cuvier va argumentar a partir de l'estudi del registre fòssil, considerant que hi havia hagut diverses extincions massives, i va incloure els fòssils en les agrupacions taxonòmiques actuals. Però Cuvier va enunciar aquestes teories a principi del segle XIX, després dels escrits de Kant. Cuvier opinava que no hi ha evidència de la evolució de les formes orgàniques, però si que hi havia evidència de successives creacions després de períodes d'extinció catastròfiques (però almenys si no, el concepte d'evolució ja era concebible gràcies a Lamark). Fins i tot hi ha evolucionistes amb postulats transcendentals que veuen un disseny intel·ligent o alguns principis estètics superiors en el món natural, més enllà del «Deux est machina» de la il·lustració, encara és habitual parlar amb persones il·luminades que creuen veure instàncies suprasensibles i esotèriques en la natura. El cop de gràcia a l'esoterisme, almenys des del punt de vista formal i històric fou la formulació coherent de l'evolucionisme que enuncià Lamark, també posterior als escrits de Kant. Aquest afirma que la funció crea l'òrgan, es a dir, per exemple, si les girafes progenitores estiren el coll per a arribar al menjar, els seus descendents naixeran amb el coll una mica més llarg que els seus progenitors per aquesta qüestió.
Només calia que després es refinara el concepte d'evolució amb una observació atenta i curiosa de la natura que feu Darwin, i que es pot argumentar amb una lògica pròpia a les condicions del seu procés. Així l'evolució no és una teoria si no un fet. Les condicions a la evolució biològica ve donada per uns pressupostos que serien el següents per a Darwin:
- A les poblacions naturals hi ha una diversitat de trets dins d'una mateixa espècie (diversitat poblacional)
- Hi ha organismes que per la seva fesomia poden créixer i reproduir-se més que els seus congèneres (selecció natural)
- Els progenitors passen part dels seus trets a la seva descendència (heretabilitat dels trets biològics)
Amb la genètica molecular i amb models simulats s'han explicat millor els mecanismes concrets de l'evolució, per exemple a poblacions petites sorgeix la deriva genètica on hi ha una probabilitat determinada de desaparició d'un al·lel (una forma concreta d'un gen de les diverses que poden aparèixer en una població) per pur atzar al barrejar els gens en les gàmetes sexuals dels progenitors, cosa que produeix que a partir d'un cert nombre mínim d'exemplars d'una població o espècie, aquesta es veja condemnada a l'extinció per no tenir variabilitat genètica que li faça ser adaptable al no tenir una diversitat de formes genètiques. I aquest mecanisme evolutiu no dependria en principi de la selecció natural, si no que es deu exclusivament a la probabilitat de desaparició d'una forma d'un gen en poblacions petites per simple atzar.
En general es considera que Darwin encerta i el lamarquisme (la funció crea l'òrgan) és una visió errònia. Però hui en dia sorgeixen experiments etològics (ciència del comportament animal) dels quals es treu la conclusió que les experiències viscudes per els progenitors són heretables – per exemple en rosegadors, si els progenitors viuen en una capsa amb olor a orina de rabosa, els descendents tindran aversió a aquest olor -, però sense determinar el mecanisme que fa açò possible. Així que una conclusió d'aquesta transcendència no es pot treure a partir de resultats parcials sense més demostració que una estadística que pot resultar des de esbiaixada a deliberadament falsa.
També diu Kant que hi ha una diversitat de principis que no cal multiplicar «principia praeter necesitatem non sunt multiplicanda» . Per exemple, si per a determinar el que és un mamífer, diem que té pel, només amb aquesta sola definició ja determinem qui pertany a aquesta classe. Però hi ha altres principis fisiològics determinats de forma empírica, amb un sentit comú, per exemple, considerant un gènere de sang calenta que es distribueixi des de latituds equatorials a latituds polars, les espècies d'aquest gènere que es troben en un clima més fred presentarà extremitats més curtes per a perdre menys calor, com ocorre comparant les raboses polars i les meridionals i tantes d'altres espècies on ocorre el fenomen esmenat. També hi ha deduccions empíriques sobre qüestions com la simetria en plantes i animals i d'altres, principalment les referents a temes relacionats com morfologia, genealogia i taxonomia que expliquen i permeten classificar les espècies i incloure-les en un taxó. Es el que també s'anomena sistemàtica, on es fa ús de tota la informació possible per a fer una classificació dels éssers vius. Hi ha un principi també que diu que la ontogènia (formació dels òrgans en embriologia) és una recapitulació de la filogènia, cosa que es pot afirmar veient com els embrions de diverses espècies s'assemblen més quan més prompte sorgeixi un caràcter en embriologia.
Dins de la sistemàtica es consideren característiques uniformes dins d'un taxó com a més primitives i d'utilitat taxonòmica si es manté aquest tret en tot el taxó, per exemple la presència de notocorda embrionària o adulta determina el que és un cordat, que inclou tots els vertebrats i alguns altres animals emparentats com els ascidis i els amfioxs (a la imatge següent)
Amfiox, cordat primitiu emparentat amb l'antecessor dels vertebrats
Relatiu a l'apreciació Kantiana d'una continuïtat en les formes orgàniques que cobreix tot el possible espectre de formes «lex continui in natura», l'estudi dels fòssils planteja una crítica seriosa a aquest plantejament, així es proposen des de una evolució gradual de les espècies con en Lamark a catàstrofes cícliques que donen lloc a una altra creació de les espècies des d'el punt de vista religiós.
La nostra imaginació i la de Kant està acostumada a allò que coneixem, per tant els bestiaris medievals resultaven sorprenents; sorgits dels viatges a d'altres continents contenien dibuixos de animals reals i estranys al món occidental, tant curiosos com el pangolí, i d'altres inventats com el cerastes -una serp amb banyes- , l'amfisbena -té un cap a cada extrem del cos- o races com els esciàpodes que caminaven per un sol peu i s'alimentaven pel nas.
Animals reals i un recull de bestiaris medievals
Però no lluny d'aquesta sorpresa està el registre fòssil antic d'abans de l'era primària, on si considerem els actuals exemples de simetria al regne animal i considerem que aquestes simetries són totes i les úniques possibles, aplicant així el principi que enumera Kant, veurem que al principi de la radiació dels animals hi hagué una diversitat sorprenen d'organismes de formes que hui considerem del tot improbables, de les quals només unes poques han arribat a l'actualitat. Per exemple a la fauna precàmbrica sorgeixen formes com les següents que no troben als ecosistemes actuals.
Recreació artística de la fauna precàmbrica d'Ediacara a partir dels fòssils
Uns 30 milions d'anys després, a l'inici de l'era càmbrica, es veu l'origen de la radiació evolutiva de la majoria dels
fila actuals i permet veure que ja llavors, les innovacions artropodianes van resultar de gran èxit amb les noves possibilitats que la major mobilitat i la cefalització proporcionaven en la selecció natural. Aquestes millores que aporta un exosquelet de quitina i uns apèndix articulats -entre d'altres com el celoma i els ulls compostos-, van proporcionar una millor adaptació i va generar molts tipus d'artròpodes, la majoria ja extints, que van sorgir en aquest període. Tenim en els registres fòssils del càmbric una mostra de les formes possibles i dels plans estructurals artropodians que llavors van poblar els mars i que moltes d'elles, ara no reconeixem entre les formes actuals. Es van generar noves possibilitats amb el sorgiment de nous espais ecològics que amb anterioritat no es podien aprofitar, com deixar de ser filtrador i detritívor a explorar la columna d'aigua, ser predador actiu o una presa difícil de caçar, i açò va resultar en una radicació inicial dels artròpodes.
Recreació artística de la fauna càmbrica de Burgess Shale
Aquesta aparició sobtada de formes multicel·lulars complexes al precambrià i al principi del paleozoic sense estudis sobre possibles formes fòssils bacterianes i sense uns antecessors identificables, van fer admetre a Darwin que aquest era un punt feble de la seva teoria. Cuvier (1769-1832), abans que Darwin deixara ben establert el concepte de diversitat genètica, selecció natural i evolució, va voler resoldre el problema de la diversitat dels fòssils en cada estrat geològic amb el fixisme i catastrofisme, així es dona un sèrie consecutiva de creació i desaparició en el registre fòssil. Aquest plantejament li porta a dir que la història de la terra es limita a 6.000 anys. Com podem veure i assenyala Feyerabend la teoria comunament acceptada no deu de ser la única que es tracte de corroborar amb noves observacions que vullguen refermar-la, si no que és necessari per a millorar la nostra comprensió dels fets raonats que una pluralitat de interpretacions s'estudien i subvencionen per a conèixer nous aspectes del domini experimental, que generen noves teories i que puguen refutar la teoria original que buscava confirmar-se amb un determinat experiment.