El árbol enmarañado

Una nueva y radical historia de la vida

DAVID QUAMMEN

Traducción de

Joaquín Chamorro Mielke

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A Dennis Hutchinson y David Roe,

mis abogados del alma

TRES SORPRESAS

Una introducción

Hasta donde sabemos, y poco importa cuán intensamente podamos imaginar lo contrario, la vida en el universo es un fenómeno peculiar limitado al planeta Tierra. Hay mucha especulación y mucho mejunje probabilista, pero ninguna prueba de lo contrario. La probabilidad y las circunstancias químicas parecen indicar que la vida tendría que existir en otros lugares, pero, hasta la fecha, no tenemos experiencia alguna de la realidad de esa otra vida, si es que la hay. Es una conjetura, mientras que la terrestre es un hecho. Si mañana, o el año que viene, o mucho después, cuando el lector y yo ya no estemos, se anunciase el asombroso descubrimiento de seres extraterrestres, la impresión de que la Tierra es única se desvanecería. Sin embargo, por ahora, esto es lo que tenemos: la vida es algo que se ha desarrollado solo aquí, en esta esfera rocosa relativamente pequeña situada en un discreto rincón de una galaxia mediana. Se trata de una historia que, hasta donde sabemos, ha ocurrido solo una vez.

Por eso mismo, la estructura de esta narración, tanto en sus grandes rasgos como en sus más mínimos detalles, tiene su interés.

¿Qué sucedió en el transcurso de aproximadamente cuatro mil millones de años para que la vida se ramificase desde su origen primordial hasta generar la diversidad y complejidad que conocemos hoy? ¿Cómo sucedió? ¿Qué concatenación de accidentes y determinaciones hizo que apareciesen criaturas tan maravillosas como los humanos o las ballenas azules, los tiranosaurios o las secuoyas gigantes? Sabemos que hubo transiciones cruciales en la historia de la evolución, casos improbables de convergencia, vías muertas, extinciones masivas, grandes acontecimientos y pequeños sucesos con enormes consecuencias, incluidas algunas contingencias fatales de cuyo acaecimiento quedaron pruebas sutilmente impresas en el registro fósil y en el mundo actual. Si, en un experimento imaginario, alterásemos esas pocas contingencias, todo sería diferente. Sencillamente, nosotros no existiríamos. Los animales y las plantas tampoco. ¿Por qué todo sucedió así y no de otra manera? Las religiones tienen sus respuestas particulares a estas preguntas, pero la ciencia aún debe descubrir las suyas, para luego sustentarlas con pruebas empíricas, no recibirlas en estado de sagrado trance.

Este libro trata de un nuevo método para narrar esta historia, para inferirla, y expone ciertas ideas inesperadas que han brotado de él. Este método responde al nombre de «filogenética molecular». Algún lector arrugará la nariz ante este término tan sofisticado, lo cual es bastante comprensible, pero, de hecho, lo que significa es bastante simple: la lectura de la historia profunda de la vida y los patrones de parentesco en la secuencia de las unidades constituyentes de ciertas moléculas largas, unas moléculas que hoy en día sabemos que existen en los seres vivos. Estas moléculas son principalmente el ADN, el ARN y algunas proteínas específicas. Las unidades constituyentes son, por una parte, bases de nucleótidos y, por otra, aminoácidos; más adelante los definiré. Las ideas inesperadas que mencionábamos antes han remodelado de manera fundamental lo que creemos saber sobre la historia de la vida y las partes funcionales de los seres vivos, nosotros incluidos. Nos han dado, en particular, tres grandes sorpresas sobre quiénes somos —nosotros, los animales multicelulares, y en particular, nosotros, los humanos—, qué somos y cómo evolucionó la vida en nuestro planeta.

Una de ellas es la existencia de unas criaturas anómalas, que conforman una categoría integral de forma de vida, antes insospechadas y ahora conocidas con el nombre de «arqueas», Archaea cuando nos refiramos formalmente al dominio. Otra es una modalidad de cambio hereditario asimismo inopinado, a la que ahora se llama «transferencia horizontal de genes». La tercera es todo un hallazgo o, en todo caso, una posibilidad con bastante fundamento, en relación con nuestra ascendencia más profunda. Es probable que nosotros —nosotros, los humanos— provengamos de criaturas que hace solo cuarenta años desconocíamos.

El descubrimiento y la identificación de las arqueas, a las que durante mucho tiempo se había tomado por un subgrupo de bacterias, revelaron que la vida actual a escala microbiana es muy diferente de lo que la ciencia había creído hasta entonces, y que la historia temprana de la vida también fue muy diferente. El reconocimiento de la transferencia horizontal de genes —THG, en la sopa de letras de los expertos— como fenómeno generalizado ha dado un vuelco a la certeza tradicional de que los genes fluían solo verticalmente, de padres a hijos, y no podía haber intercambio lateral, que traspasara las fronteras de las especies. La última noticia sobre las arqueas es que todos los animales, todas las plantas, todos los hongos y todas las demás criaturas complejas compuestas de células con ADN en su núcleo —la lista nos incluye— descienden de estos antiguos y extraños microbios. Tal vez. Es como si alguien se enterase de pronto de que su tatarabuelo no era de Lituania, sino de Marte.

Las tres sorpresas, juntas, dan lugar a nuevas incertidumbres, pues acarrean importantes implicaciones sobre la identidad, la individualidad y la salud humanas. No somos precisamente lo que pensábamos que éramos. Somos criaturas compuestas, cuya ascendencia parece provenir de una zona oscura del mundo viviente, de un grupo de criaturas cuya existencia la ciencia ignoraba hasta hace unas décadas. La evolución es más complicada, es mucho más intrincada de lo que habíamos pensado. El árbol de la vida está más enmarañado. Los genes no se mueven solo de forma vertical. También pueden hacerlo lateralmente, traspasando los límites de las especies a través de brechas más anchas, incluso entre los distintos reinos de la vida, y algunos han entrado de esta manera en nuestro linaje —el de los primates—, procedentes de fuentes inesperadas ajenas a él. Es el equivalente genético de una transfusión de sangre o —con otra de las metáforas preferidas de algunos científicos— de una infección que transformase la identidad: una «herencia infectiva». Diré más sobre esto en su momento.

Y hablando de infecciones, otro resultado de este movimiento lateral de genes se relaciona con el actual desafío médico global de las bacterias resistentes a los antibióticos, una crisis silenciosa que con el tiempo empezará a hacer ruido. Microbios peligrosos, como el SARM —el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, que mata a más de once mil personas al año en Estados Unidos y a muchas más en todo el mundo—, pueden adquirir de repente, a partir de bacterias del todo distintas, paquetes enteros de genes de resistencia a los antibióticos mediante la transferencia horizontal de genes. Esta es la razón de que el problema de las superbacterias resistentes a múltiples fármacos —bacterias a las que no podemos matar— se haya extendido tan rápidamente por todo el mundo. De repente, estos hallazgos, de carácter tan material como profundo, nos desafían a reajustar la concepción básica de lo que los humanos somos, de qué ha tomado parte en nuestra aparición y de cómo funciona el mundo de los seres vivos.

Este reinicio radical del pensamiento biológico ha tenido su origen en varios puntos espaciales y temporales. Uno de ellos, tal vez el más crucial, merece especial mención. Se trata de algo que ocurrió en el otoño de 1977; el lugar era Urbana, en Illinois, el mismo sitio donde un científico llamado Carl Woese posó de manera informal para un fotógrafo de The New York Times, sentado y con los pies encima de su escritorio, delante de una pizarra llena de notas y números. La noticia que cubría The Times, para la cual se tomó la foto, era que Woese y sus colegas habían descubierto «una forma de vida aparte», que constituía un «tercer reino» de formas biológicas además de los dos reconocidos, y se publicó el 3 de noviembre de 1977.[1] Apareció en la portada, en el extremo superior, junto a las informaciones sobre la rica heredera secuestrada Patty Hearst y un embargo de armas contra el régimen del apartheid en Sudáfrica. Era una gran noticia, atrajera o no al lector común de The Times con su escueto comentario, que hablaba de «una forma de vida aparte». El artículo proporcionó a Woese el momento cumbre de su fama, los quince minutos que prometía Warhol, y luego, de vuelta al laboratorio. El científico introdujo cambios radicales —en su campo, en la historia de la vida— y, sin embargo, sigue siendo desconocido para la mayoría de las personas fuera de los semidesiertos corredores de la biología molecular.

Carl Woese era un hombre complicado —enteramente dedicado a su trabajo y muy reservado—, que se concentró en cuestiones profundas, improvisó técnicas ingeniosas para indagar en esas cuestiones, desdeñó algunas de las reglas del decoro científico, se ganó enemigos, ignoró sutilezas, dijo lo que pensaba, se centró obsesivamente en su propio programa de investigación hasta el punto de dejar de lado casi cualquier otra preocupación y se alzó con al menos uno o dos descubrimientos que sacudieron los pilares del pensamiento biológico. Para sus amigos más cercanos era un tipo accesible y divertido, cáustico pero irónico, amante del jazz, aficionado a la cerveza y al whisky escocés, y con cierta facilidad para tocar el piano aunque fuera de forma rudimentaria. Para la mayoría de sus alumnos de posgrado, becarios posdoctorales y ayudantes de laboratorio era un buen jefe y un mentor que los inspiraba, a veces —pero no siempre— generoso, sabio y afectuoso.

Como profesor en el sentido más estricto —enseñaba microbiología en la Universidad de Illinois—, fue una figura casi inexistente según la opinión de los estudiantes. No era de los que aguantan ante grandes bancos repletos de alumnos ansiosos y despistados para explicar con paciencia el abecé de las bacterias. Las clases no eran su fuerte, o de su interés, y carecía de elocuencia incluso para presentar en congresos científicos su propio trabajo. No le gustaban las reuniones. No le gustaba viajar. No era de los que crean un ambiente de alegría y compañerismo en el laboratorio, a base de organizar seminarios y fiestas navideñas para aparecer en fotos de grupo, como hacen muchos científicos veteranos. Claro que tenía amigos entre la juventud, a los que él escogía, y algunos de ellos recuerdan buenos momentos, risas y barbacoas con cerveza en su casa, a pocos pasos del campus universitario. Pero eran los pocos elegidos que, de alguna manera, por simpatía o por suerte, habían conseguido acceder al círculo.

En años posteriores, a medida que era objeto de cada vez mayor admiración y recibía honores de todo tipo —menos el Premio Nobel—, Woese parecía mostrarse cada vez más amargado. Se consideraba un marginal. Lo eligieron para la Academia Nacional de Ciencias, un prestigioso cuerpo, pero con tardanza, a los sesenta años, y esa demora lo molestó. Según ciertas informaciones, se distanció de su familia —una esposa y dos hijos, raramente mencionados en las publicaciones de sus trabajos científicos—. Era un brillante heterodoxo, y su trabajo dio pie a una drástica revisión de uno de los conceptos más básicos de la biología, el de la idea del árbol de la vida, la gran imagen arbórea del parentesco y de la diversificación. Es por eso por lo que el momento triunfal de Woese en Urbana, el 3 de noviembre de 1977, ocupa casi un lugar central en este libro.

Otros científicos y otros descubrimientos están conectados a Woese y su árbol. Por ejemplo, a mediados de la década de los veinte, un médico británico poco conocido llamado Fred Griffith notó, mientras investigaba la neumonía para el Ministerio de Salud, una transformación inesperada en las bacterias; una cepa se convertía de forma repentina e instantánea en otra, de ser inofensiva pasaba a hacerse virulenta y mortal. Este hecho era importante para la salud pública —la neumonía bacteriana era en aquel entonces una de las principales causas de mortalidad—, pero, también, una pista de ciertas verdades más profundas de la ciencia, cuestión de la que Griffith no se dio cuenta.

El mecanismo de la desconcertante transformación que observó Griffith se mantuvo en la oscuridad hasta 1944, cuando un investigador discreto y concienzudo llamado Oswald Avery, del Instituto Rockefeller de Nueva York, identificó la sustancia, el «principio transformador» capaz de ocasionar un cambio tan repentino de una identidad bacteriana a otra. Era el ácido desoxirribonucleico o ADN. Menos de una década después, Joshua Lederberg y sus colegas demostraron que este tipo de transformación, clasificada como «herencia infectiva», era un proceso rutinario e importante en las bacterias —y, como demostraría en su trabajo posterior, no solo en ellas—. Entretanto, Barbara McClintock, experta en la genética del maíz, que tenía entre manos el descubrimiento de unos genes que rebotaban de un punto a otro en los cromosomas de su planta favorita, trabajó con muy poco apoyo o reconocimiento durante los mejores años de su carrera. Finalmente recibiría el Premio Nobel a la edad de ochenta y un años.

Lynn Margulis, una microbióloga formada en Chicago y un personaje único en casi en todos los sentidos, compartía al menos una cosa con McClintock, a saber, las frustraciones de ser menospreciada por algunos colegas como una mujer excéntrica y testaruda, en su caso, por resucitar una vieja idea que durante mucho tiempo se había considerado disparatada, la de la endosimbiosis. Este concepto significa en términos generales, la integración cooperativa de seres vivos dentro de seres vivos. Es decir, no hablaríamos solo de criaturas diminutas que habitan dentro del vientre o la nariz de criaturas de mayor tamaño, sino de células dentro de células. Más específicamente, Margulis argumentaba que las células que forman cada criatura en las más complejas divisiones de la vida —cada ser humano, cada animal, cada planta, cada hongo— tienen un carácter quimérico, constituidas por bacterias capturadas en el interior de receptáculos no bacterianos. Con el tiempo, estas particulares bacterias se transformaron en órganos celulares. Imaginemos una ostra trasplantada a una vaca que se convierte en un riñón bovino funcional. Esto parecía una locura cuando Margulis lo propuso en 1967. Pero tenía razón en la mayor parte.

Fred Sanger, Francis Crick, Linus Pauling, Tsutomu Watanabe y otros científicos también tuvieron un papel crucial en esta cadena de episodios, a veces tanto por la fuerza de su personalidad como por su brillantez científica. Algo más atrás en el tiempo encontramos oscuras figuras como Ferdinand Cohn, Edward Hitchcock o Augustin Augier, así como otras más famosas, como Ernst Haeckel, August Weismann o Carl Linnaeus (Linneo). El fantasma de Jean-Baptiste Lamarck se levanta de su tumba para merodear entre las sombras del pensamiento evolucionista.

Todas estas figuras, que contribuyeron a alterar el pensamiento científico, son de interés por la forma en que sus obras brotaron de su vida. Sirven como buenos recordatorios de que la ciencia en sí misma, por precisa y objetiva que sea, es una actividad humana. Es una forma de preguntarse y de conocer. Es un proceso, no un cuerpo de hechos o leyes. Como la música, como la poesía, como el béisbol, como el ajedrez de los grandes maestros, es algo gloriosamente imperfecto que los humanos hacen. Las borrosas huellas de nuestra humanidad están por todas partes.

Pero los humanos no son los únicos personajes importantes de este libro. En él hay también muchas otras criaturas vivientes cuyas particulares hazañas y rarezas ilustran distintos aspectos de la historia que aquí trato de contar. Muchas de ellas son microbios, las bacterias que he mencionado, las arqueas y otras entidades diminutas. Que no nos engañe su pequeñez; las implicaciones y las repercusiones que conllevan son grandes. Y no nos dejemos intimidar por los nombres que tienen, en su mayoría del latín científico, como Bacillus subtilis, Salmonella typhimurium, Methanobacterium ruminantium y otros monstruosos trabalenguas. La razón por la que los llamo así no es porque me gusten las lenguas muertas, sino porque no hay otro modo de hacerlo. Por lo general, no se tiene la deferencia de poner un nombre más común a las especies microbianas, como puedan serlo «jirafa del sur», «emberiza del olivo», «mariposa monarca» o «dragón de Komodo». Si a la bacteria conocida como Haemophilus influenzae la llamasen «tocanarices de Fleming», usaría aquí ese nombre.

Hay otro personaje destacado, este del género humano, que debo mencionar aquí. Es un barbudo microbiólogo estadounidense, con cierta inclinación a la meditación filosófica, recluido en una universidad de Nueva Escocia. Este personaje ha sintetizado a Carl Woese, Lynn Margulis y gran parte del reciente trabajo en filogenia molecular en un fenomenal desafío contra la metáfora central de la biología. Se llama Ford Doolittle; es un hombre alto, tímido en la actitud aunque no en el pensamiento, y disfruta cuando causa un poco de malestar intelectual. En el cambio de milenio, Doolittle publicó un ensayo titulado «Arrancando el árbol de la vida», que provocó una cascada de discusiones. Fue gracias a este y a otros escritos relacionados que supe de su existencia, en particular aquellos en los que discutía la transferencia horizontal de genes y sus implicaciones. «¿Qué es horizontal?», fue lo primero que pensé. Entonces fui en peregrinación a Halifax y acampé durante días en su despacho. Doolittle está medio retirado, sigue guiando a estudiantes de posgrado y todavía disfruta de una prestigiosa beca de investigación, pero ya no se dedica a multiplicar bacterias radiactivas en el laboratorio para deducir fragmentos de su genoma —la totalidad del ADN— a partir de radiografías, ni a obtener moléculas cortadas mediante geles de electroforesis, como hacía en sus días como pionero. Lee, piensa, escribe y dibuja. (También hace fotografías artísticas, casi siempre para su propio solaz, y ocasionalmente monta una exposición en una galería, pero esa es otra actividad completamente distinta.) De hecho, parte de lo que ha hecho a Ford Doolittle tan influyente es que, aparte de su alta cualificación como biólogo, escribe mucho mejor que la mayoría de los científicos, y dibuja hábilmente, convirtiendo grandes conceptos en figuras simpáticas, como las de los dibujos animados. El padre de Doolittle era pintor y profesor de bellas artes. El joven Ford consideró hacer una carrera artística, pero su padre le dijo que esa era «una manera horrible de ganarse la vida». Y en 1957, cuando tenía quince años y los soviéticos pusieron en órbita el Sputnik, quedó persuadido, como muchos otros estadounidenses, de que la ciencia y la ingeniería eran tareas prioritarias, urgentes. Fue a la Universidad de Harvard y estudió bioquímica. Pero el impulso artístico nunca lo abandonó. Hoy en día, para ilustrar su pensamiento subversivo y sus geniales provocaciones, dibuja árboles que no son árboles.

Woese, Doolittle, Margulis, Lederberg, Avery, Griffith y otros tuvieron un papel en esta historia. Pero mucho antes hubo un punto de partida más natural. Fue en 1837, en Londres, con un científico muy diferente en una situación muy diferente.

PRIMERA PARTE

El pequeño croquis de Darwin

1

A partir de julio de 1837, Charles Darwin comenzó a utilizar un pequeño cuaderno, que clasificó con la letra B, dedicado a la idea más descabellada que jamás se le había ocurrido. No era algo simplemente privado, sino secreto, un registro de sus pensamientos más escandalosos. Aquel cuaderno o libreta estaba forrado en cuero marrón, tenía un cierre a pestaña y doscientas ochenta páginas de color crema, y era lo suficientemente compacto como para caber en el bolsillo de su chaqueta. Una libreta transportable, pero no de usar y tirar. La calidad de los materiales y el acabado reflejaban el hecho de que Darwin era un joven acaudalado, que vivía en Londres, como naturalista, por sus propios medios. Apenas nueve meses antes había regresado a Inglaterra de su viaje en el HMS Beagle.

Aquel viaje, al que había dedicado casi cinco años de su vida, por mar y tierra, principalmente a lo largo de la costa sudamericana y, tierra adentro, hasta las llanuras y las montañas del mismo continente, aunque con otras paradas notables en su viaje de vuelta, había sido la mayor experiencia viajera de su protegida y privilegiada vida. Pero había bastado. Había implicado la oportunidad de despertarle y transformarle la mente, pues le había inspirado algunas grandes ideas que después querría desarrollar. Le había abierto los ojos a un fenómeno asombroso que exigía explicación. En una carta a su profesor de biología y amigo John Stevens Henslow, enviada a la Universidad de Cambridge y escrita desde Sídney, Darwin mencionaba las desconcertantes observaciones que había hecho de los sinsontes (no pinzones) del archipiélago de las islas Galápagos, un conjunto de protuberancias volcánicas en medio del Pacífico. Estas aves grises de pico largo diferían de isla en isla, pero de manera tan sutil que parecían divergir de un linaje. ¿Divergir? ¿Tres tipos de sinsonte? ¿Variando ligeramente de una isla a otra? Sí; parecían distintos, pero similares, de una manera que indicaba un parentesco. Si esa impresión era cierta, confió Darwin a Henslow como si confesase una herejía intelectual, «tales hechos socavarían la estabilidad de las especies».

La estabilidad de las especies era la base misma de la historia natural. Era algo que se daba por sentado, y que era importante no solo para el clero y los laicos piadosos, sino también para los científicos. Que todas las variadas formas de vida en la Tierra habían sido engendradas por Dios en actos especiales de creación y que, por lo tanto, había que considerarlas inmutables era un artículo de fe del sistema científico anglicano de la época de Darwin. Este principio es conocido como la hipótesis de la creación especial, aunque en aquel entonces parecía menos una hipótesis que un dogma. Destacados naturalistas y filósofos de cultura científica lo habían abrazado y apoyado, y Darwin se había educado entre ellos en Cambridge. Ahora estaba de regreso de su viaje salvaje, una aventura juvenil con un puñado de rudos marineros ingleses, de cuyos frutos su severo padre se había mostrado escéptico al principio. La experiencia lo había alterado, aunque no de la manera que su progenitor pudo haber temido. No se había vuelto un bebedor o un libertino. No decía palabrotas como un contramaestre. La pasión de Darwin por los viajes, satisfecha físicamente, era ahora intelectual. Se propuso investigar, de forma muy discreta, una alternativa radical a la ortodoxia científica, la de que las formas de los seres vivos no eran eternamente estables, tal como Dios los había creado, sino que a lo largo del tiempo habían cambiado una en otra por obra de algún mecanismo que él aún no comprendía.

Era una propuesta arriesgada. Pero tenía veintisiete años, y lo que había visto le había hecho cambiar, de forma silenciosa pero decidida.

Así que se fue a vivir a la gran ciudad, alojado en Great Marlborough Street, un lugar muy práctico para visitar con asiduidad el Museo Británico, a tan solo unos pocos números de la casa donde su hermano mayor, Erasmus, ya se había establecido. Darwin se unió a los clubes científicos —la Sociedad Geológica y la Sociedad Zoológica—, pero no tenía un empleo. Tampoco lo necesitaba. El mismo padre temible que primero había desaprobado el viaje en el Beagle —el doctor Robert Darwin, un médico adinerado residente en la ciudad de Shrewsbury— estaba ahora bastante orgulloso de su segundo hijo, el joven naturalista bien considerado dentro de los círculos científicos británicos. De carácter atrabiliario fuera de casa, pero generoso dentro de ella, el doctor Darwin había hecho ciertos arreglos para favorecer a ambos hermanos. Y Charles estaba soltero. Deambulaba por Londres, continuaba examinando las muestras del viaje, trabajaba en la reescritura del diario del Beagle para transformarlo en un libro de viajes y, muy en privado, reflexionaba sobre esa alternativa radical a la creación especial. Leía abundantemente, a la vez que garateaba comentarios en distintos cuadernos. El cuaderno A lo dedicó a la geología, y el cuaderno B fue el primero de una serie sobre algo que llamó, para sí solo, «transmutación». Podemos adivinar lo que significaba. Darwin había comenzado a pensar, a su manera, en una teoría de la evolución.

En julio de 1837 empezó el cuaderno B con algunas frases alusivas a un libro titulado Zoonomia; or the Laws of Organic Life, publicado décadas antes por su abuelo, otro Erasmus Darwin. Zoonomia era un tratado médico —profesión de Erasmus—, pero contenía algunas reflexiones provocativas que sonaban vagamente evolucionistas. Según el libro, todos los animales de sangre caliente «han surgido de un filamento viviente», y poseen «la facultad de seguir mejorando» de maneras que pueden transmitirse de generación en generación en un «mundo sin fin».[1] ¿Mejorar a través de las generaciones? ¿Cambio hereditario a lo largo de la historia del mundo? Eso era contrario a la hipótesis de la creación especial, pero no demasiado sorprendente en un librepensador valiente, libidinoso y, en ocasiones, poeta como el viejo Erasmus. Darwin había leído Zoonomia en sus días de estudiante, y dio pocas muestras de conceder demasiado crédito a las atrevidas ideas de su abuelo. Pero, al releer ahora el libro, las tomó como punto de partida. La primera anotación de la primera página del cuaderno B fue el título de su abuelo, Zoonomia, seguido de notas de su lectura.

Pero, una vez más, aquellas ideas descabelladas no lo llevaban a ninguna parte. Erasmus Darwin no había imaginado ningún mecanismo material para «la facultad de seguir mejorando», y un mecanismo material era lo que el joven Charles quería, aunque es posible que todavía no se diera plena cuenta de ello. Como quedó reflejado en el cuaderno B, pasó de la obra de su abuelo a otras lecturas, a otras especulaciones y cuestiones, anotando frases abreviadas, a menudo con mala gramática y puntuación. No estaba escribiendo para publicar. Eran mensajes para sí mismo.

«Por qué la vida es corta»,[2] se preguntaba, omitiendo los signos de interrogación en su apresuramiento. ¿Por qué es tan importante la reproducción? ¿Por qué los animales de un tipo tienden a ser constantes en su forma en todo un país, pero diferir, aunque sea ligeramente, en islas separadas? Recordaba las tortugas gigantes de las islas Galápagos, donde había hecho una escala de tan solo treinta y cinco días, pero que había catalizado una alteración en su pensamiento. Recordaba también a los sinsontes. ¿Y por qué había visto dos tipos distintos de «avestruces» (la clasificación que utilizaba para las grandes aves no voladoras ahora conocidas como ñandús) en la pampa argentina, una que vivía al norte y otra al sur de Río Negro? ¿De alguna manera se volvieron ambas diferentes al vivir aisladas? Soltemos una pareja de gatos en una isla, dejémoslos procrear por generaciones con escasa presión de los posibles enemigos. «¿Quién se atreverá a decir lo que sucederá?», escribió Darwin. Él se atrevió. Sus descendientes acabarían teniendo un aspecto diferente del de los demás gatos, ¿no es así? Darwin quería entender el porqué.

Y otra pregunta importante: «¿Cada especie que cambia progresa?». ¿Serían mejores los gatos descendientes en esa isla en particular? Si es así, ¿cuánto tiempo tardarían en mejorar? ¿Hasta dónde llegarían? ¿Cuáles son los límites lógicos, si «cada nuevo animal se ramifica» con «diferentes tipos de mejora en la organización», haciendo surgir nuevas formas y desaparecer las antiguas? El propio término «ramificarse» estaba cargado de interesantes implicaciones, como crecimiento direccional, divergencia o forma arbórea. Y estas preguntas que Darwin se hacía no valían solo para gatos y avestruces, sino también para los armadillos y perezosos de Argentina, los marsupiales de Australia, las enormes tortugas de las Galápagos y el zorro de las islas Malvinas, semejante a un lobo: para todas las especies de algún modo peculiares, únicas, en lugares aislados, pero reconociblemente similares a las especies correlativas —a los demás gatos, tortugas, zorros, etcétera— de cualquier otro lugar. Darwin había hecho muchas observaciones. Era un joven muy despierto y reflexivo. Se daba cuenta de que había detectado un patrón, no solo una serie de particularidades. Era como si allí rigiera, escribió, una «ley de adaptación».

Todo esto y más —hechos y especulaciones— llenó las primeras veintiún páginas del cuaderno B. La mayoría no tienen fecha, por lo que no podemos saber cuántos días o semanas duraron los esfuerzos intelectuales iniciales de Darwin. De todos modos, aún no tenía su teoría. Las grandes ideas se lanzaban sobre él como aves de presa. Necesitaba poner algo de orden en ellas, tanto como en aquella mezcolanza de pistas seductoras. Tal vez necesitaba una metáfora. Entonces, al final de la página veintiuna, escribió Darwin: «Los seres organizados representan un árbol».[3]

2

No sabemos si, después de escribir aquella frase, Darwin se reclinó en su asiento y respiró hondo por haber visto algo con claridad, pero pudo ser así. Y habría estado justificado.

Luego continuó escribiendo que el árbol estaría «irregularmente ramificado»,[4] como dejó escrito en el cuaderno B: «algunas ramas tienen muchas más ramificaciones». Cada rama se divide en ramas más pequeñas, añadió, estas a su vez en ramitas más finas, «de ahí los géneros», la siguiente categoría más alta por encima de las especies, que serían las ramitas o brotes terminales. Algunos brotes se extinguen sin producir más crecimiento —extinción de especies, final de un linaje—, mientras que de alguna manera aparecen nuevos brotes. A pesar de que la idea misma de la extinción había sido problemática entre los naturalistas y los filósofos, que dudaban de esa posibilidad o la rechazaban de plano porque pensaban que los actos de creación especial de Dios no podían deshacerse, Darwin reconoció que «la muerte de una especie no tiene nada de extraño», como tampoco lo tiene la muerte de un individuo. De hecho, la extinción no solo era natural, sino necesaria, porque dejaba espacio a nuevas especies. Por eso escribió: «Tal vez el árbol de la vida debiera llamarse el coral de la vida, con base en las ramas muertas» de formas ancestrales desaparecidas. Darwin conocía el coral; había visto arrecifes coralinos en el atolón de Keeling, situado en el océano Índico oriental, y en otros lugares, durante el viaje del Beagle. Y le habían fascinado. Inventó una teoría sobre la formación de los arrecifes de coral, y en 1842, cinco años después de hacer ese apunte en el cuaderno, publicaría un libro sobre ellos. El coral parecía apropiado —el coral ramificado, no el coral cerebral o el coral de mesa, era lo que tenía en la mente— porque las ramas inferiores y la base son esqueletos sin vida que quedaron atrás como formas extintas o linajes antiguos, conforme los blandos pólipos crecían hacia arriba como especies vivas. Pero se daba cuenta de que «el coral de la vida» no tenía la típica forma anular. En la página veintiséis del cuaderno B, dibujó un sencillo boceto a pluma de un coral vivo de tres ramas, con unas líneas de puntos que representaban las secciones inferiores inanimadas. Y luego dejó pasar la idea del coral, abandonando la metáfora.

El árbol de la vida era mejor. Ya era una noción venerable en 1837, y Darwin podía adaptarlo a sus fines como teórico de la evolución, lo que era más fácil que inventar un nuevo tropo a partir de cero. Por supuesto, esa adaptación suponía la alteración radical de su significado. Pero no le importó, y dio el paso. A lo largo de diez páginas del cuaderno, bosquejó una figura mucho más viva y compleja de audaces trazos, con un tronco del que salían cuatro ramas mayores y varias menores. Cada rama principal divergía y formaba grupos de ramas, clasificados con las letras A, B, C, D. Las ramas B y C eran vecinas en la copa del árbol, con unos racimos adyacentes, lo que indicaba parentescos cercanos entre las criaturas que pertenecían a ellas. La letra A quedaba lejos, en el lado opuesto a la copa del árbol, lo que indicaba un parentesco más lejano, pero, con todo, un parentesco. Las letras eran marcadores de posición que representaban especies vivas, o tal vez géneros, como Felis, Canis, Vulpes o Gorilla. No sabemos exactamente en cuáles pensaba, o tal vez no pensaba en nada tan específico. De todos modos, había ahí una afirmación rotunda; abstracta pero elocuente. Hoy podemos contemplar el pequeño croquis con las cuatro ramas clasificadas desde la base hasta la copa, e imaginar la divergencia evolutiva de toda la vida a partir de un ancestro común.

Bosquejo de Darwin (1837), reproducido por Patricia J. Wyne.

Ilustración de Patricia J. Wynne.

Justo encima del dibujo, como un gesto de tímida cautela, Darwin escribió: «Creo yo».

3

Darwin no inventó la expresión «el árbol de la vida», ni dio origen a su icónico uso, aunque la puso al servicio de un nuevo fin en su teoría. Como tantas otras metáforas grabadas profundamente en nuestra mente, provenía vagamente, con modificaciones y ecos varios, de versiones originarias que encontramos en Aristóteles y en la Biblia. ¿Por qué estas expresiones se remontan siempre a Aristóteles? Sencillamente, porque es Aristóteles. En la Biblia es un importante motivo que se repite al principio y al final de la obra; aparece en Génesis 3, justo cuando se expulsa a Adán y Eva del Jardín, y reaparece al final del Apocalipsis, en la última página de la versión del rey Jacobo, una excelente ubicación para su lanzamiento a la cultura occidental. Ahí, en Apocalipsis 22, 1-2, el evangelista describe su extática visión del «agua de la vida», que fluye como un río puro desde el trono de Dios, y junto al cual crece el «árbol de la vida», que da fruto cada mes y cuyas hojas «sirven de medicina a las naciones». Este árbol representaría a Cristo, que transmite al mundo sus bendiciones en forma de hojas y frutos, o tal vez a la gracia, o la Iglesia. El pasaje es opaco, y las diferencias en las traducciones (¿un árbol o muchos?) han enredado aún más las cosas. Lo importante aquí es simplemente que el «árbol de la vida» es una antigua imagen poética, una expresión resonante, interpretable de diversas maneras, con una larga presencia en el pensamiento occidental.

En la Historia de los animales de Aristóteles, escrita en el siglo IV a. C., el árbol de la vida no es todavía un árbol, sino más bien una escalera de la naturaleza o —como más tarde se latinizaron sus términos griegos— una scala naturae. Según el filósofo, la diversidad del mundo natural «proviene»[5] de cosas inanimadas, como la tierra y el fuego, que «poco a poco» se transforman en seres vivos, como los animales, en una progresión que se incrementa de tal manera que es imposible trazar unas líneas bien definidas entre una forma y otra. Esta idea siguió vigente durante la Edad Media y en tiempos posteriores, y viene ilustrada en grabados del siglo XVI como la Gran cadena de ser o la Escala del ascenso y descenso del entendimiento,[6] que generalmente se elevaba peldaño a peldaño desde las sustancias inanimadas, como las rocas o el agua, hacia las plantas, las bestias, los seres humanos, los ángeles y, por último, Dios. Se trataba por aquella altura de una «escalera al cielo», casi cinco siglos antes de Led Zeppelin.

No fue hasta 1745 que el naturalista suizo Charles Bonnet retomó este modelo de escalera lineal, al tiempo que otros pensadores y artistas de la Ilustración se permitían emplear imágenes en las que la diversidad de la naturaleza brotaba lateralmente de ramas arbóreas. El tratado de Bonnet sobre los insectos publicado aquel año incluía un diagrama desplegable de su «idea de una escala de los seres naturales»[7] dispuestos en orden ascendente. Empezaba esta por el fuego, el aire y el agua; continuaban la tierra y varios minerales; seguían los hongos, los líquenes y las plantas; por encima de ellos, estaban las anémonas de mar, seguidas de las tenias, los caracoles y las babosas; más arriba, los peces y, sobre estos, los peces voladores; luego estaban las aves, y por encima de ellas los murciélagos y las ardillas voladoras; a continuación, los mamíferos cuadrúpedos, luego los monos y los simios, y por último el hombre. ¿Apreciamos su lógica? Los peces voladores son superiores a los demás peces porque vuelan; los murciélagos y las ardillas se hallan en un nivel superior al de las aves porque los murciélagos y las ardillas son mamíferos; orangutanes y humanos son los mejores entre los mamíferos, y los humanos los mejores de todos. Bonnet se ganaba la vida como abogado, pero prefería el estudio de los insectos y las plantas. Mantuvo durante toda su vida la ciudadanía de la República de Ginebra. Sus antepasados franceses habían sido expulsados de Francia en la época de la persecución religiosa, y puede que no fuera accidental que su diagrama en escalera culminara en los humanos en lugar de Dios.

La otra notable ausencia en la escala de seres naturales de Bonnet, además de la de Dios, es la de los microbios. No prestó atención a los microorganismos, a pesar de que el holandés Antoni van Leeuwenhoek, microscopista pionero, había revelado la existencia de las bacterias, los protozoos y otros diminutos «animálculos» hacía unos setenta años. Todos conocemos el nombre de Leeuwenhoek por haberlo leído en bachillerato Cazadores de microbios, de Paul de Kruif —un libro espantoso, abundante en diálogos inventados y detalles falsos, pero una influyente iniciación al tema—, y otros libros de historia de la ciencia, aunque es posible que no recordemos que era un comerciante de telas de Delft que empezó a fabricar sus propias lentes de aumento para contar mejor los hilos de los tejidos. Luego, por pura curiosidad, dirigió esas lentes hacia otros materiales e hizo asombrosos descubrimientos; encontró un gran número pequeñas criaturas que vivían en el agua de los lagos, de la lluvia y de los conductos de desagüe, y hasta en raspados de su propia placa dental.

Las reveladoras observaciones que hizo Leeuwenhoek de la vida microbiana se publicaron en las actas de la Royal Society de Londres, y se hicieron célebres en los círculos científicos de toda Europa, pero Charles Bonnet no estaba tan interesado en aquellos «animales tan sumamente minúsculos»[8] como para concederles un puesto en su escala ascendente, ni siquiera en algún lugar entre el asbesto y las trufas, donde podría haberlos ubicado desdeñosamente. Esta omisión presagiaba la perdurable incomodidad de tener que situar a los microbios en la escalera de la vida o, más aún, ordenar sus diversas formas en un árbol, algo sobre lo que volveré después, porque se agravó en 1977.

La representación lineal de la diversidad de la vida estaba en vías de desaparición, a pesar de la escala natural de Charles Bonnet, y estaba siendo reemplazada por un sucesor más complicado y dimensional, el árbol. A fines del siglo XVIII y comienzos del XIX, los filósofos naturales —podríamos llamarlos «científicos», pero esta palabra aún no existía— trataron de clasificar y organizar a los seres vivos en distintos grupos y subgrupos que reflejaran las similitudes y diferencias, así como algún patrón organizativo. La linealidad, que pretendía representar una creciente sublimidad, una escalera que culminara en Dios, ya no era satisfactoria. Europa había conocido una explosión del conocimiento —de diversos animales, plantas y otras criaturas del mundo entero— desde el comienzo de la gran era de la navegación con fines exploratorios, y los estudiosos querían ordenar esa abundancia explosiva de nuevos descubrimientos en categorías jerárquicas, para facilitar el acceso a esas novedades y su posible utilización.

No se trataba de un pensamiento de tipo evolucionista, sino de pura gestión de datos. Los conocimientos llenaron volúmenes —un solo hombre, el naturalista alemán Alexander von Humboldt, publicó treinta volúmenes sobre sus viajes por América del Sur—, haciendo tanto más necesaria una panorámica general, un principio organizador que se pudiera captar de un vistazo, como una ilustración. Pero los ilustradores necesitaban dos dimensiones, no bastaba con una, y la escalera se convirtió en un tronco, y del tronco brotaron grandes ramas, y de estas, otras más pequeñas. El alcance de esta representación para ordenar la enorme variedad de criaturas conocidas era mayor en cualquier dirección.

El árbol de la vida era entonces un viejo símbolo, una antigua expresión que se remontaba a las menciones en el Génesis y el Apocalipsis. También servía de modelo para las historias familiares, como el árbol genealógico o linaje de un duque alemán, por ejemplo. Ahora, el árbol secularizado se había vuelto útil para organizar la biología. Entre los primeros en abrazar esta convención se encontraba otro francés, Augustin Augier, quien en 1801 sostuvo que «una figura semejante al árbol genealógico parece ser la más apropiada para captar el orden y la gradación» de algo que a él le preocupaba, como era la diversidad de plantas.[9]

Augier era un ciudadano anónimo de la República francesa que vivía en Lyon y dedicaba parte de su tiempo a la botánica; su verdadera profesión se desconoce, y sus detalles biográficos se han perdido, ya era así cuando, solo cien años después, un historiador del botánico lionés escribía sobre él. Augier desapareció. Pero dejó un libro, un pequeño volumen en octavo, en el que proponía una nueva clasificación de las plantas «según el orden que la naturaleza parece haber seguido».[10] Es decir, un «orden natural»,[11] en oposición a un sistema de clasificación artificial basado en el antojo o la conveniencia del ser humano sin más. Y en el libro había una figura que representaba ese sistema: su arbre botanique o «árbol botánico». El tronco y las ramas mayores de este árbol aparecen casi tan ordenadas y rígidas como una menorá, pero sus ramas laterales y abundantes hojas aluden a una gran multiplicidad de formas vegetales.

Pero tampoco en este caso implicaba una idea herética sobre los orígenes. Augier no fue un precursor del evolucionismo. Su orden natural no pretendía demostrar que todas las plantas habían descendido de ancestros comunes por obra de algún tipo de proceso material de transformación. Dios había sido su creador, y había dado a cada una su particular forma: «Parece, y nadie podría dudarlo, que el Creador, al hacer las flores, se atuvo a ciertas proporciones y progresiones en el número de sus diferentes partes».[12] La contribución de Augier, tal como él la veía, fue el descubrimiento de esas proporciones y progresiones —los principios de un diseño que habría satisfecho el sentido que la divinidad tenía de la forma— y su capacidad para organizar el conocimiento botánico en un sistema perfectamente ordenado.

Augier, Arbre botanique, 1801.

Cortesía de la Biodiversity Heritage Library.

Augier no fue el primero en anhelar un orden natural de la diversidad de la naturaleza. Aristóteles había dividido a los animales entre «los que tienen sangre» y «los que no tienen sangre».[13] En el siglo I de nuestra era, un médico griego llamado Dioscórides, adscrito al ejército romano, reunió conocimientos sobre más de quinientas clases de plantas, que ordenó en un compendio con base principalmente en los usos que se les daba, como plantas medicinales, comestibles y olorosas. Este volumen, del que se hicieron varias copias, y luego reediciones y traducciones, se usó como libro de texto de botánica durante los siguientes mil quinientos años. Hacia el final de su carrera, ya en tiempos del Renacimiento, en los que se viajaba más y se ponía más atención en los detalles empíricos de la naturaleza, el antiguo libro de Dioscórides dejó paso a nuevos herbarios ilustrados. Se trataba fundamentalmente de guías de campo de la botánica, adornadas con ilustraciones de mayor calidad, fruto de la mejora en las técnicas de dibujo y grabado, pero organizadas todavía pensando en la comodidad de uso, no según el orden natural. En el siglo XVI, Leonhart Fuchs dio vida a uno de estos libros; era un herbario que catalogaba cientos de plantas, todas bellamente ilustradas y ordenadas en orden alfabético. Dos siglos después, el gran sistematizador Carl Linnaeus (Linneo) describió un género de plantas con flores de un color púrpura rojizo que llamó Fuchsia en honor de Leonhart Fuchs —y hoy identificamos este color con el término «fucsia»—. El propio Linneo, un sueco que viajó mucho en su juventud y luego ejerció su profesión en Upsala, venía de esta tradición, pero fue más allá.

El Systema Naturae de Linneo, publicado por primera vez en 1735, era una obra única y peculiar, un gran volumen en folio de apenas más de una docena de páginas, como un atlas de mesa, en el que esbozaba un sistema de clasificación para todos los miembros de lo que él consideraba los tres reinos de la naturaleza: las plantas, los animales y los minerales. Con independencia de que incluyera a estos últimos, lo que aquí nos interesa es cómo concebía los reinos de la vida.

En una doble página desplegable, Linneo organizó las especies animales en seis columnas, cada una coronada con un nombre para una de sus clases, Quadrupedia, Aves, Amphibia, Piscis, Insecta y Vermes. Quadrupedia se dividía en varios órdenes de animales cuadrúpedos, entre los que se incluían Anthropomorfa —principalmente primates—, Ferae —formas caninas, como lobos y zorros, más formas gatunas, como leones y leopardos, además de osos—, y otros. Amphibia comprendía tanto reptiles como anfibios, y Vermes era un grupo general que no solo comprendía los gusanos, las sanguijuelas y los trematodos, sino también las babosas, los pepinos de mar, las estrellas de mar, los percebes y otros animales marinos. Dividió cada orden en géneros —con algunos nombres reconocibles, como Leo, Ursus, Hippopotamus y Homo—, y cada género en especies. Aparte de las seis clases, Linneo añadió media columna con lo que llamó Paradoxa, un conjunto de comodines con quimeras míticas y criaturas confusas pero reales, como el unicornio, el sátiro, el ave fénix, el dragón o el renacuajo gigante conocido como Pseudis paradoxa en la clasificación moderna, que, de forma extraña y paradójica, se contrae en la metamorfosis para convertirse en una rana mucho más pequeña. En la parte superior de la tabla se leía en letras grandes: «caroli linnaei regnum animale». Su reino animal. Fue un esfuerzo provisional de gran alcance, integrado, pero no de especial originalidad, por dar cuenta de la diversidad faunística con base en lo que se conocía y se creía en la época. Pero los animales tampoco eran la especialidad de Linneo.

Lo eran las plantas. La clasificación que hizo del reino vegetal fue más innovadora, completa y ordenada. Se la conoció como el «sistema sexual», porque Linneo reconocía que las flores eran estructuras sexuales y recurría a los órganos masculinos y femeninos —los estambres y pistilos, esos pequeños y delicados tallos que sobresalen para ofrecer y recibir el polen— para caracterizar a los grupos. Definió veintitrés clases, entre las que distribuyó todas las plantas con flores en función del número, el tamaño y la disposición de los estambres. Luego dividió cada clase en órdenes en función de los pistilos. A estas clases les dio nombres como Monandria, Diandria y Triandria —«un marido», «dos maridos» y «tres maridos», respectivamente— y, dentro de cada clase, nombres ordinales como Monogynia, Digynia y Trigynia —digamos, para entendernos, que se refieren al número de «esposas»—, evocando así todo tipo de ménages polígamos y poliandros, que debieron de arrancar sonrisas obscenas y ganarse ceñudas desaprobaciones entre sus contemporáneos. Una planta del orden Monogynia dentro de la clase Tetrandria, por ejemplo, era una «esposa» con cuatro «maridos». Linneo mismo parece haber disfrutado con el subtexto sexual, lo que no impidió que su esquema botánico llegara a ser el sistema aceptado de clasificación de las plantas en toda Europa.

Parece que nuestro hombre, Augustin Augier, que llegó medio siglo después con su árbol de clasificación botánica, quiso desafiar el prolijo sistema sexual de Linneo. «El número de estambres es un aspecto llamativo[14] —concedió Augier, pero— no cuando se examinan bien las plantas», es decir, que no era siempre inequívoco y, por lo tanto, no era idóneo como base para organizar el gran embrollo de la vida botánica. Reconoció con respeto la obra de Linneo —así como la del botánico francés Joseph Pitton de Tournefort, que había clasificado las plantas en alrededor de setecientos géneros basándose en las flores, los frutos y otros detalles de la anatomía— y ofreció su propio sistema, que usaba múltiples caracteres para diferentes niveles clasificatorios con el fin de resolver las ambigüedades y explicar las gradaciones sutiles. «Esta figura, que llamo “árbol botánico”, muestra las concordancias que hay entre las diferentes series de plantas, aunque se separen del tronco, del mismo modo que un árbol genealógico muestra el orden en que diferentes ramas de la misma familia provienen del tronco al que deben su origen.»[15] Todas separadas pero todas conectadas, así son las partes de un mismo árbol.

Sin embargo, en la mente de Augier, dicha conexión no se debería a la descendencia de ancestros compartidos. A pesar del lenguaje inspirado en los árboles familiares —todas las ramas divergentes del «tronco al que deben su origen»—, no hay prueba alguna en sus textos, ni en su figura arbórea, de que hubiera concebido, o siquiera imaginado, la idea de la evolución.

4

Esta no tardaría en presentarse y, con su aparición, el árbol de la vida cobraría otro significado. El cambio fue drástico y causó una conmoción en muchos de los que lo conocieron, pues suponía un desafío a la fe, por lo que encontró una fuerte oposición. Jean-Baptiste Lamarck, el gran evolucionista francés, y Edward Hitchcock, un norteamericano que se definía a sí mismo como «geólogo cristiano»,[16] fueron los dos científicos cuyas obras e ilustraciones gráficas mejor reflejan cómo cambió la idea del árbol durante las décadas anteriores al momento en que Darwin dio a conocer su teoría de la evolución.

Lamarck era un personaje proteico; soldado en el seno de una familia de tradición militar perteneciente a la nobleza menor, se hizo botánico y, en 1793, en vísperas del reinado del Terror, fue nombrado profesor de zoología del Museo Nacional de Historia Natural de París. Allí debía encargarse de «los insectos, gusanos y animales microscópicos»,[17] tres categorías de la vida que nunca había estudiado, pero no tardó en adaptarse, y hasta inventó para ellos la palabra «invertebrados». Abandonó las plantas y estudió a estos seres en los momentos más sombríos de la Revolución francesa. Tenía un sueldo mísero, pero mantuvo la cabeza bien alta, como hicieron otros científicos, señaladamente Antoine-Laurent Lavoisier camino de la guillotina. Es posible que a Lamarck lo salvara su posición entre los revolucionarios en 1790, cuando trabajaba en lo que entonces era el Jardin du Roi. Entonces, instó a suprimir la etiqueta real y cambiar el nombre de aquella institución por el de Jardin des Plantes. No hay duda de que tenía instinto político. Mantuvo la idea convencional acerca de las especies —que fueron creadas por Dios y así fijadas para siempre— hasta 1797, pero, más tarde, sus opiniones cambiaron, es posible que como resultado del estudio de los moluscos fósiles y vivos, que parecían mostrar patrones de transformación gradual. Se reveló como evolucionista el 11 de mayo de 1800, cuando impartió su primera clase del curso anual sobre invertebrados. Posteriormente publicó tres importantes obras sobre zoología evolutiva, la más influyente de las cuales fue su Philosophie Zoologique, que vio la luz en 1809.

Lamarck sobrevivió a cuatro esposas y a tres de sus siete hijos. Después de la Revolución vivió la era napoleónica, y luego conoció la mayor parte de la Restauración borbónica. Era un hombre apuesto, de labios apretados y con una calvicie progresiva en la coronilla. Ciego durante los últimos diez años de su vida, su fiel hija Cornelie se dedicaría a cuidarlo, leyéndole, entre otras cosas, novelas francesas. Murió con ochenta y cinco años, y recibió elogios de importantes colegas, como Geoffroy St. Hilaire, después de lo cual las cosas no fueron tan bien; se enterraron sus restos en una fosa común del cementerio de Montparnasse, en lugar de en una tumba individual, y como tales fosas eran por lo común reutilizadas, es posible que sus huesos terminaran en las catacumbas de París, junto con los de miles de indigentes y otros marginados. Así pues, no había una tumba de Lamarck que visitar. Según un biógrafo suyo, no tardó en convertirse en un personaje «olvidado y desconocido».[18] La fama regresaría, aunque no de inmediato, pero, aun así, hay que admitir que el primer teórico serio del evolucionismo que el mundo ha conocido tuvo un triste final.

Hoy en día, es común asociar a Lamarck con lo que su nombre ha llegado a representar, el lamarckismo, una etiqueta fácil pero imprecisa para la noción de la herencia de los caracteres adquiridos. Mucha gente tiene una vaga idea de él como predecesor de Darwin; lo ve como un precursor cuya teoría era estimulante, pero errónea y refutada por los hechos, porque, a diferencia de la de Darwin, se fundaba en la idea ilusoria de la heredabilidad de los caracteres adquiridos. Los hechos reales no son tan simples, ya que el propio Darwin incluyó la herencia de características adquiridas como una fuerza de la evolución bajo la etiqueta «uso y desuso». De los ejemplos de ajustes heredados ofrecidos por Lamarck, el más conocido es el de la jirafa. La protojirafa de las secas llanuras de África se estiraría para alcanzar el follaje alto, de manera que, supuestamente, el cuello se le habría ido alargando con el esfuerzo, al igual que le habría ocurrido con las patas delanteras, y así, de nuevo supuestamente, sus descendientes habrían nacido con el cuello y las patas delanteras más largos. Ha sido fácil despreciar el lamarckismo en esta forma caricaturesca, pero más difícil de erradicar por completo.

Volvió a ponerse de moda a fines del siglo XIX, cuando la idea general de la evolución ganó aceptación, pero los detalles cruciales de la teoría particular de Darwin, en la que la selección natural era el mecanismo principal, se rechazaron en gran parte. Parecía una articulación demasiado mecánica, demasiado rígida y azarosa, y muchos evolucionistas la encontraban difícil de asumir. Esta situación se prolongó durante décadas —el mundo aprobaba la idea de la evolución de Darwin, pero no su explicación de cómo producía—, aunque solo los historiadores lo recuerdan hoy. El lamarckismo se convirtió en neolamarckismo, y parecía una alternativa menos nihilista. Ha persistido como una noción discutible —fundada en el solo principio de la herencia de los caracteres adquiridos— pero imposible de erradicar, la cual ha disfrutado de pequeñas oleadas de reconsideración hasta el día de hoy.

Pero la totalidad de las ideas de Lamarck nunca se redujeron a este principio. Tenía otras, algunas aún peores; creía en la generación espontánea, y no creía en la extinción, al menos como proceso natural. Argumentó que de los cuerpos de los seres vivos surgen «fluidos sutiles»[19] que los ayudan a remodelarse adaptativamente. En una de sus primeras obras sobre botánica, antes de volverse hacia los animales y de la epifanía de la evolución, Lamarck había ordenado plantas conforme a lo que llamaba «el verdadero orden de gradación», de lo menos a lo más perfecto y completo, en ascenso a lo largo de una anticuada escalera de la vida. Lamarck la emparejó con una «contraparte»[20] para los animales, en la que se mostraba una serie ascendente de formas que empezaba con los gusanos y continuaba con los insectos, los peces, los anfibios y las aves hasta culminar con los mamíferos. Ninguna sugería una derivación o transformación de ancestros comunes. Pero en el libro de 1809 Philosophie Zoologique, incluyó una figura diferente, sutil pero dramática, que representaba la diversidad animal. Era un diagrama ramificado que descendía a través de la página, con los principales grupos de animales conectados por líneas de puntos, semejante a uno de esos juegos infantiles consistentes en unir los puntos impresos en un papel para descubrir una figura. Conecta los puntos y descubre la forma secreta... ¡un avión!... ¡un elefante!... ¡el busto de George Washington! En la figura punteada de Lamarck, la forma secreta era un árbol.

Las aves se posaban en una rama divergente de la de los reptiles. Los insectos se habían separado del tronco principal antes de que este diera origen a los moluscos. Las morsas y otros mamíferos marinos se hallaban más abajo, y, aún más abajo, otras ramas conducían, una a las ballenas, otra a los mamíferos ungulados y, por último, otra a los demás mamíferos. Este esquema, a pesar de ser erróneo en los detalles y de estar invertido, marcó una importante transición en el pensamiento científico. Los estudiosos mantienen que se trató del primer árbol evolutivo.

El árbol punteado de Lamarck, 1809.

Jean-Baptiste Lamarck.

5

Edward Hitchcock fue el contrapunto de Lamarck y de aquel primer árbol evolutivo, pues ofreció un último árbol preevolucionista décadas antes de que Darwin lo cambiara todo. En realidad, Hitchcock presentó dos árboles separados de la vida, uno para los animales y otro para las plantas, en el libro Elementary Geology de 1840, que se hizo célebre y conoció numerosas reimpresiones a mediados del siglo XIX. Los árboles de Hitchcock también eran innovadores y se encuentran entre los primeros basados en el conocimiento profundo de los fósiles, no solo en la observación de criaturas vivas. Llamó a su ilustración «Carta paleontológica»,[21] y lo que mostraba era la diversificación de los reinos animal y vegetal contrastada con las eras geológicas desde el periodo Cámbrico iniciado hace unos quinientos cuarenta millones de años, hasta el presente.

Los árboles de Hitchcock no tenían la forma clásica de un árbol, extendida a la manera de un arce o un roble. Ambos, tanto el de los animales como el de las plantas, se parecen más a una hilera de apretados chopos lombardos, crecidos a lo largo de una carretera. La base de cada hilera es un tronco grueso y sólido del cual crecen hacia arriba unos tallos delgados y frondosos, pero sin ramificarse demasiado a medida que ascienden. Verticales y paralelos, parecen independientes; crustáceos, lombrices, bivalvos, vertebrados... El tallo de estos últimos se divide en varias astas. La que conduce a los mamíferos modernos culmina con la palabra «hombre», sobre la cual se asienta una corona real con una cruz.

El «hombre» coronado por una cruz nos dice lo que hay que saber sobre el sentido que tenía la jerarquía de Hitchcock en el mundo viviente. Se trataba de una geología firmemente anclada en la tradición conocida como teología natural, es decir, la ciencia destinada a esclarecer el poder y la sabiduría de Dios como creador de todas las cosas, con los seres humanos como culminación de la divina creatividad. Hitchcock era un devoto yanqui de Nueva Inglaterra, y su «Carta paleontológica» reflejaba la visión que tenía del ser humano como apogeo de la creación, además de sus hallazgos geológicos.

Había nacido en Deerfield, en Massachusetts, en el seno de una familia pobre. Su padre, veterano de la guerra de Independencia y sombrerero de oficio, con tres hijos y muchas deudas, disponía del dinero justo para que sus hijos asistieran a la escuela y, durante un tiempo, a la academia local. Después de aquello, recordaría Hitchcock, «no tenía ante mí otra perspectiva de vida que la del trabajador manual».[22] Se opuso a la idea de aprender el oficio paterno de sombrerero o cualquier otro. Prefirió trabajar en una granja —en un terreno arrendado que cultivaba uno de sus hermanos— por un periodo que se prolongó tanto tiempo, o él lo así sentía, que más tarde afirmaría no recordar cuántos años. En su tiempo libre, sobre todo en las mañanas y tardes lluviosas, el joven Edward estudiaba tanto ciencias como a los clásicos. Ambicioso y ansioso, pensaba en prepararse para estudiar en Harvard. Por influencia de un tío suyo, había empezado con la astronomía. Luego apareció el gran cometa de 1811, un transeúnte celeste que alcanzó el máximo de brillo en el cielo del hemisferio norte, en el otoño de aquel año, cuando Hitchcock contaba dieciocho años. Tomó prestados algunos instrumentos de la academia de Deerfield y pasó noche tras noche ocupado en medir el avance. «Me entregué a esta labor tan asiduamente que mi salud se resintió», escribiría más tarde.[23]

La «Carta paleontológica» de Hitchcock, en la versión de 1857.

Dibujo para Edward Hitchcock de Orra White Hitchcock.

Su delicado estado fue el origen de una conversión religiosa, por la que regresó del unitarismo, al que se había inclinado, al congregacionalismo de su padre. Ello le hizo reconsiderar de manera radical la dirección que debía dar a su vida. En vez de ir a Harvard, volvió a Deerfield, donde, a la edad de veintitrés años, lo contrataron para dirigir la academia local. Luego estudió para ser ministro de la congregación a la que pertenecía, fue ordenado y se hizo pastor de la iglesia congregacionalista de Conway, en Massachusetts, ubicada en la carretera de Deerflied. Con todo, durante esos años y por el resto de su vida, Hitchcock fue un inválido, si no por razones físicas, al menos sí a causa de la obsesión que padecía con su fragilidad. Siempre tenía la impresión de que su muerte estaba cerca, aunque vivió hasta los setenta años. Un autor que investigó su vida y obra lo definió como «un hipocondriaco de primer orden».[24]

Muy oportunamente para su carrera científica, en el otoño de 1825 lo «despidieron» de la oficina pastoral de Conway por motivos de salud y por una muerte inminente —según su propio juicio aprensivo—, pero no renunció a predicar, siguió rondando por la parroquia y haciendo algunas reapariciones.[25] El Amherst College, que se acababa de fundar, lo contrató para enseñar química e historia natural, y allí permanecería el resto de su vida, ejerciendo más tarde de profesor de teología natural y geología, y durante nueve años también de rector. Los inicios de la carrera de Hitchcock en Amherst coincidieron con el periodo en que Charles Lyell publicaba en Inglaterra los muchos volúmenes de sus Principios de geología, una obra radical que desafiaba las interpretaciones de los registros geológicos basadas en las Escrituras, incluidas las de Hitchcock.

La escuela de pensamiento dominante, conocida como catastrofismo, veía la historia de la Tierra como una sucesión de cataclismos provocados por el Creador, como los cuarenta días y cuarenta noches de lluvia incesante documentados en el Génesis, el diluvio universal. Se pensaba que estas catástrofes tenían un sentido y un propósito; Dios las había provocado para purgar el planeta de algunas criaturas (desaparición de los dinosaurios) y añadir nuevas creaciones (aparición de los mamíferos). La concepción alternativa de Lyell era el uniformismo, por el que insistía en que los procesos y acontecimientos que en el pasado habían dado forma a la Tierra eran físicos, como la erosión y la sedimentación, así como erupciones volcánicas ocasionales, cosas que continuaban ocurriendo en el presente al mismo ritmo que en el pasado. Esas fuerzas habían provocado la extinción de algunas especies, entre otros efectos. La reconsideración de Dios sobre la fauna y la flora que debían existir no entraba en esto, según Lyell.

Hitchcock no tardó en leer la obra de Lyell, pues los primeros tres volúmenes se publicaron entre 1830 y 1833. Toda ella le produjo malestar. No era creacionista en lo que se refería a los primeros tiempos de la Tierra; reconocía que el vulcanismo y la erosión eran procesos continuos. Pero le preocupaba que la visión del planeta que Lyell defendía «excluyera a la divinidad de su creación y gobierno».[26] En un artículo sobre los diluvios, en el que comparaba los relatos bíblicos con los registros geológicos, Hitchcock escribió maliciosamente: «No sabemos nada del credo religioso del señor Lyell. Pero hay algo en ese modo tan ambiguo de tratar los temas de las Escrituras que nos recuerda la astucia y la hipocresía de los infieles».[27] Al contrario, Lyell era un anglicano obediente, al menos en la época en que escribió los Principios de geología, pero Hitchcock parecía haber advertido, tal vez mejor que el propio Lyell, que aquella obra empujaría a algunos lectores hacia ideas materialistas y ateístas.

Una de las personas que iban en esta dirección era Charles Darwin, quien leyó a bordo del Beagle los tres volúmenes, cuya influencia no solo lo llevó a aceptar el uniformismo en la geología, sino también, debido a que Lyell trataba las ideas de Lamarck sin respaldarlas, hacia a una teoría de la evolución. Aunque Hitchcock se equivocaba con la supuesta «astucia y duplicidad» de Lyell, tenía razón cuando pensaba que los Principios de geología conducían a los lectores —uno de ellos decisivo, desde luego— por una pendiente resbaladiza.

En 1840, siete años después de que apareciera el tercer volumen de Lyell, Hitchcock publicó su Elementary Geology, y con ella su «Carta paleontológica» en forma de chopos lombardos, una ilustración desplegable, coloreada a mano, en la que presentaba sus dos árboles no evolutivos de la vida. La carta mostraba cambios en la flora y la fauna de la Tierra a lo largo de los periodos geológicos, en los que la diversidad y la abundancia de este o aquel grupo de plantas o animales crecía o menguaba, pero sin muchas ramificaciones de unos a partir de otros. La causa de esos cambios, explicaba Hitchcock en su texto, era la acción directa de Dios, que suma y sustrae criaturas y va mejorando y perfeccionando el mundo en un proyecto a largo plazo. Los principales grupos estuvieron presentes todo el tiempo, según este esquema ligeramente tortuoso, pero, en ese proceso, Dios fue introduciendo especies nuevas que ostentarían «una superior organización»,[28] hasta que, finalmente, la Tierra estuvo lista para acoger otros tipos de criaturas «más perfectas», con «el hombre a la cabeza de las más perfectas en general». La introducción gradual de «razas superiores —escribió— se explica perfectamente por la condición cambiante de la Tierra, puesto que, al estar esta adaptada cada vez a razas más perfectas, la divina sabiduría las fue introduciendo».[29] Se trató de creaciones especiales de la divinidad, apropiadas a los nuevos ambientes. Dios no reconsideraba la fauna y la flora del planeta, sino que la ajustaba a nichos recién formados. Si esto tiene poco sentido, que no se nos culpe a Charles Lyell ni a mí.

La Elementary Geology de Hitchcock fue un éxito. Entre 1840 y finales de la década de 1850, conoció treinta ediciones, con cambios menores tanto lingüísticos como de los datos cosechados por el propio autor. Pero todas conservaban sin cambios —excepto en el ajuste de los colores— la ilustración de los árboles. Entonces sucedió algo. Y como consecuencia, o bien por una coincidencia improbable, en la trigésimo primera edición del libro de Hitchcock, aparecida en 1860, se pudo observar una notable diferencia, una omisión. Los árboles no estaban.

Lo que había sucedido era que, en 1859, Charles Darwin había publicado El origen de las especies. El libro también mostraba un árbol, pero con un nuevo y peligroso significado.

6

Hasta entonces, Darwin había incubado su teoría en secreto, durante la mitad de su vida. Después del pequeño esbozo de árbol que había hecho en el cuaderno B en 1837, había continuado leyendo, recopilando datos, reflexionando sobre los patrones, considerando términos y anotando múltiples ideas durante dieciséis meses en una serie de cuadernos del mismo tipo, etiquetados con las letras C, D y E, como quien despliega las piezas de un rompecabezas sobre una mesa. Y de repente, en noviembre de 1838, tal como dejó escrito en el cuaderno E, resolvió el enigma de cómo debían de evolucionar las especies. Al juntar tres piezas del rompecabezas en su mente, encontró un mecanismo que explicaba la evolución.

La primera pieza era la continuidad hereditaria. Los descendientes tienden a parecerse a sus padres y abuelos, proporcionando un fondo estable de similitud a través del tiempo. El segundo factor era una tendencia contraria a la primera, el hecho de que se producen variaciones. Los descendientes no se parecen con toda exactitud a sus padres; entre los humanos hay ojos oscuros, ojos azules, mayor estatura, menor estatura o diferencias de color en el cabello o en la forma de nariz; también en los dibujos de las alas de las mariposas, en el tamaño del pico en las aves o en la longitud del cuello de las jirafas la reproducción es inexacta. Del mismo modo que hay diferencias entre padres e hijos, hay diferencias entre hermanos. Darwin vio que estas dos piezas, la herencia y la variación, se dan juntas en una suerte de tensión dinámica.

La tercera pieza del rompecabezas, que había empezado a considerar recientemente alertado por su visión ecléctica, era que el crecimiento de la población tiende siempre a ir por delante de los medios de subsistencia disponibles. Siempre hay demasiada vida en la Tierra. Una gata puede dar a luz a cinco gatitos; una coneja puede parir ocho crías; un salmón puede poner mil huevos. Si todos esos descendientes sobrevivieran y se reprodujeran en la edad adulta, pronto habría una enorme cantidad de gatos, conejos y salmones. Cualquiera que sea el tamaño de la camada, cualquiera que sea la fecundidad, cualquiera que sea el tipo de organismo, el humano incluido, la tendencia es multiplicarse en progresión geométrica, no aritmética, es decir, más como 2, 4, 8, 16 que como 2, 3, 4, 5. El espacio vital y la disponibilidad de alimentos, entretanto, no aumentan al mismo ritmo, si es que lo hacen. El hábitat no se replica. Los espacios se llenan. Las criaturas pasan hambre, luchan. Y el resultado es la competencia, la privación y la miseria, con ganadores y perdedores, esfuerzos infructuosos por procrear y, para los menos afortunados, una muerte temprana. Muchos son los llamados, pero pocos los elegidos. El libro que despertó a Darwin a esta realidad fue el Ensayo sobre el principio de la población, de un clérigo y erudito fríamente racional llamado Thomas Malthus.

El sombrío tratado de Malthus se publicó por primera vez en 1798. Conoció seis ediciones en las siguientes tres décadas e influyó en la política británica de bienestar social, ya que discutía la caridad relativamente fácil de las Leyes de Pobreza, que pronto cambiaron. Darwin lo leyó al comienzo del otoño de 1838, «para entretenerme»,[30] como recordaría más tarde. Rara vez es el entretenimiento tan fecundo. Salió de la lectura con la pieza de la población combinada con las otras dos piezas que ya tenía, y escribió en su cuaderno D sobre «la guerra de las especies como inferencia de Malthus».[31] Efectivamente, esa «guerra» no se aplicaba solo a los humanos, sino también a otras criaturas. La competencia era feroz, y las oportunidades, finitas. «Se diría que hay una fuerza como de cien mil cuñas», escribió Darwin, y que todas intentan «forzar todo tipo de estructura adaptada» en los huecos de la economía de la naturaleza.[32] «La causa final de todas estas nupcias —añadió—, debe ser la de ordenar la estructura adecuada y adaptarla al cambio.» Por «causa final» se refería en esencia al resultado final, es decir, la lucha produce formas bien adaptadas. Esta era la esencia de la teoría, aunque todavía rudimentaria y en bruto.

Parece que Darwin hubiera dejado atrás a Malthus una vez que hubo terminado el cuaderno D, pero pronto volvió sobre él en el siguiente. Este, etiquetado con la letra E y empezado en octubre de 1838, estaba encuadernado en cuero de color ladrillo y tenía un cierre metálico. Es una auténtica reliquia de la historia de la biología. En sus páginas, Darwin seguía rumiando «el gran apiñamiento de la población»,[33] y aludía reiteradamente a lo que ya entonces llamaba «mi teoría». Se mostraba cada vez más confiado y con las ideas más claras. Luego, el 27 de noviembre o poco después, escribió con su habitual gramática entrecortada y su excéntrica puntuación:

Tres principios lo explicarán todo

1. Nietos parecidos a los abuelos

2. Tendencia a los cambios pequeños... especialmente en los cambios físicos

3. Gran fertilidad en proporción al sustento paterno

Herencia, variación, superpoblación. Vio cómo se ajustaban. Júntense las tres y gírese la manivela; se obtendrá una supervivencia diferencial en base a algo. ¿A qué? A las variaciones que resulten más ventajosas. Y esas variaciones tenderán a heredarse. El resultado será la transmutación gradual de formas hereditarias y la adaptación a las circunstancias mediante un proceso de sacrificio selectivo. En última instancia, dio un nombre a la manivela: «selección natural».

Veinte años transcurrieron desde aquella anotación en el cuaderno E. El mundo no había oído nada sobre la selección natural.

7

Fue una demora desconcertantemente larga, de casi dos décadas, entre esas cuatro líneas en el cuaderno secreto E y el primer anuncio público de su teoría. Más larga aún —veintiún años— hasta la publicación de esa teoría en forma de libro. Sobre el origen de las especies apareció en noviembre de 1859. Las razones de aquel retraso, que eran tanto científicas como personales, de inquietud y de táctica, se han examinado en detalle en otros trabajos, incluidos algunos míos, así que podemos omitirlas aquí, excepto para señalar que, cuando Darwin por fin decidió hacer pública su teoría, lo hizo forzado a ello porque un naturalista más joven se le había adelantado con la misma idea.

Alfred Russel Wallace había concebido la noción de la selección natural, expresada en su lenguaje particular y no con esas palabras, tras cuatro años de trabajo de campo en el Amazonas y otros cuatro en el archipiélago malayo. La plasmó por escrito en un breve artículo. Como tiempo después contaría, la idea se le ocurrió durante una escala en sus viajes de recolección por las Molucas septentrionales. Sufrió un acceso febril, posiblemente de malaria, y en tal estado tuvo aquella extraordinaria intuición. Variación más sobrepoblación, menos las variantes fallidas, igual a adaptación hereditaria. Cuando la fiebre bajó y se secó el sudor, aquella idea hipnótica todavía le parecía convincente, y Wallace redactó un manuscrito, al que trató de dar relevancia.

Pero Wallace, cuyo padre era pobre, se ganaba la vida por los trópicos con la venta de especímenes decorativos, como pieles de aves, mariposas o bonitos escarabajos, de forma muy diferente a Darwin, el caballero que viajaba en el Beagle. Wallace no tenía grandes estudios ni buenos contactos. No conocía a casi nadie en las más altas esferas de la ciencia británica y europea, y casi nadie en ellas lo conocía a él, ni personalmente ni como colega. Era un coleccionista de animales disecados destinados a la venta, un comerciante de historia natural. En la ciencia había, como en cualquier otra parte de la sociedad victoriana, una estratificación de clases. Pero ya había publicado algunos artículos en una revista respetable, y uno de ellos había captado la atención de Charles Lyell, el gran geólogo, que lo encontró interesante. Pero, además, Wallace conocía a otro hombre famoso, no personalmente, sino como una especie de amigo por correspondencia, que se había comunicado generosamente con él en una carta, el propio Charles Darwin.

Era el mes de febrero de 1858. Casi nadie por aquellas fechas reconocía a Darwin por lo que era, un teórico de la evolución en secreto, y mientras que Lyell se contaba entre el pequeño grupo que estaba enterado, como amigo cercano y como confidente, este no era el caso de Alfred Wallace. Charles Darwin solo era para él un eminente naturalista convencional, autor de la crónica del Beagle y otros libros «seguros», entre ellos, varios sobre la taxonomía de los percebes. Pero un barco postal holandés estaba a punto de atracar en el puerto de Ternate, en las Molucas, donde Wallace había ido a parar. Estaba emocionado con su propio descubrimiento, si es que de verdad lo era, y con ganas de compartir su peligrosa hipótesis con el mundo científico. Así que empaquetó su artículo con una carta de presentación y se lo envió por correo al señor Darwin, con la esperanza de que el naturalista lo encontrara valioso. De ser así, tal vez lo compartiría con el señor Lyell, quien podría ayudarle a publicarlo.

El paquete le llegó a Darwin probablemente el 18 de junio de 1858, y lo dejó para el arrastre. Se sintió machacado, abatido, intelectualmente arruinado, pero también obligado por el honor a dar curso a la petición de Wallace de gestionar la publicación del artículo. Lo que suponía, como Darwin sabía, permitir que este joven se hiciese con la reputación de haber concebido una idea que él mismo llevaba incubando durante veinte años, aunque no había estado lo bastante preparado para publicarla. A pesar de esto, envió el artículo de Wallace a Lyell, y le informó casi a gritos de su estado de angustia. Lyell no solo se dio cuenta de lo que el artículo decía, sino también del estado de Darwin. Así que, junto con otro de los aliados científicos cercanos de Darwin, el botánico Joseph Hooker, contestó a Darwin, tratando de aliviarlo de su desesperación, y recomendándole una postura de imparcialidad sensata en lugar de honor abnegado, y negoció un compromiso de mérito compartido. El resultado fue una torpe presentación conjunta —un pastiche del artículo de Wallace más extractos de escritos inéditos de Darwin— ante un club científico británico, la Linnean Society, en el verano de 1858. Lyell y Hooker leyeron una nota introductoria, y luego simplemente observaron y escucharon. Los respectivos representantes de los autores leyeron las obras en voz alta, sin que ninguno de aquellos estuviera presente. Darwin estaba en casa, donde su hijo menor acababa de morir de escarlatina, mientras que Wallace todavía se encontraba en el remoto archipiélago malayo. Aquella presentación conjunta no impresionó a nadie, ni siquiera a las pocas docenas de miembros de la Linnean Society que asistieron, porque la noche era calurosa; el lenguaje, oscuro; la lógica, elíptica, y no llegaron a comprender el significado profundo.

Diecisiete meses después, Darwin publicaría El origen de las especies. Fue este libro que vio la luz en 1859, no los extractos leídos en 1858, el que desencadenó la revolución darwiniana. No era más que un resumen abreviado y apresurado del mucho más extenso (y tedioso) libro sobre la selección natural que Darwin llevaba escribiendo durante años, pero fue suficiente, en el formato y en el momento apropiados. Presentaba la teoría como «un largo argumento»,[34] no un simple silogismo, y con gran cantidad de datos, pero no muchas notas al pie. Su estilo era franco y legible para cualquier persona culta. Se hicieron numerosas ediciones. Fue un gran éxito. Convirtió a una generación de científicos a la idea de la evolución, aunque no con la selección natural como mecanismo principal. Se tradujo y tuvo buena acogida en otros países, especialmente en Alemania. Por eso Darwin es, aún hoy, el biólogo más venerado de la historia, mientras que se percibe a Alfred Russel Wallace como un apreciado perdedor, famoso por haber sido eclipsado, entre el relativamente pequeño subconjunto de personas que han oído hablar de él.

El quid del «largo argumento» viene en el capítulo 4 de El origen de las especies, titulado «Selección natural», en el que Darwin describe el mecanismo capital de su teoría. Se trata de la misma combinación de tres principios que había garabateado en su cuaderno dos décadas antes, más la manivela. «La selección natural —escribió en el libro—, conduce a la divergencia de caracteres y a mucha extinción de las formas orgánicas menos perfeccionadas y las intermedias.»[35] Los linajes cambian con el tiempo, afirmaba, podemos verlo en el registro fósil. Criaturas diferentes se adaptan a diferentes nichos, a diferentes maneras de vivir, de ahí la diversidad de formas y comportamientos. Las etapas de transición desaparecen. Y seguía: «Las afinidades de todos los seres de la misma clase se han representado a veces mediante un gran árbol. Creo que este símil expresa muy bien la verdad».[36]

8

Darwin profundizó en el símil del árbol en el extenso párrafo con que concluía ese capítulo de El origen de las especies. «Las ramitas verdes que dan brotes pueden representar las especies existentes», escribió.[37] Y, yendo hacia atrás, las ramitas leñosas pueden representar formas recientemente extinguidas. Las ramas compiten por el espacio y la luz. Las más grandes se dividen en otras menores, y estas en otras más finas, y todas provienen de un gran tronco. «A medida que los brotes crecen y dan origen a otros nuevos», y estos a nuevas ramitas, que aumentan de tamaño, siendo algunas más vigorosas y otras más débiles, unas prosperan y otras mueren, «y esto es lo que sucedió, por generación, en el gran árbol de la vida, que llena con sus ramas muertas y rotas la corteza de la Tierra, y cubre la superficie con sus hermosas ramificaciones en incesante división». Hay aquí una atractiva palabra, «ramificaciones».

Es una palabra especialmente apropiada en este contexto, porque, si bien una definición literal sería la de «estructura formada por ramas», del latín ramus, en un sentido más holgado equivaldría a «implicaciones». El árbol de Darwin ciertamente tenía implicaciones.

Además, el libro incluía, como el de Edward Hitchcock, una ilustración semejante a un árbol. Era la única ilustración, la única representación gráfica presente en la primera edición de El origen de las especies. Se encontraba entre las páginas 116 y 117, en medio de una discusión sobre el modo en que los linajes divergen con el tiempo. Venía en forma de desplegable, como la de Hitchcock, pero en blanco y negro, y constituía una figura esquemática, no un árbol artísticamente dibujado, ni siquiera tan animado como el pequeño bosquejo del cuaderno. Darwin lo llamó «diagrama». Mostraba hipotéticos linajes que avanzaban y divergían hacia arriba a través del tiempo evolutivo, es decir, líneas de puntos, que se elevan verticalmente y se ramifican lateralmente. Darwin no era artista, pero, aunque se careciera de ese talento, era posible dibujar el diagrama nada más que con un lápiz y una regla. Es probable que lo hiciera así en la versión provisional, tal como se la envió al litógrafo. Pero tenía su nota arbórea.

Cada incremento de la distancia vertical en la página reglada, explicaba Darwin, representa mil generaciones de herencia. Mucho tiempo. Once linajes principales iniciaban el ascenso. Ocho entraron en un callejón sin salida, es decir, se extinguieron. Trilobites, amonites, ictiosaurios y plesiosaurios habrían acabado así, sin dejar ningún tipo de descendientes. Un linaje se elevó a través de los eones sin dividirse, sin inclinarse, como un tallo de judía, lo que significa que pervivió sin cambios a través del tiempo. De esa misma manera, casi sin cambios, al menos externos, por lo que muestran los resultados de la fosilización, han sobrevivido los cangrejos herradura, a veces calificados de fósiles vivientes, durante cuatrocientos cincuenta millones de años. Los otros dos linajes, que dominan el diagrama, se hallan bastante ramificados y extendidos en sentido horizontal, a la vez que progresan verticalmente. Esto representaría la exploración de diferentes nichos por formas recién evolucionadas. Ahí estaba todo, la evolución y los orígenes de la diversidad.

Diagrama de la divergencia en El origen de las especies de Darwin, 1859.

Charles Darwin.

A su regreso a Massachusetts, Edward Hitchcock leyó el libro de Darwin y se le atragantó. No era la primera vez que se enfrentaba a la idea de la transmutación, pues conocía el trabajo de Lamarck y algunas otras locas especulaciones, pero esta última formulación era la más concreta y lógica, y, por ende, la más peligrosamente persuasiva. Como otros científicos piadosos que querían ver la actuación de la mano de Dios directamente en el registro fósil, como Louis Agassiz en Harvard, François Jules Pictet en Ginebra o Adam Sedgwick, quien había sido en Cambridge el mentor de Darwin en geología, Hitchcock estaba disgustado.

En la edición de 1860 de su Elementary Geology, introdujo una réplica al libro de Darwin, con base principalmente en el principio de autoridad. Alegaba que Pictet no había visto evidencia de transmutación en el registro fósil de los peces, mientras que Agassiz había dicho que las semejanzas entre los animales derivaban de... la mente del creador. «Es apropiado tener en cuenta las opiniones de tales maestros en la ciencia —escribió Hitchcock—, cuando tantos, con Darwin a la cabeza, se inclinan a adoptar la doctrina de la transmutación gradual en las especies».[38]

Era una réplica templada pero firme. Un encogimiento de hombros desdeñoso. Hitchcock ignoraría a Charles Darwin, y animaba a sus lectores a hacer lo mismo. Más reveladora, más a la defensiva, fue su otra respuesta, retirar de su libro la figura de los árboles. ¡Fuera carta paleontológica! Parece que no volvió a figurar en ninguna otra edición de Elementary Geology.

Darwin y sus seguidores se adueñaron de la imagen del árbol. Seguiría siendo la mejor representación gráfica de la historia de la vida, de la evolución a lo largo del tiempo, de los orígenes de la diversidad y la adaptación, hasta fines del siglo XX. Cuando, de pronto, un pequeño grupo de científicos descubriría que..., efectivamente, la imagen era errónea.

SEGUNDA PARTE

Una forma de vida aparte

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La filogenética molecular, el estudio del parentesco evolutivo que recurre a las moléculas como prueba, comenzó con una sugerencia que en 1958 hizo de pasada Francis Crick en un importante artículo sobre otro tema. Se trataba de algo característico de Crick, tan brillante y tan temerariamente imaginativo que, a veces, llegó a influir en el curso de la biología incluso a codazos.

Nadie ignora que su nombre está asociado al que fue el mayor triunfo de su vida, cuando resolvió la estructura de la molécula de ADN junto con su joven socio estadounidense James Watson, en 1953, por lo que ambos, además de otro científico, acabarían recibiendo el Premio Nobel en 1962. Pero Crick no se dedicaba a perder el tiempo en 1958, con sueños de gloria en Estocolmo. Seguía interesado en el ADN, pero había pasado de la pura estructura de este a otros grandes problemas. Estaba más que resuelto a responder, si bien con su habitual alegría, al desafío de descifrar el código genético.

Este, como el lector habrá oído muchas veces, aunque puede que necesite que le refresquen la memoria, está escrito con un alfabeto de cuatro letras, cada una de las cuales representa un componente —una base de nucleótido, en la jerga química— de la doble hélice de ADN. Las cuatro letras son A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timina). El nombre completo del ADN es ácido desoxirribonucleico, y vale la pena entender por qué. Las dos hebras helicoidales de la doble hélice, paralelamente hermanadas alrededor de un eje central, se componen de unidades llamadas «nucleótidos», unidas en una cadena, y cada nucleótido contiene una base (A, C, G o T), un azúcar (la desoxirribosa) y un grupo fosfato (la parte ácida). El extremo de azúcar de un nucleótido se adhiere al extremo de fosfato del siguiente, formando las dos largas hebras helicoidales. He dicho que eran paralelas, pero, para ser más precisos, estas hebras son antiparalelas, ya que la unión azúcar-fosfato da la direccionalidad —un extremo delantero y otro trasero— y el extremo delantero de una hebra se alinea con el extremo trasero de la otra. Las bases nucleotídicas, unidas de forma transversal por enlaces de hidrógeno, mantienen vinculadas las hebras. La base A se empareja con la T, y la base C con la G, formando una estructura estable, como los peldaños de una escalera de caracol. Esta es la ingeniosa disposición que Watson y Crick dedujeron.

Pero resulta que no es solo una estructura estable. Es, además, una estructura de una eficiencia portentosa a la hora de almacenar, copiar y transmitir datos hereditarios. Cuando las dos hebras se separan, la secuencia de las bases a lo largo de una de ellas, la hebra molde, contiene una información genética lista para ser duplicada o utilizada. Watson y Crick percibieron esta capacidad con exquisito recato en su artículo de 1953. El texto era lapidario, de solo una página en la publicación original de la revista Nature, e incluía un croquis. Cerca del final, después de proponer la estructura de doble hélice y el emparejamiento de las bases, siempre A con T y C con G, escribieron: «No ha escapado a nuestra atención que el específico emparejamiento que hemos postulado sugiere de inmediato un posible mecanismo de copia del material genético».[1]

Pero copiar ese material para la continuidad hereditaria era una cosa. Traducirlo en organismos vivos era otra. ¿Cómo se traducía? ¿Por qué proceso se anima físicamente la información contenida en el ADN?

Este misterio nos lleva primero a las proteínas. Hay cuatro tipos de moléculas esenciales para los procesos de la vida, a saber, los carbohidratos, los lípidos, los ácidos nucleicos y las proteínas, a menudo llamadas por el nombre colectivo de «moléculas de la vida». Las proteínas serían las más versátiles, al servir para una amplia gama de funciones estructurales, catalizadoras y de transporte. El proceso paulatino de la producción de estas y los mecanismos de control de su formación y de su función vienen codificados en el ADN. Cada proteína consiste en una cadena lineal de aminoácidos plegada sobre sí misma en una elaborada estructura secundaria. Aunque la química conoce unos quinientos aminoácidos, solo veinte de ellos, con los cuales se arman prácticamente todas las proteínas, son componentes fundamentales de la vida. Pero ¿qué secuencias de las cuatro bases determinan los aminoácidos que se van a añadir a una cadena? ¿Qué combinación de letras especifica la leucina? ¿Qué combinación produce cisteína? ¿Qué disposición de A, C, G y T se traduce en la producción de glutamina? ¿Y tirosina? A esta pregunta fundamental, la de cómo especifican las bases los aminoácidos, conocida como «el problema de la codificación», se refería Francis Crick a fines de la década de los cincuenta. Resolverla era un paso fundamental para entender cómo crecen, viven y se reproducen los organismos.

Las preguntas contenían a su vez más preguntas. ¿Las bases funcionan en combinaciones? Si es así, ¿cuántas? Con grupos de dos bases seleccionadas de diversas maneras del conjunto de cuatro y en un orden especificado (CT, CG, AA, etc.) solo obtendríamos dieciséis combinaciones, insuficientes para codificar veinte aminoácidos. Entonces, ¿tal vez grupos de tres o más? Si fueran tres (como CTC, CGA, AAA), ¿esos tripletes se solapan o funcionan por separado, como palabras de tres letras separadas por comas? Y si hay comas, ¿hay también puntos? Cuatro letras, en cada posible combinación de tres, arrojan sesenta y cuatro variantes. ¿Se utilizan los sesenta y cuatro tripletes posibles? Si es así, eso supone alguna redundancia; diferentes tripletes codifican el mismo aminoácido. ¿Incluye el código alguna forma de decir «alto»? Si no, ¿dónde termina un gen y empieza otro? Crick y otros estaban ansiosos por saberlo.

El propio Crick también había empezado a pensar, más allá de ese problema, en la cuestión de cómo se ensamblan físicamente las proteínas, a partir de la información codificada, con un aminoácido puesto en línea tras otro. ¿Cómo encuentra o atrae aminoácidos la hebra molde? ¿Cómo se enlazan esas unidades? Crick quería conocer no solo el lenguaje de la vida, sus letras, sus palabras, su gramática, sino también el mecanismo por el que se habla, el equivalente a los pulmones, la laringe, los labios o la lengua.

Volvió a Inglaterra a mediados de la década de los cincuenta, después de una estancia en Estados Unidos, y se estableció nuevamente en el Laboratorio Cavendish de Cambridge, donde había trabajado con Jim Watson. Estaba contratado en el Medical Research Council (MRC), una agencia gubernamental con algunas atribuciones en torno a la investigación básica y médica. El haber resuelto la estructura del ADN había dado fama científica a Crick y Watson, y en última instancia les hizo merecedores del Premio Nobel, pero no proporcionó una solución inmediata a la incierta situación económica de Crick, que se agravó aún más con el nacimiento del tercer hijo que tuvo con Odile, su esposa. Tenía que trabajar para pagar facturas, con el modesto sueldo del MRC y los pequeños ingresos que ocasionalmente pudieran proporcionarle las intervenciones en la radio o algún artículo con impacto. En aquel entonces compartía el despacho, las comidas en bares, las conversaciones apasionadas y la pizarra con otro científico, Sydney Brenner, y no Watson. Un colega del Cavendish concluiría, poco después de conocer a Crick, que «su método de trabajo era hablar en voz alta todo el tiempo».[2] Cuando no hablaba o escuchaba a Brenner, pasaba el tiempo leyendo artículos científicos, cavilando sobre los resultados de otros investigadores y repasando esos conocimientos en busca de pistas sobre los misterios que lo inquietaban. Él no era un experimentador que generase datos; era un teórico, probablemente el mejor y más intuitivo del siglo en las ciencias biológicas.

En algún momento de 1957, Crick conjugó sus ideas y estimaciones informadas en torno a aquel problema —el de cómo la información del ADN se traducía en proteínas—, y en septiembre dio una charla en el simposio anual de la Sociedad de Biología Experimental, convocado aquel año en el University College de Londres. Su disertación «dominó el encuentro», según un historiador, y «alteró para siempre la lógica de la biología».[3] Un año más tarde, se publicó en la revista de la sociedad, con el sencillo título de «Sobre la síntesis de las proteínas». Otro historiador, Matt Ridley, en su breve biografía de Crick, lo consideraba «probablemente su estudio más destacable», comparable a los Principia de Isaac Newton y al Tractatus de Ludwig Wittgenstein.[4] Era una imponente presentación de ideas y especulaciones sobre cómo se construirían las proteínas a partir de las instrucciones contenidas en el ADN. Apuntó la importante hipótesis, todavía imprecisa, de que el ARN o ácido ribonucleico, el otro ácido nucleico, que parecía encontrarse a la sombra del ADN, estaba de alguna manera implicado. ¿Podía ser que el ARN desempeñase algún papel en la producción de proteínas, posiblemente ayudando a expresar el orden, codificado por el ADN, en que los aminoácidos se unen entre sí? En medio de estas reflexiones, Crick hizo referencia, casi entre paréntesis, a otra idea, en plan «Ah, por cierto, estas largas moléculas también podrían proporcionar pruebas relativas a los árboles evolutivos».

Como decía el documento publicado, «los biólogos deberían darse cuenta de que en poco tiempo tendremos un objeto de estudio al que podríamos llamar “taxonomía de las proteínas”, el estudio de las secuencias de aminoácidos en las proteínas de un organismo y la comparación de esas secuencias entre especies».[5]

No usó la expresión «filogenética molecular», pero a ella se estaba refiriendo, a la deducción de historias evolutivas a partir de los datos de las moléculas largas. Al comparar las versiones de esencialmente la misma proteína, pero con ligeras diferencias, que se puedan encontrar en seres distintos —como la hemoglobina, que transporta el oxígeno a través de la sangre de los vertebrados—, se podrían hacer inferencias sobre los grados de parentesco entre ellos. La base para hacerlas radicaría en la suposición de que esa disparidad entre las hemoglobinas, en su caso, sería fruto de la evolución a partir de una molécula ancestral común, y de que, con el tiempo, en linajes divergentes, se habrían deslizado en ellas por accidente, si no por ventaja selectiva, pequeñas diferencias en las secuencias de aminoácidos. El grado de diferencia entre una hemoglobina y otra se correlacionaría con la cantidad de tiempo transcurrido desde que los linajes divergieran. Con tales datos, sugirió Crick, podríamos dibujar árboles filogenéticos. Los humanos tienen una variante de la hemoglobina, y los caballos tienen otra. ¿Cómo son de diferentes? ¿Cuánto tiempo ha transcurrido desde que compartimos un ancestro con los caballos? Podría argumentarse, añadió Crick, que las secuencias de proteínas también representan el registro observable más preciso de la identidad física de un organismo, y que «dentro de ellas puede haber escondidas inmensas cantidades de información evolutiva».[6]

Tras haber hecho esta fértil sugerencia, Crick regresaba en el resto del artículo a su verdadero tema, el de cómo se fabrican las proteínas en las células. Así era su estilo, como un pensamiento pasajero, con el peso de un camión de cerveza. En esencia, lo que estaba diciendo era «Yo no estoy tratando de este asunto —la taxonomía de las proteínas—, pero alguien debería hacerlo».

10

Y hubo quien lo hizo, aunque no de inmediato. Pasaron siete años, durante los cuales varios científicos empezaron a transitar por caminos diversos que los conducían a una idea similar. Dos de ellos fueron Linus Pauling y Emile Zuckerkandl, que dieron un nombre fantástico a esta empresa, el de «paleogenética química»,[7] en la cual llegaron a encontrarse a partir de trayectorias muy diferentes.

Zuckerkandl era un joven biólogo vienés cuya familia había escapado de la Europa nazi a través de París y Argel. Llegó a Estados Unidos, hizo un máster en la Universidad de Illinois mucho antes de que Carl Woese llegara allí, y, después de la guerra, volvió a la capital francesa para doctorarse. Encontró trabajo en un laboratorio marino de la costa occidental de Francia, donde estudió los ciclos de muda de los cangrejos, en los que interviene una molécula análoga a la de la hemoglobina. Su interés pasó de la fisiología de los crustáceos a ciertas cuestiones de orden molecular, y anhelaba regresar a Estados Unidos. En 1957, Zuckerkandl se las arregló para contactar con Pauling, entonces un químico de renombre que ya había recibido el primero de sus dos premios Nobel. El galardón le había dado cierta libertad para extender la gama de sus intereses de estudio, de la química de laboratorio en el Instituto de Tecnología de California a un mundo más amplio, además de cierta ventaja en su persecución. Tenía dos en particular, las enfermedades genéticas, como la anemia de células falciformes, y las amenazas de las armas termonucleares, incluidos los efectos de la radiactividad consecuentes a las pruebas atómicas. A finales de la década de los cincuenta, Pauling dejó oír su voz. Hizo una petición contra las pruebas nucleares atmosféricas que firmaron más de once mil científicos. Se había convertido, junto con Bertrand Russell, el provocador filósofo británico y también ganador del Premio Nobel, en uno de los pacifistas más prestigiados.

El primer encuentro de Pauling con Zuckerkandl coincidió con la creciente propensión del primero hacia la genética, la evolución y la mutación, en particular las mutaciones que puede causar la radiación liberada en las pruebas atómicas. El interés por las enfermedades lo había llevado en la misma dirección, porque la anemia de células falciformes es el resultado de mutaciones en uno de los genes de la hemoglobina. Pauling encontró al joven Zuckerkandl lo suficientemente preparado como para ofrecerle una beca posdoctoral de química en Caltech. Luego, cuando este fue a Pasadena con la intención de continuar trabajando en la molécula de la muda del cangrejo, lo disuadió de tal proyecto diciéndole: «¿Por qué no trabaja usted con la hemoglobina?».[8]

Pauling le recomendó además que utilizara una técnica recién inventada —aún en un estadio primitivo, pero prometedora— que recurría a la electroforesis —la separación de moléculas por tamaños mediante una carga eléctrica— y otros métodos para «seguir el rastro» de estas proteínas, con el objetivo de distinguir una variante de otra. Pensaba que, al comparar moléculas de proteínas mediante este sistema, los investigadores podrían extraer algunas conclusiones sobre la evolución. Así que Zuckerkandl se puso a trabajar; aprendió a utilizar la técnica y la aplicó a las variantes de la hemoglobina. En poco tiempo, pudo ver la notable similitud entre la hemoglobina humana y la del chimpancé, no tan considerable, sin embargo, si se comparaba con la de los orangutanes. También llegó a ser capaz de distinguir a un cerdo de un tiburón con solo examinar las huellas moleculares. Por supuesto, hay formas más fáciles de distinguirlos, pero no hacían al caso. Aunque no era una metodología de comparación molecular tan precisa como él hubiera deseado, se trataba de un buen comienzo.

Durante los seis años siguientes, Zuckerkandl siguió progresando en su trabajo, y publicó una serie de artículos con Pauling. Algunos eran fruto de invitaciones a colaborar en volúmenes de homenaje o Festschriften, en honor de científicos eminentes, generalmente con ocasión de una jubilación o un aniversario redondo. Llegaban con frecuencia por la eminencia de Pauling, quien reclutó a Zuckerkandl como coautor para que se encargara de la mayor parte del contenido y aún más de la redacción. Mientras tanto, recibió su segundo Premio Nobel, esta vez el de la Paz, en reconocimiento de sus esfuerzos contra las pruebas y la proliferación de armas. Esto no añadió nada a su reputación científica —de hecho, renunció a su cátedra en Caltech porque los administradores y otros miembros de la universidad desaprobaban su activismo por la paz—, pero sin duda contribuyó a amplificar su voz pública. Era un hombre ocupado y muy solicitado. Las invitaciones, ya fuese a dar charlas, a acudir en calidad de visitante o a colaborar en artículos científicos en volúmenes de homenaje, continuaron. Como estas colaboraciones normalmente no pasaban por el filtro de la revisión por pares, podía mostrarse en ellas un poco más audaz y especulativo que en los artículos destinados a las revistas científicas. Una de estas colaboraciones, que aportó en 1963 en un homenaje a A. I. Oparin, un científico ruso en su setenta cumpleaños, se tituló «Las moléculas como documento de la historia evolutiva». Dos años después, se editó en inglés en el Journal of Theoretical Biology, lo que lo dotó de un alcance y una influencia mucho mayores. Pauling y Zuckerkandl habían metido los pies en el mismo estanque en el que Francis Crick solo había metido los dedos de los pies.

El artículo de 1963 hacía una distinción importante entre moléculas portadoras de información genética, como el ADN o las proteínas que codifica, y otras moléculas, como las vitaminas, que circulan dentro de un ser vivo. Las moléculas con información tienen historias que se pueden colegir; tienen antepasadas de las que las formas variantes presentes en esta o en aquella criatura descienden. El escrutinio de tales moléculas, escribieron Zuckerkandl y Pauling, puede decirnos tres cosas: cuánto tiempo ha pasado desde que los linajes se dividieron, cómo debieron de ser las moléculas ancestrales y cuáles fueron las líneas de descendencia. La primera llegaría a conocerse como «reloj molecular», aunque Zuckerkandl y Pauling todavía no la nombraban así. La tercera implicaba árboles.

Zuckerkandl continuó reelaborando y desarrollando estas ideas, con Pauling como coautor y padrino. En un simposio celebrado en la Universidad Rutgers, en septiembre de 1964, y ante una distinguida audiencia dispuesta al debate, presentó un extenso artículo con la que sería la versión definitiva de las ideas que compartían y que, a pesar de haberlo redactado él en su mayor parte, se consideró «el más influyente de la carrera reciente de Pauling».[9] En él, los dos autores empleaban su memorable metáfora: si los cambios menores en las variantes moleculares son proporcionales al tiempo transcurrido a lo largo de eones, decían, estamos en posesión de «un reloj molecular de la evolución».[10]

Era algo provisional, una hipótesis, que se discutió en el simposio de la Universidad Rutgers y que sería fuente de controversia en los años siguientes, pero que captó la atención de muchos y ayudó a centrar ideas, y que prometía una forma completamente nueva de medir la historia de la vida en el caso de ser correcta. Desde entonces se tuvo al reloj molecular por «uno de los conceptos más sencillos y poderosos en el campo de la evolución», y también por «uno de los más polémicos».[11] El propio Crick juzgaría más tarde que se trataba de «una idea muy importante» que había resultado ser «mucho más cierta de lo que se había pensado en un principio».[12]

Mientras tanto, Emile Zuckerkandl regresó a Francia. Había contribuido junto con Pauling y otros a poner en marcha una nueva empresa científica, y cuando se fundó el Journal of Molecular Evolution, en 1971, se convirtió en su primer editor jefe. Su nombre no es tan conocido para el público general como es el de Pauling, pero, si hoy mencionamos el binomio «Zuckerkandl y Pauling», cualquier biólogo que se dedique a este campo pensará en el «reloj molecular». Tan acertada como resulta esta imagen, puede llevar a pasar por alto el otro punto importante, la otra metáfora integrada en el extenso artículo de Rutgers, en el que Zuckerkandl escribió que «la ramificación de los árboles filogenéticos moleculares debería definirse, en principio, solo en términos de información molecular».[13] Constituía una forma completamente nueva de representar esos árboles, cuyas ramas se alzaban y se extendían conforme el reloj avanzaba.

11

Carl Woese llegó al centro de Urbana de la Universidad de Illinois en 1964, el mismo año en que Zuckerkandl presentó el artículo en la Universidad Rutgers. La empresa que llegaría a ser la filogenética molecular —antes difundida con otros nombres, como el de taxonomía de proteínas (Crick) y el de paleogenética química (Pauling y Zuckerkandl)— había comenzado a atraer e interesar a los biólogos. Woese vio con más claridad que nadie sus posibilidades más profundas. Se dio cuenta de que la información de la secuencia molecular podría usarse para leer el pasado.

Tenía treinta y seis años, y lo habían contratado para ocupar de inmediato un puesto de profesor numerario, lo cual le dio cierta libertad para realizar proyectos de investigación arriesgados y laboriosos sin necesidad de preocuparse de publicar a un ritmo vertiginoso. Su puesto estaba en el departamento de Microbiología, aunque se había formado como biofísico, no como microbiólogo, y había pasado poco tiempo, si alguno, observando con el microscopio bacterias y otros microorganismos. Estaba más interesado en la biología molecular, entonces aún en su etapa inicial. Se trataba de una nueva y apasionante rama de la ciencia, de la que acababan de inventarse los métodos que le eran propios y cuyos principios cardinales iban cobrando forma; y él deseaba participar en todo aquello. Pero el reloj no era el tema de Woese, y la idea de un árbol molecular de la vida aún no había entrado en su imaginación. Estaba concentrado en el código genético, y no solo en lo que él llamaba el «aspecto criptográfico».[14] Quería saber cuáles eran las bases que especificaban los aminoácidos precisos para la fabricación de proteínas, y en qué combinaciones. Quería profundizar en el tiempo y en el significado; quería entender cómo había evolucionado el código.

Era muy consciente de que Francis Crick y otros, incluido el ecléctico físico ruso George Gamow, habían estado trabajando en el aspecto criptográfico como un problema teórico, tratándolo como un abstracto juego intelectual. El problema se había estado elucidando, sin llegar a resolverse, desde el artículo de Crick de 1958, tras el nuevo reconocimiento del papel del ARN como molécula mensajera que, de alguna manera, trasladaría las instrucciones del ADN al lugar de las células donde se fabrican proteínas. Pero ¿cuál era su estructura y cómo cumplía ese papel? Gamow y otros que estaban rompiéndose la cabeza para resolver esto consideraban el rompecabezas un juego apasionante. Incluso habían formado una élite, un pequeño club con cierta vena jocosa —limitado a veinte miembros, que simbolizaban los veinte aminoácidos de la vida— para el intercambio privado de ideas sobre cómo funcionarían la codificación y la síntesis de las proteínas. Lo llamaron el Club de la Corbata del ARN: «ARN», porque esa molécula seguía siendo el misterioso intermediario; «corbata», porque esta prenda representaba y parodiaba, como en las facultades privadas de antaño, el lazo que unía a los miembros del club. Como señal de pertenencia al club, los miembros tenían unas corbatas bordadas, todas iguales, excepto por un pasador diferenciador que representaba, cada uno, a un aminoácido. Así, cada cual se metía de forma jocosa en su papel de aminoácido: serina, lisina, arginina, etcétera. Muy graciosa la idea. Woese no era miembro.

El enigma criptográfico, tan intrigante para Gamow, Crick y otros, era el siguiente: ¿cómo podrían las cuatro bases del ADN, representadas por las cuatro letras cardinales, A, C, G y T, combinarse en grupos de al menos tres componentes, con o sin comas, para producir los veinte aminoácidos diferentes? Woese abordó el problema en solitario. Sabía que un equipo encabezado por Marshall Nirenberg, un joven bioquímico de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, había hecho, con un enfoque experimental, más progresos que el Club de la Corbata. Estos se dedicaban a la teorización académica. Pero él quería ir más allá.

«Me diferenciaba de todos ellos —escribiría Woese décadas después— porque percibía la naturaleza del código como algo inseparable del problema de la naturaleza y el origen del mecanismo de descodificación.»[15] ¿El mecanismo de descodificación? Por tal entendía cualquier órgano o molécula que tradujera la información del ADN en proteínas físicas, reales. ¿Su origen? En aquel entonces, este era para Woese el asunto biológico central. No solo quería entender cómo funcionaba dicho mecanismo de descodificación, sino también cómo había surgido hacía unos cuatro mil millones de años. Se daba cuenta más claramente que ningún otro científico de que la vida no podría haber progresado más allá de sus más simples formas primordiales sin un sistema de traducción que pudiese aplicar la información contenida en el ADN.

Ninguna declaración de Woese era más reveladora de su carácter, de la imagen de marginal atrabiliario que de sí mismo tenía, que el comienzo de la frase que acabo de citar: «Me diferenciaba de todos ellos». Era un solitario por naturaleza; tomó un camino distinto, lejos del Club. Nada de corbatas del ARN. Publicó algunos artículos en Nature sobre la cuestión de la codificación, además de un artículo de opinión en Science, todos de su exclusiva autoría, sugiriendo ideas y criticando lo que otros habían hecho. Ofreció su propia visión en conjunto, de carácter evolutivo, en un libro publicado en 1967, The Genetic Code, un libro visionario, ambicioso, minuciosamente razonado y, en su mayor parte, equivocado. Pero, en la ciencia, los errores no son estériles. Tratando de imaginar los orígenes del código genético, Woese acabó, casi de mala gana, en el árbol de la vida.

Woese se dio cuenta de que necesitaba un diagrama universal de esas características como marco para entender la evolución de ese sistema crucial en el corazón mismo de la vida, el mecanismo de traducción que convierte en proteínas la información codificada en el ADN. La biología profunda requería una historia profunda. Este enigma lo había expresado con precisión Jan Sapp, un genetista de las plantas que se convirtió en historiador de la biología y llegó a conocer bien a Woese: «Por lo tanto, un árbol universal guardaría el secreto de su propia existencia».[16] Una historia que ilumina la biología y viceversa. La biología evolutiva es historia en sí misma, después de todo. Pero había un problema. Para la microbiología —las bacterias y otros seres unicelulares—, no existía ningún árbol. Los árboles conocidos no comprendían tales organismos o no retrataban su diversidad en una medida satisfactoria. Se podía comparar a los animales sobre la base de su apariencia física y su conducta, como Linneo y Darwin habían hecho; asimismo, podía hacerse con las plantas, e igual con los hongos. Su evolución podía representarse en árboles que reflejaban parentescos deducidos del aspecto externo, visible. Pero con los microbios era imposible, porque, aun vistos bajo un potente microscopio, muchos de ellos se parecían demasiado.

Se daban algunas formas básicas —varas, esferas, filamentos, espirales— que habían servido, no siempre de manera fiable, para definir los principales grupos de bacterias. Pero, en un nivel más preciso, aquel en que se podría hablar de especies, la clasificación de las bacterias en un sistema natural que evidenciara parentescos evolutivos era difícil. Más bien, podría decirse que era imposible. Y por ello lo habían dejado algunos expertos. Era algo que no podía hacerse sobre la base de la apariencia y el comportamiento; tampoco de ciertas características fisiológicas —que, en los microbios, es lo que pasa por comportamiento—. La única forma era que alguien inventara un nuevo método.

«Hizo falta un ligero desvío en el programa de mi investigación»,[17] recordaría más tarde Woese; un comentario irónico, porque, para entonces, el desvío había durado dos décadas.

12

El 24 de junio de 1969, Woese escribió desde Urbana una carta reveladora a Francis Crick, quien se hallaba en Cambridge. Lo había conocido personalmente unos ocho años antes, cuando él era un joven y desconocido biólogo del Laboratorio de Investigación de General Electric en Schenectady, en Nueva York, y su colega era ya mundialmente conocido como descubridor de la estructura del ADN. Habían comenzado a comunicarse con un ligero intercambio cortés por correo —Woese había solicitado y recibido una reimpresión de uno de los artículos de Crick sobre la codificación—, pero, para 1969, había entre ellos suficiente confianza para que la relación tuviera un cariz más personal y pudiera pedirle un favor mayor. «Querido Francis —escribió—, estoy a punto de tomar la que para mí es una importante y casi irreversible decisión»,[18] a lo que añadió que le agradecería mucho que le diera su opinión y le prestara apoyo moral.

Lo que Woese pensaba hacer —le confió—, era «desentrañar el curso de los acontecimientos»[19] que habían dado origen a las células más simples, esas a las que los microbiólogos llamaban «procariotas», en referencia a las bacterias. Las células eucariotas constituían la otra gran categoría, el otro dominio, y todas las formas de vida celular, lo que no incluye a los virus, entraban dentro de esta clasificación. Las procariotas (del griego pro, «antes», y karyon, «nuez» o «núcleo») son células sin núcleo. Las eucariotas (del griego eu, «bueno», «válido») son células más complejas, y de ellas se componen los seres multicelulares, es decir, los animales, las plantas y los hongos, además de ciertos organismos unicelulares pero complejos, como las amebas, que tienen núcleo (de ahí el nombre, que significa «verdadero núcleo»). Las procariotas («antes del núcleo») parecen haber existido en la Tierra antes que aquellas. Aunque las bacterias se encuentran en todas partes, están muy bien adaptadas y dominan muchas partes del planeta, en 1969 se pensaba que eran lo más próximo a las formas de vida primigenias. Para investigar su origen, le comentó Woese a Crick, era preciso ampliar la idea que entonces se tenía de la evolución «unos mil millones de años hacia atrás en el tiempo»,[20] hasta el punto en que la vida celular estaba cobrando forma, cuando todavía era algo distinto, algo desconocido y precelular.

¿Cómo? ¿Mil millones de años más atrás? Woese siempre fue un científico ambicioso. «Existe una posibilidad, aunque no una certeza —decía Woese—, de hacerlo recurriendo al “registro fósil interno” de las células.»[21] Con este término se refería simplemente a las moléculas largas, a las secuencias lineales de unidades de ADN, ARN y proteínas. Al comparar dichas secuencias —las variaciones en la misma molécula que se aprecian en las diferentes criaturas—, podría deducir las «antiguas secuencias ancestrales»,[22] de las cuales habrían divergido esas moléculas en un linaje y en otro. A partir de tales deducciones, de tales formas ancestrales, esperaba Woese poder formarse una idea de cómo los microorganismos habían evolucionado en un pasado muy remoto. Hablaba de filogenética molecular, todavía sin usar esa expresión, y con esta técnica esperaba poder mirar atrás hasta hace por lo menos tres mil millones de años.

Pero ¿qué moléculas podían ser más reveladoras? ¿Cuáles podían representar el mejor registro fósil interno? En Inglaterra, Frederick Sanger, un humilde pero visionario bioquímico, había secuenciado los aminoácidos de la insulina bovina; las insulinas son una familia bastante antigua entre las moléculas de los animales y otros eucariotas, pero no tanto como Woese pretendía. Otros científicos habían secuenciado una proteína llamada «citocromo c», también esencial en la bioquímica celular de muchos seres vivos. Pero eso no satisfacía a Woese. Quería algo más básico, más universal, que desanduviese todo o casi todo el camino hasta los comienzos de la vida.

«La elección obvia de las moléculas radica aquí en los componentes del aparato de traducción —le dijo a Crick—. ¿Cuáles son los linajes más antiguos en él presentes?»[23] Por «aparato de traducción» entendía Woese el mecanismo de descodificación, el sistema que convierte la información del ADN en proteínas; el mismo cuya comprensión Crick había tanteado en el artículo de 1958 «Sobre la síntesis de las proteínas». La investigación del aparato de traducción haría a Woese volver al punto de partida, el deseo de saber cómo podría haber evolucionado el propio código genético. Y en aquel momento, once años después del artículo de Crick sobre las proteínas, el sistema se entendía mucho mejor.

Los componentes que Woese tenía en mente eran las piezas de un minúsculo mecanismo molecular común a todas las formas de vida celular. Tenía el nombre de «ribosoma». Casi todas las células contienen ribosomas en abundancia, como partículas de pimienta en un guiso, las cuales se ocupan de la tarea de traducir la información genética en proteínas. La hemoglobina, por ejemplo, es una proteína fundamental para transportar el oxígeno. Las instrucciones arquitectónicas para la producción de hemoglobina vienen codificadas en el ADN, pero ¿dónde se produce exactamente la hemoglobina? En los ribosomas, que son los elementos capitales de lo que Woese llamaba el «aparato de traducción».

Crick no había usado en aquel artículo el término «aparato de traducción». Ni siquiera había empleado la palabra «ribosomas», pero se refirió a ellos vagamente con el nombre que tenían antes, el de «partículas microsomales».[24] Entonces, eran un descubrimiento reciente —de 1956, obra de George Palade, un biólogo celular rumano, mediante el microscopio electrónico—, y al principio nadie sabía lo que hacían. Luego se supo que en ellos se producen las proteínas, pero quedaba en el aire la gran pregunta de cómo. Algunos investigadores sospechaban que los ribosomas podrían contener de hecho las fórmulas de las proteínas, extrayéndolas en un proceso casi autónomo. Esta idea se vino abajo casi de golpe cuando al brillante colega de Crick, Sydney Brenner, se le ocurrió una idea mejor durante una animada reunión en la Universidad de Cambridge. Matt Ridley lo relató en su biografía de Crick:

De pronto, Brenner dio una especie de aullido. Empezó a hablar con atropello. Crick pasó a darle respuesta con igual celeridad. El resto de los presentes en la sala se miraban con asombro. Brenner había visto la respuesta, y Crick había visto que la veía. El ribosoma no contenía la fórmula de la proteína, sino que era como un lector de cintas magnéticas. Podía hacer que cualquier proteína fuese tan larga como la cinta correspondiente del ARN «mensajero».

Recordemos que esto ocurrió antes de la grabación digital, cuando el sonido se grababa en cinta magnética. La «cinta» metafórica de Brenner era una hebra de ARN, de ese tipo particular llamado «mensajero» —una de las distintas formas de ARN, las cuales cumplen diversas funciones—, porque transporta mensajes del ADN del genoma celular a los ribosomas. Un ribosoma consta de dos subunidades encajadas la una en la otra, una grande y otra pequeña, que cumplen funciones complementarias. La subunidad menor lee el mensaje del ARN, mientras que la subunidad mayor usa esa información para unir los aminoácidos apropiados en una cadena y construir la proteína. Los ribosomas y el ARN mensajero, más algunas otras piezas, constituirían lo que Woese había llamado el «aparato de traducción». En 1969, cuando escribió a Crick, ya se habían reconocido estas funciones esenciales.

Cada célula viva, incluidas las bacterianas, las de nuestro cuerpo, las de las plantas, las de los hongos y las de todos los organismos pluricelulares, contiene muchos ribosomas. Funcionan como mecanismos de montaje, a partir de la información genética y de la materia prima conformada por los aminoácidos, y dan lugar a unos productos físicos de mayor tamaño llamados «proteínas». En palabras más sencillas, los ribosomas convierten los genes en cuerpos vivos. Como las proteínas que producen son moléculas tridimensionales, una metáfora mejor y más actual que la del lector de cintas de Brenner podría ser la de que el ribosoma es una impresora 3D.

Los ribosomas se cuentan entre las estructuras identificables más pequeñas que hay en el interior de una célula, pero lo que les falta en tamaño lo compensan en abundancia y eficacia. Una sola célula de mamífero puede contener hasta diez millones de ribosomas, mientras que una sola célula de la bacteria Escherichia coli, más conocida como E. coli, se las puede arreglar con decenas de miles. Cada ribosoma puede fabricar sin cesar proteínas a una tasa de doscientos aminoácidos por minuto, en un chisporroteo de actividad constructiva dentro de la célula. Esta operación tan básica para la vida en todas sus formas ha sido incesante durante casi cuatro mil millones de años. En 1969, pocos reparaban en las implicaciones del papel de los ribosomas, antiguo y universal, con tanto interés como Carl Woese. Lo que él vio fue que aquellas pequeñas manchas, o alguna molécula dentro de ellas, podrían contener evidencias del modo en que la vida había funcionado y se había diversificado desde sus mismos comienzos.

Otra de las perspicaces ideas que tuvo Woese en torno a aquella etapa temprana fue la de centrarse en una porción particular de los ribosomas, el ARN estructural. La visión que tenemos del ARN es la que antes mencionaba, la de una molécula portadora de información, de una sola hebra en vez de la doble helicoidal del ADN, que transporta las instrucciones genéticas codificadas a los ribosomas para su empleo; transeúnte en el espacio, a través de la célula, y transitorio en el tiempo, pues es de usar y tirar. Pero solo un tipo de ARN, el mensajero, realiza esta función. Hay más. Puede servir como bloque de construcción, además de como mensajero. Los ribosomas, por ejemplo, se componen de moléculas de ARN estructural y de proteínas, igual que una máquina de café puede estar hecha de acero y plástico. «Me parece —le confiaba Woese a Crick en la carta—, que los componentes de ARN del mecanismo son más prometedores que (la mayoría de los) los componentes de proteínas.»[25] Lo eran para desentrañar la historia profunda, estimaba él, porque eran muy antiguos y porque era probable que hubieran cambiado muy poco con el tiempo.

Estructura y función del ribosoma: conversión del ARN mensajero en proteína.

Ilustración de Patricia J. Wynne.

Woese vio la verdad secreta de que el ARN —no solo una molécula, sino una familia de moléculas versátiles, complejas y poco apreciadas— es en realidad más interesante y dinámico que su famosa contraparte, el ADN. Y es aquí donde esa familia entra en la historia y comienza a ocupar una posición casi central. Woese había decidido que usaría el ARN ribosómico como principal registro fósil molecular.

«Lo que me propongo hacer no es ciencia elegante según mi definición»,[26] le confió a Crick. La elegancia científica radica en generar el mínimo de datos necesarios para responder a una pregunta. El plan de Woese requería un esfuerzo desmesurado.

Necesitaría un gran laboratorio preparado para leer al menos algunas porciones del ARN ribosómico. En aquellos años, eso era una exageración. La secuenciación de moléculas muy largas —ADN, ARN o proteínas— se hace hoy en día con tanta facilidad, de una forma tan elegantemente automatizada, que apenas podemos apreciar el desafío al que Woese se enfrentaba. Fue una ardua labor que les llevaría, a él y a los miembros de su laboratorio, duros meses de trabajo durante los primeros años de la década de los setenta, pero que ahora puede llevar a cabo en una tarde cualquier estudiante sagaz con la ayuda de máquinas muy caras. En 1969, Woese no podía aspirar a la secuenciación de la totalidad de una molécula larga, y mucho menos de un genoma completo. Lo único que podía esperar eran vislumbres —breves extractos, leídos a partir de fragmentos de moléculas de ARN ribosómico—, algo que solo se podía conseguir de forma tosca y laboriosa, con una gran inversión de tiempo y esfuerzo. Woese planeó secuenciar cuanto pudiera de criaturas distintas, para luego hacer comparaciones, retrocediendo en el tiempo a un estadio original, deducido, dominado por las formas y dinámicas más primitivas. El ARN ribosómico sería la vía de acceso a los comienzos de la evolución.

Preparar el laboratorio constituiría el primer paso. Dada su pobre capacidad administrativa, reconoció ante Crick que le resultaría muy difícil. Pero, además de equipos de laboratorio, dinero y tareas de administración, Woese se percataba de otra necesidad. «Aquí es donde le agradecería de manera especial su consejo y su ayuda», le dijo a Crick.[27] Esperaba reclutar a «algún joven con ganas salido del laboratorio de Fred Sanger, cuyas capacidades científicas complementaran las mías». Lo que quería decir era que, para llevar a cabo ese gran trabajo de secuenciación, necesitaría un ayudante que supiera secuenciar.

13

El trabajo pionero de Fred Sanger era entonces el estándar de la época en aquellos esfuerzos por secuenciar el ARN. Sobre la base de ideas de investigadores anteriores, Sanger había desarrollado técnicas para cortar una molécula larga en piezas cortas, y luego separarlas por electroforesis y diferenciarlas dentro de una columna de gel, que era como una pista de carreras para fragmentos de diferentes tamaños. Aplicando una fuerza eléctrica, cada fragmento era atraído hacia un extremo y migraba a través del gel a una velocidad particular, que dependía del tamaño molecular y de la carga eléctrica. A medida que las diferentes velocidades los separaban, los fragmentos mostraban un punto oval característico en un patrón bidimensional captado en una película. Cada óvalo se podía leer como una pequeña pieza de un código, mediante otros medios de corte y tracción. Suponía un avance del mismo método general que Pauling recomendaría a Zuckerkandl para distinguir variantes de una molécula a partir de su «huella dactilar».[28]

Fred Sanger tenía dos cosas en común, y tal vez no muchas más, con Linus Pauling: la química y un par de premios Nobel. A diferencia de este, era un hombre tranquilo y sin pretensiones, que había crecido en una comunidad cuáquera de las tierras medias inglesas, y que había ganado sus dos premios Nobel en la rama de la ciencia que compartía con Pauling; se trata del único científico en haber recibido dos veces el Premio Nobel de Química. La primera vez en 1958, a los cuarenta años, por su trabajo en la estructura molecular de una proteína, concretamente la insulina bovina. Para clarificarla, Sanger había adaptado con ingenio los métodos relativamente primitivos de otros investigadores, lo cual le permitió determinar qué secuencias de aminoácidos componen las dos largas ramas de la molécula de insulina. Fue un logro digno del Premio Nobel, no solo por lo que decía sobre la regulación del azúcar en la sangre de las vacas, sino también sobre las proteínas en general, a saber, que no son sustancias amorfas, sino que cada una tiene una determinada composición química. Sanger se volvió de las proteínas hacia la secuenciación del ARN, y luego del ADN, y ganó su segundo Premio Nobel en 1980 por la fase culminante de su trabajo con el segundo. Poco después, a los sesenta y cinco años, se retiró de la ciencia y dedicó sus energías a la jardinería. Tenía una bonita y pequeña casa en un pueblo cerca de Cambridge.

«Mi trabajo había alcanzado su punto culminante»,[29] diría más tarde, y no quería convertirse en administrativo. Declinó recibir el título de caballero, pues no tenía el menor deseo de que amigos y extraños se dirigieran a él como «sir» Fred. «La dignidad de caballero te hace diferente, ¿no es así? —dijo—, y yo no quiero ser diferente.»[30] Pero aún faltaba mucho para el retiro de este nuevo Cincinato cuando Carl Woese, en su carta de 1969 a Crick, soñaba con tener de pupilo a un Sanger que lo ayudase.

De hecho, uno de los estudiantes de posgrado de Sanger, a la sazón un investigador posdoctoral, ya había llegado a Urbana para trabajar en el laboratorio de otro científico del mismo departamento que Woese. El estudiante se llamaba David Bishop, y su misión era ayudar en la secuenciación del ARN vírico a Sol Spiegelman, el mismo que había reclutado a Woese en 1964 para la Universidad de Illinois, rescatándolo de la oscuridad de General Electric. Un año después de la llegada de Bishop, Spiegelman dejó Illinois y regresó a la Universidad de Columbia, en Nueva York, donde había comenzado su carrera, y en última instancia se llevaría con él a su ayudante. Esto pudo haber dejado las técnicas de Sanger fuera del alcance de Woese. Pero en los meses que pasaron entre una partida y otra, Woese encontró a un prometedor estudiante de doctorado llamado Mitchell Sogin, y le encargó aprender todo lo que pudiera de Bishop antes de que este se marchara. La biología molecular se encontraba en fase formativa, y aunque los resultados pudieran anunciarse en los artículos de las revistas, a menudo, los crudos detalles de la metodología de laboratorio pasaban de persona a persona, como en la prehistoria las herramientas de piedra o el fuego.

Mitch Sogin era un brillante joven de Chicago, que había ido a la Universidad de Illinois con una beca de natación, pero decidido a estudiar medicina. La competición deportiva se acabó, y la atracción por la disciplina médica se desvaneció, pero se quedó para hacer un máster en microbiología industrial en el departamento de Ciencias de los Alimentos de la facultad de Agricultura. Trabajó con bacterias, específicamente en la germinación de las esporas bacterianas, un tema de cierto interés práctico para la industria alimentaria, dadas las implicaciones para la salud humana. Pero ocurrió que Carl Woese, de un departamento diferente, casi de un universo diferente, comenzó a mostrar una curiosidad persistente por la germinación de las esporas, fruto de anteriores estudios que se remontaban al comienzo de su carrera. Por esa simple razón, alguien le envió al joven Sogin para que lo conociera. Ambos se cayeron bien.

«Pasé y hablé con él —me contaba Mitch Sogin casi cincuenta años después—. Le causé buena impresión.»

En el momento de nuestra conversación, Sogin tenía setenta años y un rostro de aspecto juvenil, aunque enmarcado por un cabello grueso y blanco. Detrás de las gafas y de una sonrisa tímida, parecía un Paul Simon profesoral. Tomamos asiento en su despacho en la tercera planta de un viejo edificio de ladrillo rojo en la Water Street de Woods Hole, en Massachusetts, sede del Laboratorio Biológico Marino, un venerable instituto de investigación donde él ocupaba el puesto de jefe científico y director de un centro de biología molecular comparativa y evolución. Al animarlo a recordar sus primeros encuentros con Carl Woese en 1968, pareció quedarse un poco desconcertado por haber terminado en Woods Hole, estudiando las comunidades microbianas de los océanos y del intestino humano, así como los polizones microbianos de las naves espaciales con destino a Marte.

En aquel momento incierto de la historia, Sogin se encontraba, por edad y geografía, entre los primeros de la lista de la junta local del Servicio Selectivo. Aún no lo habían reclutado, pero parecía algo inminente, y eso era antes de que el primer sorteo hiciese los reclutamientos menos arbitrarios. «Hube de tomar la decisión repentina de permanecer en la universidad o ir a Vietnam.» La guerra estaba en su peor momento; la ofensiva del Tet, en febrero de aquel año, había helado la sangre a muchos jóvenes estadounidenses —incluidos Mitch Sogin y yo—, pero, por injusto que fuera, aún se podía obtener una prórroga para seguir con los estudios de posgrado. «Decidí quedarme en la universidad —me dijo Sogin—. Fue así de simple.» Empezó a trabajar en un doctorado bajo la dirección de Woese. El tema era el ARN ribosómico.

Woese había observado algo notorio en Mitch Sogin durante los primeros años; el joven no solo era inteligente, sino que también era habilidoso con el equipo. Cierta combinación de talentos —destreza, aptitud mecánica, precisión, paciencia, un poco de fontanero y un poco del electricista— lo hacían bueno no solo en el trabajo experimental, sino también en la creación de herramientas para llevarlo a cabo. Sol Spiegelman había pedido y pagado una serie de aparatos para la secuenciación de ARN mediante el método de Sanger; pero ahora él estaba en Columbia, y había dejado allí su instrumental.

«Así que Carl heredó el equipo. Pero no tenía a nadie que supiera utilizarlo.» Nadie hasta que Sogin se unió a su personal de laboratorio. «Yo era el responsable de importar toda la tecnología» del laboratorio de Spiegelman y otras fuentes al laboratorio de Woese. Sogin aprendió tanto como pudo de Bishop sobre las técnicas de Fred Sanger antes de que se marchara a Nueva York, y pasó a ser el encargado de mantenimiento de Woese, además de su estudiante de doctorado, reuniendo y teniendo a punto los instrumentos para la secuenciación del ARN ribosómico.

Woese no era un experimentalista. Era un teórico, un pensador, como Francis Crick. «Nunca usó un elemento del equipo de su propio laboratorio», según Sogin. Nada, a menos que contemos las cajas de luz fluorescente para ver negativos. El propio Sogin las había fabricado, para examinar las imágenes de los fragmentos de ARN dejadas por el fósforo radiactivo en negativos de rayos X de gran formato. Había convertido toda una pared de estanterías, utilizando láminas de plástico translúcido y más lámparas fluorescentes, en una sola gran caja de luz vertical, como un tablón de anuncios. Lo llamaron el «tablón luminoso». Visto sobre una caja o sujeto al tablón luminoso, cada nuevo negativo mostraba un patrón de óvalos oscuros que parecía una manada de amebas gigantes corriendo por una llanura luminosa. Era la «huella dactilar» de una molécula de ARN. Los recuerdos de los miembros del laboratorio en aquella época, así como algunas viejas fotografías, muestran a Carl Woese mirando fijamente, hora tras hora, esas huellas dactilares.

«Era un trabajo rutinario, tedioso, pero que exigía la máxima concentración», recordaría el propio Woese.[31] Cada punto representaba una pequeña cadena de bases, por lo general un mínimo de tres letras, pero no más de unas veinte. Cada negativo, cada huella dactilar, representaba el ARN ribosómico de una criatura diferente. La suma de los patrones, que tomaba forma en el cerebro de Carl Woese, encarnaba un nuevo bosquejo del árbol de la vida.

14

La mecánica de trabajo en el laboratorio de Woese durante el tiempo en que estuvo Mitch Sogin y durante gran parte de la década siguiente era intrincada, laboriosa y un tanto espeluznante. Implicaba el uso de líquidos explosivos, altos voltajes, fósforo radiactivo, al menos una forma de bacterias patógenas y un conjunto de procedimientos de seguridad en gran medida improvisados. El sueño de todo niño. Unos valientes estudiantes de posgrado y posdoctorado y asistentes técnicos a las órdenes de un líder trataban de impulsar la ciencia hacia puntos donde nadie, ni siquiera Fred Sanger o Linus Pauling, había llegado antes. La Agencia de Seguridad y Salud Ocupacional de Estados Unidos, aunque fundada recientemente, todavía no se daba cuenta.

El objetivo fundamental era secuenciar variantes de una molécula del seno más profundo de toda vida celular, compararlas y deducir la historia de los parentescos evolutivos desde el comienzo. Woese ya había localizado en ese elemento universal de la anatomía celular el ribosoma, la máquina que convierte la información genética en proteínas, pero quedaba pendiente una decisión crucial, la de qué molécula ribosómica debía estudiar. Los ribosomas constan, como ya se ha mencionado, de dos subunidades, una pequeña, abrazada a otra más grande, como las aurículas y los ventrículos del corazón, cada cual compuesta de ARN y proteínas. Las fracciones del primero incluyen varias moléculas distintas y de diferentes longitudes. Al principio, Woese apuntó a una corta molécula de ARN de la subunidad mayor conocida como 5S por razones inextricables en las que no es preciso entrar aquí. Solo interesa recordar el 5, un número pequeño. Aquella molécula resultó insatisfactoria porque, siendo tan corta, la información que contenía era muy limitada. El alfabeto de los nucleótidos que componen el ARN es ligeramente diferente del alfabeto del ADN: A, C, G y U, de uracilo, en lugar de la T de timina, y no había suficiente A-C-G-U en ninguna de las pequeñas secuencias de 5S para distinguir a unas criaturas de otras. Así que cambió a una molécula más larga de la subunidad menor y, aun a riesgo de provocar una conmoción al lector, diré su nombre. ¿Por qué? Porque es importante, y una vez que lo conozca, lo retendrá: ARNr 16S. No es para tanto, ¿verdad?

El ARN ribosómico 16S es un componente estructural de todas las bacterias que hay en la Tierra, y estos organismos fueron lo que Woese estudió inicialmente.

Hay una variante cercana, el ARNr 18S, en los ribosomas de criaturas más complejas, como los animales, las plantas y los hongos. La molécula 16S y la variante 18S podrían servir como estándar de referencia, la gran pista para deducir divergencias y parentescos entre todos los organismos celulares. Puede decirse que era la pieza más fidedigna, molecular o de otra clase, para componer un árbol de la vida. Y esta identificación, aunque nunca ocupó la primera página de The New York Times, fue la única gran contribución de Carl Woese a la biología de los siglos XX y XXI.

A principios de la década de 1970, el objetivo inmediato de Woese era extraer ARN ribosómico de diferentes organismos para tener el mayor conocimiento posible de la secuencia genética de la molécula de ARNr elegida en cada organismo y hacer comparaciones a partir de las que poder estimar el grado de parentesco. Comenzó con bacterias, porque hay muchos tipos fáciles de cultivar en un laboratorio, y su historia colectiva es muy antigua. Observar las bacterias de numerosas familias diferentes abrió a Woese la perspectiva de poder apreciar contrastes incluso en una molécula de evolución tan lenta como la del ARNr 16S. Él y su equipo procedieron a extraer ARN ribosómico de las células bacterianas, purificar muestras de las moléculas de 16S y cortarlas en fragmentos de diferentes tamaños mediante enzimas. Luego separaron los fragmentos por electroforesis, con un campo eléctrico y una «pista de carreras» de papel empapado o de gel.

En la electroforesis, se añade una solución de fragmentos mezclados a la «pista de carreras», se da la corriente y la fuerza eléctrica tira de los fragmentos pequeños más rápido que de los grandes, lo que hace que se separen en distintas bandas u óvalos por la superficie. En el procedimiento de Woese, cada fragmento comprendía solo algunas de las bases A, C, G, U, tal vez tres, cinco, ocho y hasta veinte, pero siempre una fracción minúscula de la molécula. Esos pequeños fragmentos podían volver a propulsarse, esta vez en dirección lateral, y la secuencia exacta comenzaría a aclararse por las diferencias químicas y eléctricas entre A, C, G y U. Los fragmentos pequeños eran más fáciles de secuenciar por este método que una cadena monumental. Como podemos imaginar, AAG era más fácil de discernir que AAUUUUUCAUUCG.

Se distinguían varias etapas en este trabajo. Con la primera, se iniciaba el proceso de separar los fragmentos. En la segunda, esto se hacía en una dimensión lateral, y se revelaban más cosas de cada uno de los fragmentos, los cuales se hacían discretamente reconocibles conforme corrían no solo a lo largo de la pista, sino ahora también en dirección lateral. Debido a su contenido radiactivo, los fragmentos aparecían como óvalos en las placas de rayos X. A partir de estas, un intérprete experto como Woese podía inferir las secuencias, es decir, separar las A, C, G y U y determinar el orden en cada fragmento. Una vez clarificado, el fragmento era más como una palabra que como una ameba insondable. Tenía su propia ortografía. ¿Cuáles eran las letras que componían esta palabrita, este o aquel fragmento? ¿Eran CAAG? ¿Eran CAUG? ¿O algo más largo y diferente? ¿Tal vez CUAUGG? Las respuestas eran importantes, porque de esas palabras, sumadas en forma de párrafos, Woese deduciría el grado de parentesco de las criaturas de las que provenían.

Si las secuencias seguían siendo ambiguas después de esta segunda etapa, y a menudo lo eran, al menos en los fragmentos más largos, se volvían a cortar con otras enzimas, lo que constituiría la tercera etapa. En muy raras ocasiones, había una cuarta, aunque por lo general, además de innecesaria, era impracticable, porque la corta vida media del fósforo radiactivo con el que se había alimentado a esas bacterias hacía que la radiación se desvaneciera rápidamente, de manera que, a las dos semanas, la imagen de los bits ya no quedaba impresionada en la placa. La experiencia permitió a Woese adquirir un buen criterio sobre cuándo cortar los fragmentos y cómo completar la tarea en un máximo de tres etapas.

Mitch Sogin y quienes lo sucedieron se encargaban de cultivar los microbios, extraer el ARN, hacer los cortes y someter los fragmentos a electroforesis. Hacían mejoras en la metodología —diferentes enzimas para los cortes o modificaciones de la electroforesis— y, para 1973, el laboratorio de Woese había llegado a ser el principal usuario de la tecnología de secuenciación de ARN a la manera de Sanger de todo el mundo. Mientras los estudiantes de posgrado y los técnicos obtenían huellas dactilares, Woese dedicaba el tiempo a observar las manchas de las placas. ¿Era este esfuerzo tedioso en la práctica, pero profundo en sus potenciales resultados? Sí. «Había días —escribiría Woese más tarde—, en que volvía caminando del trabajo a casa diciéndome: “Woese, hoy has vuelto a destruir tu mente”.»[32] Los años entre 1968 y 1977 se hicieron largos y solitarios. En la actualidad, la secuenciación es una tarea facilísima, pero Woese se adelantó a su tiempo, reuniendo datos como un hombre que se arrastra a gatas por un desierto de grava. No habría podido hacerlo sin una firme determinación.

Colaborar con él como asistente o como estudiante de posgrado también requería fortaleza para soportar la grava. Mitch Sogin atendía los suministros de fósforo radiactivo —un isótopo designado como P32, con una vida media de catorce días—, que en 1972 ascendieron a una cantidad considerable. El P32 llegaba los lunes en forma líquida dentro de un contenedor de plomo diseñado para proteger al transportista, aunque no a quien lo abría. Sogin extraía una cantidad medida del líquido y lo añadía al cultivo bacteriano que fuese a procesar a continuación. «Hacía cultivos con P32. Era una locura —decía, como si fuese un recuerdo sin más—. No sé cómo aún estoy vivo.» Como las bacterias se multiplicaban en medios de cultivo que carecían de fósforo, un nutriente vital para ellas, sacaban partido con avidez del P32 y lo incorporaban a sus moléculas. Luego, Sogin extraía y purificaba el ARN ribosómico, «evitando en todo momento contaminar el laboratorio». O eso era lo que intentaba, en cualquier caso. Para separar el 16S de las otras fracciones ribosómicas, usaba unidades de electroforesis fabricadas por él mismo, cilindros con gel de acrilamida —un espesante soluble en agua, a veces utilizado en la industria tanto como en la ciencia— a través de los cuales migraban los diferentes fragmentos moleculares a diferentes velocidades. Luego congelaba el gel e intentaba cortarlo, como una mortadela, con un corte muy preciso. Era difícil: las rodajas se desplomaban cuando no debían, tenía que trabajar el material a la temperatura adecuada y «este era bastante radiactivo». Sogin dividía luego las moléculas 16S en fragmentos con una enzima, los cuales realizaban su propia carrera, no a través de cilindros de gel, sino a lo largo de una pista de papel especial absorbente.

Un extremo de la larga tira de papel entraba en un receptáculo conocido como «tanque Sanger» —por haberlo desarrollado Fred Sanger—, que contenía una solución líquida. La tira pasaba por un escurridor y, a continuación, el extremo saliente se introducía en otro tanque Sanger, conectado, como el primero, a un aparato que daba cargas eléctricas. En el fondo de los tanques había unos electrodos de platino de alto voltaje, cubiertos por tres pulgadas de la mencionada solución líquida, y, encima, al menos cuarenta centímetros de Varsol, un disolvente no muy distinto del utilizado en pinturas, destinado a enfriar la tira de papel. «El Varsol es volátil y explosivo», me contaba Sogin. La fuente de energía eléctrica suministraba unos tres mil quinientos voltios y muchos amperios, recordaba, «lo suficiente para matarte». Y también lo suficiente para que una chispa errante alcanzara el Varsol y provocara una explosión.

Toda esta panoplia de máquinas intrincadas y peligrosas se hallaba dentro de un recinto protector que podía cerrarse con grandes puertas corredizas desde el piso hasta el techo, en un rincón del laboratorio principal, conocido como la cámara de electroforesis. Se reducía a preparar el sistema, cerrar las puertas, encender el aparato y esperar lo mejor. «Yo era demasiado tonto para tener miedo de nada —me dijo Sogin—. Demasiado inocente. Demasiado joven. Inmortal.» También tuvo suerte. Nadie sufrió daño alguno.

Cuando Sogin terminó el doctorado y se preparó para irse, Woese contrató a una joven llamada Linda Bonen, una espontánea de otro departamento, para que se encargara de algunos trabajos técnicos. Criada en una zona rural de Ontario, había estudiado en la Universidad de Illinois y obtenido un máster en Biofísica. El propio Woese la preparó para el nuevo trabajo de laboratorio. Le enseñó cómo cortar el ARN en fragmentos, cómo llevar a cabo la electroforesis en las dos dimensiones, cómo preparar las placas y hasta un poco sobre la manera de interpretarlas para deducir a qué fragmento, a qué pequeña ristra de letras, correspondía una mancha en una placa. ¿Era UCUCG o UUUCG? Difícil de asegurar. Pero aquí hay GAAGU, obviamente diferente. Woese la formó pacientemente en estas tareas y en su significado.

«Fue un instructor muy bueno», recordaba Bonen cuatro décadas más tarde, cuando me encontré con ella en la Universidad de Ottawa, donde se había convertido en una profesora de biología de cabello gris, experta como nadie en genética molecular, con las suaves maneras de una maestra de escuela. «El producto final fue un “catálogo” de tal o cual microbio», me contó, el cual no era sino una lista de los diferentes fragmentos encontrados dentro de las moléculas de ARNr 16S de ese organismo. Un catálogo. Si los fragmentos fuesen palabras, esos catálogos serían párrafos. La comparación de unos con otros revelaba el grado de similitud entre dos organismos según un estándar muy preciso y, cuanto menor fuera, podía interpretarse como una mayor distancia temporal en la evolución. ¿Dónde habían divergido del tronco las ramas mayores, y las ramas secundarias de estas, y por qué de ellas, y por qué entonces, y a qué criaturas dieron origen? Más allá de la tediosa metodología de recolección de datos, estas eran las preguntas que Woese esperaba responder.

¿Cómo era, le pregunté a Bonen, como jefe y maestro?

—Bueno, él nunca actuaba como un jefe —respondió—. Hablaba con voz suave y era de carácter tranquilo y reservado. Estoy segura de que usted ha...

Vaciló. Me preguntó si lo había conocido personalmente o si me había encontrado con él alguna vez.

Nunca. No le expliqué la razón, pero esta era simple: Woese había muerto a fines de 2012, ya anciano, atacado con dureza y rapidez por un cáncer de páncreas, poco antes de que pudiera dar con él.

—Para la gente, era Carl —dijo ella—, no el jefe.

Bonen me mostró una fotografía, un recuerdo de sus archivos personales, de un joven Carl Woese en el laboratorio, bañado por una luz verde amarillenta, con las mandíbulas apretadas, observando un patrón de manchas oscuras; un tipo apuesto y desenvuelto, de cabello corto y castaño, y con una camiseta deportiva de rayas, que no habría desentonado en un escenario con los mismísimos Beach Boys. Casi disculpándose, añadió: «Esta es la única fotografía buena que tengo». Era diferente de lo que yo había esperado. La imagen que tenía en mente era la de madurez, la del tímido, malhumorado y reverenciado doctor Carl Woese.

Era tímido, sí, dijo Bonen. Pero «reverenciado» no, eso no era así, no era una palabra que ella... y aquí de nuevo su voz se diluyó. Luego añadió: «Solo lo traté durante un corto periodo de tiempo».

15

Poco después del corto periodo de Linda Bonen, Ken Luehrsen tuvo una experiencia algo diferente en el laboratorio de Woese. Era un universitario de Illinois cuando conoció a Woese, uno de los ponentes de un seminario sobre biología del desarrollo, algo muy alejado del campo experimental que lo caracterizaba. La lógica detrás de este desajuste, según Luehrsen, era «simplemente que a otros profesores les gustaba escuchar a Carl, conocer su modo de plantear las cosas, por si podían incorporar algunas de sus ideas a su propia investigación». Woese era notoriamente brillante, lleno de ideas, pero celoso de sus esfuerzos. «Indudablemente, Carl lo veía como una oportunidad para ganar un poco de crédito como docente sin tener que hacer demasiado trabajo.» En el seminario, asignaba a los estudiantes la tarea de hacer presentaciones, en las que explicaban algún artículo científico, y él moderaba sin dificultades la discusión. Odiaba la forma más ardua de enseñar en un aula —preparar y dar lecciones, eso nunca—, porque «sentía que lo alejaba de su verdadera querencia: el origen y la evolución de la vida».[33]

Después de participar en el seminario, Luehrsen se dirigió a aquella formidable figura y le pidió realizar un proyecto de graduado bajo su dirección. Woese no solo aceptó, sino que, además, para sorpresa de Luehrsen, lo «puso en su despacho», un cuarto muy pequeño con dos escritorios, ambos cubiertos de caóticas pilas de papeles, y le dijo, quién sabe si en serio o en broma: «Así podrá vigilarme».[34] Luehrsen estaba confuso. ¿Debería estar allí? ¿Tendría que largarse cada vez que sonara el teléfono para respetar la privacidad de Woese? La incomodidad disminuyó cuando vio que Woese pasaba poco tiempo en el despacho, pues dedicaba la mayor parte al trabajo de laboratorio, «a leer huellas dactilares de ARNr 16S en el tablón luminoso».

A la muerte de Woese, Ken Luehrsen escribió una breve necrológica donde hablaba del trabajo y del temperamento de aquel hombre, así como de las interacciones que habían mantenido durante tanto tiempo, para una publicación junto con otros homenajes en una revista científica. Lo evocó de nuevo cuando lo localicé en San Carlos, en California, en el límite de Silicon Valley, donde se había convertido en científico de alto rango e investigador de biotecnología, además de consultor de una pequeña empresa radicada tras unas puertas de cristal en un parque empresarial. Para entonces tenía ya muchas patentes en biotecnología, de metodologías para crear anticuerpos y otros productos moleculares, y vivía cómodamente en un antiguo enclave contracultural de la península, un lugar conocido como Half Moon Bay, desde el cual podía desarrollar sus actividades. Trabajaba cuando quería. En la empresa, era como el anciano venerable rodeado de colegas jóvenes y audaces, sentados alrededor de la mesa, para quienes Woese era, a lo sumo, un nombre de vago recuerdo, como Darwin o Fibonacci. Alto y delgado, con perilla, tranquilo y algo sardónico, Luehrsen propuso que nos escapáramos al centro para comer sushi, después de lo cual hablamos durante la mayor parte de la tarde.

«Puede que estuviera en tercero en aquel entonces —me contó sobre su primer contacto con Woese—. No tenía ni idea de nada.» A pesar de la ignorancia de Luehrsen, el «gran hombre» se esforzó con él; una tutoría privada era para Woese menos aborrecible que dar clase delante de unos bancos ocupados por jóvenes con rostro indiferente. «Me explicó lo que estaba haciendo. Tal vez entendiera una cuarta parte.» Pero el joven prestaba mucha atención y enseguida se puso al día. «Creo que veía que me interesaba, y yo, por mi parte, era muy trabajador.»

Fue en 1974 cuando Luehrsen se unió al laboratorio de Woese como estudiante asistente, junto con un estudiante de posgrado, para encargarse de la poco envidiable tarea de extraer ARNr radiactivo de los cultivos bacterianos. Ambos procedían a verter la gran dosis de diez milicurios de P32 en distintos cultivos y, tras la incubación nocturna, para dejar que las bacterias la absorbieran, introducían la mezcla en una centrifugadora, para reunirlas en una pequeña bola que disolvían en una solución, para luego comprimir el producto mediante una especie de versión para usos de laboratorio de una cafetera de émbolo. Esto servía para rasgar las células bacterianas y dejar sueltas sus entrañas. Luehrsen y su compañero obtenían el ARN ribosómico por extracción química, después de lo cual, las diferentes fracciones —las moléculas 16S frente a las demás, incluida otra más corta conocida como 5S— se separaban con los cilindros de gel de acrilamida que había fabricado Mitch Sogin. Además de dicha sustancia —hoy reconocida como probable carcinógeno—, usaban fenol, cloroformo, etanol y fósforo radiactivo. «¡A veces era un auténtico lío! —escribió Luehrsen en sus memorias—. El contador Geiger no dejaba de sonar.»[35]

Una de las bacterias que cultivó y comprimió fue el Clostridium perfringens, el microbio causante de la gangrena gaseosa, una horrible forma de necrosis que prende en el tejido muscular vulnerable a causa de heridas, especialmente las heridas abiertas de los soldados en los campos de batalla. Luehrsen se quejó cuando se enteró de ello, pero Woese «se rio entre dientes y dijo que no se preocupara», porque nadie tenía allí una herida abierta.[36] Le dijo que había estado en la facultad de Medicina «dos años y dos días», y podía asegurarle que era poco probable que el Clostridium perfringens le produjera una gangrena. Luehrsen se tomó aquello como una lección —no para que confiara en Woese, sino más en su propia perspicacia—. Nunca indagó en por qué razón habría abandonado el investigador la facultad de Medicina a los dos días de haber iniciado el tercer curso de pediatría.

Después de licenciarse en Illinois en 1975, Ken Luehrsen se puso a trabajar en su doctorado bajo la dirección de Woese, justo cuando este decidió introducir un cambio, ligero pero crítico, en el corazón del laboratorio, que le permitiría hacer su descubrimiento más sorprendente. Hasta entonces, ambos habían centrado los análisis moleculares en bacterias comunes y algunos otros organismos unicelulares, como las levaduras, fáciles de obtener y de cultivar en el laboratorio. Pero no fue más que un esfuerzo preliminar, pues luego refinaron los métodos. «Una de las cosas que quería hacer era observar bacterias poco comunes», me dijo Luehrsen. Woese esperaba que esto quizá le deparara una visión «profunda de la evolución», en la que podría apreciar «profundas divergencias» entre una gran rama de la vida y otra. Así que buscó y encontró la colaboración de un colega del departamento de Microbiología, Ralph Wolfe, uno de los principales expertos mundiales en el cultivo de un grupo microbiano conocido como los metanógenos.

El nombre de estos deriva de un aspecto extraño de su bioquímica, que es la emisión de metano como subproducto de la metabolización de hidrógeno y dióxido de carbono en ambientes sin oxígeno. Para decirlo más claramente, estos microorganismos producen el gas de los pantanos que se encuentra en los humedales fangosos en los que burbujea, y otro similar en la tripa de las vacas, que estas expulsan en forma de eructos y ventosidades. Ciertos metanógenos también prosperan bajo la capa de hielo de Groenlandia, en las profundidades de los océanos y en otros ambientes extremos, como los ardientes suelos de los desiertos. Ralph Wolfe informó a Woese de que, a pesar de compartir este rasgo metabólico, existía una extraña discontinuidad en el conjunto de los metanógenos en cuanto a sus formas. Por un lado estaban los cocos, esféricos, y por otro los bacilos, con forma de bastón. Como se consideraban dos tipos distintos de bacterias, los microbiólogos no acertaban a clasificar los metanógenos, es decir, no sabían si juntarlos por su metabolismo o separarlos por su forma. El enigma captó el interés de Woese.

Dicho esto, y mucho más, Ken Luehrsen puso fin a nuestra conversación y me despidió con algunos regalos. Uno era una copia en blanco y negro de una foto que había hecho a mediados de la década de los setenta, una instantánea que mostraba a Woese con el tablón luminoso, absorto ante un patrón de manchas oscuras y con un puñado de rotuladores para codificar por colores lo que veía, así como un lápiz para el registro de datos puesto en la oreja derecha. El otro regalo de Luehrsen era una hoja amarillenta —no una copia, sino un original— de su propio cuaderno de la época. Se trataba de un catálogo de fragmentos de un microorganismo, los más de los cuales contenían fogonazos de las cuatro letras de código cuidadosamente registradas en dos columnas: UCUCG, CAAG, GGGAAU y decenas más de combinaciones. En la parte superior, una abreviatura, también escrita a mano, indicaba el nombre del microorganismo por el cual era conocido en aquel entonces, Methanobacterium ruminantium. Más tarde me di cuenta de que, a pesar del nombre, no se trataba de una bacteria. Luehrsen me había dado el historial genético de una forma de vida aparte.

Anotación de fragmentos de ARN en una placa con «huellas dactilares».

Ilustración de Patricia J. Wynne.

16

¿Cómo clasificar los metanógenos? ¿Qué puesto ocupan en el árbol de la vida? ¿Con qué otros microorganismos están más estrechamente emparentados? Estas preguntas, que Woese y sus colegas se hacían a mediados de la década de los setenta, corresponden a una importante disciplina con el nombre adusto de «taxonomía bacteriana», la empresa de clasificar bacterias en grupos anidados, es decir, especies, géneros, familias, etcétera. Alguien pone a un microorganismo el nombre de Methanobacterium ruminantium, pero, luego, ¿dónde lo incluye?

Puede parecer un ejercicio in arcana, una actividad marginal o una trivialidad risible al lado de la que coleccionar sellos parece un deporte de aventura. Las bacterias son minúsculas, relativamente simples e invisibles. Pero si serlo es carecer de importancia, la gravedad y las microondas también entrarían en esa categoría. Es útil recordar que la mayoría de las formas de vida existentes en la Tierra son microbianas, que determinan las condiciones de existencia del resto de la vida, y que el cuerpo humano contiene al menos tantas células microbianas —esos pequeños pasajeros que viven en el intestino, en la piel, en los folículos de las pestañas y en muchos otros sitios— como células humanas. Nuestro entorno también es altamente microbiano; y nuestra comida; y el aire que respiramos. Los microbios cubren el mundo, y una gran parte de estos son bacterias. Algunas son útiles acompañantes de la humanidad. Las hay benignas, y otras son rapaces dispuestas a envenenarnos la sangre, multiplicarse en nuestros pulmones y matarnos. Así que no es baladí distinguir unas bacterias de otras.

Una vez, los científicos creyeron que era posible diferenciarlas visualmente por medio del microscopio. Incluso supusieron que el concepto de especie, tal como se aplica a animales, plantas y hongos, podía aplicarse igualmente a las bacterias. Fueron simplificaciones útiles en su época, como las de la física newtoniana antes de que Einstein la corrigiera. Pero fue hace ya mucho tiempo.

Uno de los primeros protagonistas en este campo fue un científico llamado Ferdinand Julius Cohn, botánico y microbiólogo de la Universidad de Breslau —ciudad polaca hoy conocida como Wrocław— a fines del siglo XIX. Cohn es una figura atractiva, y no lo es más porque sus importantes contribuciones fueron eclipsadas por contemporáneos suyos más recordados, cuyos logros fueron más prácticos e impresionantes, como Louis Pasteur, Robert Koch o Joseph Lister. Ellos se centraron en las enfermedades, la agricultura y el vino. Cohn trabajó principalmente en la descripción y clasificación de organismos microscópicos. Pero nadie hace películas de Hollywood sobre taxónomos bacterianos.

Cohn no fue el primer investigador que distinguió entre clases de bacterias y trató de colocar a todo el grupo en la ubicación adecuada en el árbol de la vida. Pero fue más pertinaz y perceptivo que los demás, e hizo mucho por sacar la bacteriología de la niebla de confusiones que se había prolongado durante más de un siglo, desde que asombrados observadores como Leeuwenhoek vieran esas pequeñas criaturas a través de microscopios simples. Varias ideas y ajustes en el método llevaron sus observaciones más allá. La microscopía avanzó, con unas lentes mejores que iban montadas en instrumentos de precisión. El laboratorio de Cohn comenzó a cultivar bacterias en medios sólidos, como rodajas de patata cocida, no en líquido nutriente, como era la antigua usanza. Esto permitió a Cohn elegir, cultivar y considerar diferentes cepas por separado. Además, se dio cuenta de que las características fisiológicas y los comportamientos de las bacterias, y no solo sus estructuras, podrían ser útiles para distinguir especies. ¿Cómo se multiplican en diferentes medios? ¿Cómo se mueven? Por entonces, Cohn había abrazado la teoría de la evolución de Darwin, y por eso tenía sentido para él que las cepas bacterianas pudieran cambiar y adaptarse con el tiempo. Se trataba de algo gradual, muy diferente de un tipo de transformación total —el de una forma bacteriana que se transforma repentinamente en otra—, que era lo que algunos científicos imaginaban que ocurriría. Cohn no creía en esta transformación. Veía a las bacterias como organismos fundamentalmente estables en sus identidades. Finalmente, publicó su sistema, que clasificaba las bacterias en cuatro familias: esféricas, con forma de bastón, filamentosas y espirales, cada una con un imponente nombre en latín. Dentro de estas familias hizo distinciones más finas, separándolas en géneros y especies.

No todos los investigadores de este campo aceptaron la clasificación que hizo Cohn de las especies bacterianas, ni compartieron la convicción sobre las identidades estables ni la idea de que las bacterias que cambiaban de forma se mantuvieran con ella durante más de una década. El juicio de los historiadores de la ciencia fue, por lo general, positivo para él, como hombre y como científico; destacaban sus «reservas» hacia la autopromoción, su modestia, sus elocuentes lecciones y el haber conseguido «esclarecer casi todo lo que era correcto e importante de una masa de afirmaciones confusas sobre lo que en su tiempo era el tema más difícil de estudiar».[37] Además de afirmar la realidad de las especies bacterianas y esbozar una forma de clasificarlas, Cohn hizo mucho, junto con Pasteur, para acabar con la inveterada ilusión de que las nuevas formas de vida surgen por generación espontánea. Él demostró que esto no era así. Las bacterias no aparecen de la nada, sino que proceden de algún lugar o situación, ya sea de la contaminación, porque llegan flotando en el aire o de esporas que despiertan. El trabajo de Cohn era «completamente moderno en carácter y expresión», según un cronista autorizado en este campo científico, que en 1938 escribió que «quien lo lee con atención tiene la sensación de transitar de la historia antigua a los tiempos modernos».[38] Pero lo que parecía moderno en 1938 no parece moderno ahora.

Incluso el muy empírico Ferdinand Cohn cometió errores. Uno de ellos fue que, después de toda su investigación, seguía creyendo, como muchos de sus colegas, que las bacterias pertenecen al reino vegetal. De ahí que su árbol de la vida resultase equivocado a la luz de los conocimientos posteriores. Por otro lado, la premisa de la transformación radical de una forma bacteriana en otra era mucho más complicada de lo que pudo imaginar.

17

«Caos» fue el nombre del grupo al que Linneo, el gran sistematizador, relegó en la edición de 1774 de su Systema naturae a las bacterias de Leeuwenhoek y a otras criaturas minúsculas.[39] Este juicio se mantuvo mucho tiempo. Incluso en el siglo XX, décadas después de Ferdinand Cohn, los expertos seguían discutiendo sobre si la taxonomía de las bacterias tenía algún sentido o era una empresa irremediablemente caótica.

Desde 1923, la fuente estándar para identificar bacterias fue un grueso compendio, el Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, editado por el bacteriólogo David Hendricks Bergey. Pero, a medida que avanzaba la microbiología, se hizo evidente que el sistema de Bergey era vago, incongruente y, en algunos aspectos fundamentales, inexacto. No ofrecía un árbol de la vida bacteriana. Solo era una ensalzada guía de campo. Aun así, otros investigadores que criticaron el manual de Bergey y luego trataron de mejorarlo se encontraban con que la crítica era mucho más fácil que la mejora. La tarea de la clasificar las bacterias era demasiado difícil. Casi no había registro fósil de los antepasados de las bacterias. No había suficientes diferencias en la forma externa o la anatomía interna, aun examinadas a través de potentes microscopios, para hacer finas distinciones. Y los aspectos fisiológicos podían ser engañosos, ya que podían reflejar adaptaciones paralelas más que ancestros compartidos. ¿De qué le servía esto a todo el que intentaba clasificarlas? Una pista: Carl Woese ofrecería una respuesta, pero no lo hizo hasta 1977. Este enigma llegó al punto culminante en 1962, cuando dos de los microbiólogos más importantes del mundo, C. B. van Niel y Roger Stanier, manifestaron su desesperación.

Van Niel era un holandés que había estudiado en Delft y que, en 1928, emigró a California. Allí dio clase en una estación biológica marina que pertenecía a la Universidad de Stanford. Tenía especial interés en la fisiología y la taxonomía bacterianas. Roger Stanier, por su parte, era un joven canadiense, alumno de Van Niel, luego su protegido y finalmente su colaborador. En 1941, cuando el primero apenas contaba veinticinco años, ambos fueron coautores de un influyente artículo sobre la clasificación de las bacterias.

Este artículo fue decisivo para toda una generación, hasta que ambos autores lo repudiaron. El propio Stanier admitió luego que le daba cierta vergüenza, sobre todo porque había presionado a Van Niel para que lo firmara como coautor, como estudiante y profesor, aunque el trabajo fuera principalmente de Stanier. El artículo contenía, además de una incisiva crítica del manual de Bergey, una nueva y brillante propuesta de clasificación de las bacterias que no era una simple lista de comprobación ni una guía de campo, sino un sistema «natural» que reflejaba el parentesco evolutivo. Dividía las bacterias conocidas en cuatro grupos principales, como había hecho Ferdinand Cohn, y las situaba en un reino de criaturas simples junto con otro grupo, el de las algas verdeazuladas.

¿Algas? Sí, las algas verdeazuladas, como entonces se las llamaba, habían constituido durante mucho tiempo un grupo ambiguo, porque parecían estar a horcajadas del límite entre bacterias y plantas. Esto era en parte lo que había hecho creer a Cohn que todas las bacterias eran plantas, la difusa línea que delimitaba a las algas verdeazuladas. Algae era un término general para un holgado conjunto de organismos fotosintéticos, incluidas aquellas pequeñas criaturas verdeazuladas, pero esto no significaba que todas las algas tuvieran un único ancestro común. ¿Lo tenían? Stanier y Van Niel decían que no. Por su nueva definición, las algas verdeazuladas eran más similares a las bacterias que a otras algas, y estos dos grupos debían estar juntos en un reino propio, aparte de todos los demás. Por último, etiquetaron dichas células como «procariotas» —que significa «antes del núcleo», como ya se ha mencionado—, en contraste con las células eucariotas, que serían todas las demás. La grafía de estos nombres se corrigió más tarde con una transliteración más exacta de las raíces griegas, quedando en Prokariota y Eukariota. El núcleo en cuestión era un núcleo celular. Así como una bacteria no tiene núcleo, tampoco lo tienen los microorganismos entonces conocidos como algas verdeazuladas, los cuales se clasifican ahora como cianobacterias. Los avances en microscopía desde el fin de la Segunda Guerra Mundial, incluida la de tipo electrónico, habían proporcionado a los microbiólogos una mejor percepción de estas y otras diferencias, lo cual hizo posible un nuevo análisis que permitió distinguir lo que es una bacteria de lo que no lo es. Stanier y Van Niel hicieron este nuevo análisis y una precisión de la categoría de procariota en un nuevo artículo publicado en 1962 y titulado «El concepto de bacteria». A su modo de ver, el «duradero escándalo intelectual de la bacteriología»[40] era que este concepto nunca se había definido claramente. ¿Qué era una bacteria? Mmm... difícil decirlo.

Stanier y Van Niel intentaron corregir la situación, juntando bacterias y algas verdeazuladas como procariotas y oponiéndolas a la categoría alternativa, la de las células eucariotas, que comprende todas las demás formas de vida celular. Según Stanier y Van Niel, las principales características distintivas de una célula procariota eran (1) la ausencia de núcleo, (2) la división celular por fisión, en lugar de por el elaborado proceso de duplicación de los cromosomas conocido como mitosis, y (3) una pared celular reforzada por cierto tipo de molécula apta para formar tramas y con el nombre de fantasía de peptidoglicano. Sí, parece el nombre de un reptil volador del Jurásico. Pero olvidémonos de esto por ahora; lo recordaré cuando el peptidoglicano regrese como una pista importante para entender la estructura más profunda del árbol de la vida, así como esa ramita que sale de una rama mayor, que a su vez diverge de la gran rama de la que los humanos hemos brotado.

La dicotomía entre procariotas y eucariotas, entre células sin núcleo y células con núcleo, que pueden ser relativamente simples y relativamente complejas, se erigió en un principio como organizadora fundamental de la biología. Stanier, junto con otros dos coautores, diría más tarde en un libro de texto que «probablemente represente la mayor discontinuidad evolutiva que se ha encontrado en el actual mundo de la vida».[41] También fue para nosotros, los humanos, un sano recordatorio del insoslayable vínculo que tenemos con otras criaturas, incluidas algunas muy humildes. En el nivel más básico de clasificación, nosotros somos eucarióticos, como lo son las amebas, las levaduras, las medusas, los pepinos de mar, los pequeños parásitos causantes de la malaria o los rododendros. Para una persona, la brecha entre una ameba y una bacteria puede parecer estrecha —en parte porque la mayoría nunca, o al menos no desde que estudiáramos biología en secundaria, las hemos visto por un microscopio—, pero la distancia entre los procariotas y los eucariotas es astronómica. Podemos pensar que el mundo viviente, como, comenzando por el artículo de Stanier y Van Niel de 1962, los biólogos de hecho pensaban, se divide en proks y euks.

Además de exponer esta idea, «El concepto de bacteria» es notable porque en él Stanier y Van Niel declaraban su rendición en la batalla de la taxonomía bacteriana. En esta confesión fueron francos y tajantes. Desde Leeuwenhoek, los microbiólogos habían estado buscando la mejor manera de clasificar las bacterias. Desde Darwin, habían discutido sobre cómo una bacteria estaba emparentada con otra. Ya estaba bien. «A cualquier buen biólogo le resulta intelectualmente angustioso dedicar su vida al estudio de un grupo que no se puede definir fácil y satisfactoriamente.»[42] El propio C. B. van Niel le había dedicado cuarenta años. Él y Stanier aludían a la «elaborada propuesta taxonómica» que habían publicado en 1941, «la cual a ninguno de los dos nos interesa ya defender».[43] No le demos más vueltas. Admitieron haberse «vuelto escépticos sobre el valor» de cualquiera de tales sistemas formales o sobre el esfuerzo empleado para desarrollarlos, aunque todavía afirmaban la importancia de averiguar qué eran las endemoniadas bacterias.

Este escepticismo, esta desesperación del taxónomo, se había agitado dentro de Van Niel desde hacía mucho tiempo. Dos décadas antes, justo cuando firmó aquella primera propuesta elaborada, le había confesado a Stanier su pesadumbre en una carta: «Hace muchos, muchos años, me invadía una gran sensación de que todos nuestros esfuerzos, mis esfuerzos, eran baldíos. Acabé enfermo de tanto darle vueltas en el laboratorio —aún en Delft— y de hablar y pensar sobre los nombres y los parentescos de los microorganismos». ¿Algo de eso era tangible? ¿Tenía algún valor poner las bacterias en cajas etiquetadas? «Durante esos periodos, cuando volvía a casa después de un día en el laboratorio, iba deseando que me contrataran en algún sitio como profesor de enseñanza secundaria.» No es que él fuera a disfrutar semejante ocupación, y lo sabía, pero, al menos, decía, «tendría alguna garantía de que lo que estoy haciendo se considera de algún valor».[44] Puede que hoy en día viéramos aquí el indicio de un trastorno bipolar, pero es igual de probable que Van Niel simplemente viera la taxonomía bacteriana con gran claridad.

Con la grafía revisada —Prokariota y Eukariota—, estas dos categorías quedaron consagradas durante una generación como las más fundamentales de la vida. Las células eucariotas tenían núcleos celulares, mientras que las procariotas no lo tenían Esa dicotomía parecía representar, como Stanier y sus coautores habían escrito, la mayor brecha evolutiva que ha dividido el mundo viviente. Había dos tipos básicos tipos de criaturas, proks y euks, pero no había nada entre ellos.

Todo esto es importante saberlo, porque Carl Woese demostró que era una equivocación.

18

A principios de 1976, con Ken Luehrsen y otros aún como ayudantes, Woese había hecho su particular forma de análisis y catalogación en muestras de aproximadamente treinta especies, con base en diferencias halladas en las moléculas de ARN ribosómico para determinar el parentesco. La mayoría eran procariotas, pero también examinó algunas eucariotas —que portaban en los ribosomas aquella molécula ligeramente diferente, denominada ARNr 18S, en lugar de 16S—, las de la levadura entre ellas, con fines mínimamente comparativos. Podía distinguir una prok de una euk tan solo con inspeccionar las manchas de una placa. Y estaba ansioso por examinar esas «bacterias poco comunes», los metanógenos, de cuya existencia Ralph Wolfe le había alertado.

La complicación de los metanógenos estaba en que, puesto que el oxígeno los envenenaba, les costaba multiplicarse en el laboratorio. Pero el equipo de Wolfe contaba con un ingenioso estudiante de doctorado, Bill Balch, que lo había resuelto al idear una forma de cultivarlos en tubos de aluminio presurizados con tapones de goma negra; bastaba con recurrir a unas jeringuillas para introducir o extraer material de ellos. Balch proporcionó a los metanógenos una atmósfera de hidrógeno y dióxido de carbono sin rastro de oxígeno, más un medio de crecimiento líquido, y estos se multiplicaron. Woese envió a su propio colaborador de posdoctorado, un joven larguirucho llamado George Fox, formado en ingeniería química, a trabajar con Balch en el cultivo de metanógenos para luego tratarlos con el fósforo radiactivo. Luego, Fox, Luehrsen y otros miembros del laboratorio de Woese incorporaron ese trabajo al resto del proceso: extraer el ARN radiactivo, purificarlo para obtener concentraciones de moléculas 16S y 5S, cortarlas en fragmentos, utilizar la electroforesis para separarlos y obtener la impresión de las manchas en las placas. El primer metanógeno que trataron tenía un nombre formal tan largo, Methanobacterium thermoautotrophicum, que hasta el propio Woese lo descartó como «monstruo de catorce sílabas»[45] y prefirió usar una etiqueta más breve, una que denotaba la particular tensión que había en el laboratorio, la de Delta H.(1) Al examinar la huella dactilar primaria en el tablón luminoso, Woese advirtió algo extraño.

Ya tenía suficiente práctica en la lectura de las huellas dactilares y podía reconocer de inmediato cierto par de pequeños fragmentos, comunes a todas las bacterias, que expresaban «a voces» su carácter de procariotas.[46] Los buscó en la placa primaria de Delta H. No aparecían. Intrigado pero paciente, esperó la huella secundaria, con los fragmentos empujados hacia los lados, para que le revelara más detalles. La obtuvo del técnico varios días después. El 11 de junio de 1976, Woese volvió a colocar la placa primaria en el tablón luminoso, con la secundaria ante sí, sobre la mesa luminosa, y trató de interpretar lo que veía. Como era habitual en esta etapa del proceso, intentó utilizar la placa secundaria como guía para inferir las secuencias de bases de los fragmentos del patrón primario. Aparte de la mesa y de la tabla, la habitación estaba a oscuras. Podemos imaginar el reflejo de un resplandor inquietante en el rostro. Pronto notó más rarezas.

Los dos fragmentos seguían ausentes, pero no solo eso; Woese se volvió hacia una parte diferente del patrón, esperando ver otro fragmento conocido: una secuencia «firma» propia de todas las células procariotas.[47] Pero no estaba. En su lugar, encontró un fragmento extraño, una secuencia bastante larga que no debería estar ahí. ¿Qué estaba pasando?, se preguntó, como contaría más tarde.[48] El ARNr de metanógeno simplemente «no parecía» procariótico. Y cuantos más fragmentos secuenciaba, menos procarióticos parecían. Por aquel entonces, Woese conocía las secuencias de ARN ribosómico de las bacterias tan perfectamente que el modo en que percibía la molécula se había convertido en un persuasivo estándar normativo. Y en este organismo en particular, Delta H, había algo anormal. Algunos fragmentos bacterianos aparecían donde se los esperaba y cuando se los esperaba, sí. Pero otros parecían eucarióticos, lo que indicaba una forma completamente distinta de vida: ¿una levadura, un protozoo? ¿Qué era? Y había otros que eran raros sin más. ¿Qué era ese ARN?, se preguntaba. ¿Y a qué tipo de organismo representaba? No podía ser de un organismo procariota. Tampoco era eucariótico. Ni de Marte, porque contenía demasiados tramos familiares de código de ARN. «Entonces me di cuenta», escribiría después.[49] Había «algo ahí fuera», en los abundantísimos ecosistemas del planeta Tierra, quería decir, además de los procariotas y los eucariotas.[50] Una tercera forma de vida.

Woese lo llamó con sorna su «experiencia parabiológica».[51] Era el momento estelar de su vida científica.

19

Después de su muerte en diciembre de 2012, los documentos de Woese, con correspondencia científica, manuscritos, artículos de revista y otros materiales, fueron a los archivos de la Universidad de Illinois para clasificarlos, conservarlos y custodiarlos. Se encuentran en varios lugares diferentes, entre ellos el Centro de Investigación de Archivos, una especie de anexo ubicado en un viejo edificio de ladrillo rojo de la calle Orchard, cerca del límite sur del campus. Un letrero a la entrada, guardada por una multitud de tejos y un conjunto de hostas crecidas desordenadamente, lo identifica de manera desconcertante, pero históricamente precisa, como Laboratorio de Campo de Horticultura. Dentro, archivados cuidadosamente en treinta y cuatro cajas a las que se puede acceder previa solicitud, se hallan los documentos de Carl Woese. Una calurosa tarde de julio me encontraba allí sentado a una mesa, leyendo cartas, tratando de hacerme una idea sobre el lado humano de este hombre peculiar, cuando apareció John Franch, ataviado con una camiseta oscura y una gorra. Franch es el archivista adjunto, y se había encargado de dar cuenta del laboratorio de Woese después del funeral, así que conoce mejor que nadie el material recogido en él. Le habían hablado de mi interés y quería mostrarme algo.

Me condujo a la parte trasera del edificio, de techo alto y arqueado, y abrió una puerta cerrada con llave. Era una de las «cámaras», me dijo, que en otro tiempo había servido para almacenar la fruta, en particular manzanas, de los huertos destinados a la investigación hortícola, de los cuales la calle Orchard había tomado su nombre. En un momento determinado, llegó a haber ciento veinticinco variedades de manzanas cultivadas justo detrás del edificio, las cuales se recogían en cestas o en cajas para dejarlas almacenadas allí mismo o para prensarlas y hacer sidra y vinagre. Al otro lado de la puerta había una estancia con aire acondicionado, sin manzanas, pero con unas estanterías metálicas alineadas a lo largo del lado izquierdo y mesas a lo largo del derecho. Los estantes contenían cientos de grandes cajas de color amarillo mate —el embalaje original de las placas Kodak de rayos X—, lo que constituía la biblioteca de huellas dactilares de secuenciación de ARN obtenidas por Woese. Cada caja tenía una etiqueta en el borde con una fecha y el nombre del organismo cuyos fragmentos describía.

Al otro lado de la estancia, había algunas placas repartidas por las mesas, con las que Franch había estado trabajando. Me mostró tres hojas grandes, cuidadosamente pegadas, que formaban un tríptico de imágenes. Me fijé en los patrones de manchas oscuras, amebas que galopaban por una llanura. Para mí, no tenían ningún sentido particular. Pero, para Woese, hablaban con elocuencia de identidad, parentesco y evolución. Si había algo extraño, Woese lo habría visto.

Esto es Delta H, dijo Franch.

20

Inmediatamente después de su epifanía, Woese compartió aquello con George Fox, el becario de posdoctorado al que le había asignado la tarea de cultivar, junto con Bill Balch, los metanógenos. Como más tarde recordaría Fox, «irrumpió en la sala del laboratorio contiguo donde yo estaba» anunciando que tenían algo único entre manos.[52] Luego, anduvo por todo el laboratorio, entre los jóvenes estudiantes y asistentes «para proclamar que habíamos encontrado una nueva forma de vida». Fox recordaba que, luego, había señalado, entre cortante y divertido, «que, por supuesto, aquello sería cierto suponiendo que yo no hubiera arruinado el aislamiento de ARNr 16S».[53] Cautelosos como eran, repitieron todo el proceso con Delta H y obtuvieron el mismo resultado. Así que no, Fox no lo había arruinado.

«George siempre fue escéptico», escribió Woese más tarde sobre sus reacciones al descubrimiento, pero añadía que él valoraba tal escepticismo como buen instinto científico.[54] Gracias a su doctorado en ingeniería química, Fox afrontaba los saltos epifánicos, aun los del jefe, con cautela empírica. De hecho, el escepticismo instintivo que ambos compartían ante un resultado tan sorprendente ayuda a explicar por qué trabajaron tan bien juntos. Pero las anomalías en las huellas dactilares también persuadieron a Fox. Según diría, parecían «saltar de la página», y estuvo de acuerdo en que esas diferencias sugerían una tercera y muy distinta forma de vida.[55]

Con todo, ambos sabían que convencer a otros científicos de aquel descubrimiento histórico sería difícil. Se necesitaban más datos. Así que el laboratorio de Woese volvió a ponerse manos a la obra, con la metodología y la ayuda de Balch, para cultivar otro metanógeno más y obtener sus huellas dactilares. Por el momento, Woese y sus colegas trabajarían guardando silencio. A finales de 1976, tenían cinco catálogos genéticos adicionales de otros cinco microbios metanogénicos; todos eran muy diferentes entre sí, pero, al mismo tiempo, compartían las trazas de una diferencia mucho mayor frente a cualquier otra cosa de cuya existencia se tuviera conocimiento, mucho más profunda y común.

21

Las bacterias son versátiles y diversas, pero decir solo esto es quedarse corto. Que están muy extendidas también lo es. Son difíciles de categorizar, difíciles de identificar y difíciles de ordenar en grupos emparentados, como Stanier y Van Niel admitieron en última instancia. Son casi omnipresentes en la mayor parte de la Tierra, tanto en entornos naturales como antrópicos; flotan en el aire, recubren superficies por doquier, atestan los océanos y se las encuentra incluso en profundas rocas subterráneas. Nuestra piel, como ya se ha dicho, está cubierta de ellas. Nuestro intestino está repleto de ellas. Pueden superar en número a las células humanas en una proporción de tres a uno. Las bacterias también viven en pozos, aguas termales, charcos y desiertos; en la cima de las montañas, en lo profundo de minas y cuevas, en las mesas de nuestro restaurante favorito y en nuestra boca y la de nuestro perro.

A partir de unas muestras de limolita triásica de unos estratos enterrados durante al menos ciento cuarenta millones de años, perforados hasta tres kilómetros de profundidad en el oeste de Virginia, se ha cultivado una especie llamada Bacillus infernus. En el océano Pacífico, a 10,9 metros de profundidad, en la fosa de las Marianas, se encuentran sedimentos que también contienen bacterias vivas. En la Antártida, una masa de agua conocida como el lago subglacial Whillans, cubierta por una capa de ochocientos metros de hielo y con una temperatura casi por debajo de los cero grados, alberga una robusta comunidad de bacterias. Y allí prosperan, en la oscuridad y el frío, alimentándose de azufre y de los compuestos de hierro de la roca quebrada.

Otras prefieren el calor. A estas se las llama «termófilas». Una de las bacterias termófilas más famosas se llama Thermus aquaticus, y se cultivó por primera vez a partir de una muestra recogida en el Parque Nacional de Yellowstone por el microbiólogo Thomas Brock y por un estudiante, Hudson Freeze, en 1966. La encontraron en una piscina humeante y multicolor llamada Mushroom Spring, en la cuenca del géiser de Norris, a una temperatura de unos 69 grados centígrados. Thermus aquaticus contiene una enzima especializada para copiar su ADN, la cual, debido al inmenso calor de su hábitat natural, funciona bien a altas temperaturas, y fue un elemento clave en el desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa para amplificar ADN. Por esta técnica, muy útil en muchos aspectos de la investigación genética y de la ingeniería biotecnológica, recibió su principal creador, pero no Thomas Brock, el Premio Nobel.

Hay otras bacterias termófilas que pueden encontrarse en el entorno de las fuentes hidrotermales del fondo marino, donde ayudan a fijar las cadenas alimenticias al producir su propio material orgánico a partir de los compuestos de azufre disueltos que se expulsan con el agua caliente, y de las que se alimentan los pequeños crustáceos y otros animales. Hay un gusano tubular gigante, una de esas llamativas criaturas rojas que se contonean por estas fuentes y carecen de boca y tubo digestivo, que se nutre de las bacterias que se multiplican dentro de sus tejidos.

Según una estimación, la masa total de bacterias excede la masa total de todas las plantas y animales de la Tierra. Han estado en ella, de una u otra forma, durante al menos tres mil quinientos millones de años, creando en gran medida las condiciones bioquímicas en que la mayoría de los demás seres vivos han evolucionado. Si no las vemos es simplemente porque nuestros ojos no están calibrados a la escala apropiada para ello. Puede haber más de mil millones de células bacterianas en una onza de tierra, y cinco millones en una cucharadita de agua dulce, pero no podemos oír su crepitación ni su bullicio. Un único tipo de bacterias marinas conocido como Prochlorococcus marinus, que se mueve libremente en los océanos tropicales del mundo y es fotosintético, como las plantas, puede ser la criatura más abundante en la Tierra. Una fuente estima su población permanente en tres octillones de individuos, un número que sería algo así como 3.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

Las bacterias varían en forma y tamaño. La diferencia de forma es interesante, y la de tamaño, drástica. El volumen medio de una célula bacteriana es una décima del de una célula animal. En el extremo superior de la gama está Thiomargarita namibiensis, una extraña especie descubierta en el fondo marino cerca de Namibia, cuyas células se hinchan hasta alcanzar tres cuartos de milímetro de diámetro y están rellenas de glóbulos perlados de azufre. En el extremo inferior del rango se encuentra el Mycoplasma hominis, una bacteria diminuta con un pequeño genoma, sin pared celular, que, sin embargo, se las arregla para invadir las células humanas y causar infecciones urogenitales.

Las formas bacterianas pueden ser, como ya he mencionado, de bastón, de esfera, de filamento y en espiral, con variaciones que en algunos casos representan adaptaciones del movimiento o la penetración. Resulta que estas geometrías, a pesar de los esfuerzos y las convicciones de Ferdinand Cohn, no son guías fidedignas para establecer la filogenia. La forma puede ser adaptativa, y las adaptaciones pueden ser convergentes y ancestrales. La redondez puede ser buena para protegerse de la desecación. La elongación, como en las formas de bastón o filamento, parece ayudar a la natación, y un flagelo mucho más. Las bacterias filamentosas cuya sección transversal presenta forma de estrella, recientemente descubiertas en una sustancia con el delicioso nombre de «limo de mina», presente en las profundidades de una mina de platino de Sudáfrica, pueden beneficiarse gracias a su superficie ampliada de una mayor absorción en ambientes pobres en nutrientes.[56] El movimiento de rotación de las espiroquetas, como las que causan la sífilis y la enfermedad de Lyme, evidentemente les permite serpentear a través de obstáculos que otras bacterias no pueden flanquear fácilmente, como revestimientos de órganos humanos, membranas mucosas o la barrera entre nuestro sistema circulatorio y nuestro sistema nervioso central; una capacidad de acceso fatal para nosotros. Incluso las formas menos dinámicas, como la de bastón corto de los bacilos, la de esfera de los cocos y la de un bastón ligeramente curvado, como una coma, sirven muy bien a las bacterias causantes de una larga lista de enfermedades como ántrax, neumonía, cólera, disentería, hemoglobinuria, blefaritis, faringitis estreptocócica, escarlatina o acné, entre otras.

Aunque muchas bacterias viven como células solitarias, abriéndose paso y satisfaciendo sus necesidades de forma independiente, otras se agrupan en pares, racimos, pequeñas aglomeraciones, cadenas y colonias. Las células cocoides de la Neisseria gonorrhoeae, causante de la gonorrea, se juntan de dos en dos, formando unidades bilobuladas parecidas a un grano de café. El género Staphylococcus recibe su nombre de las palabras griegas para «gránulo» (kókkos, de aspecto esferoide) y «racimo de uvas» (staphylè), porque las células estafilocócicas tienden a arracimarse. La mayor parte de las cuarenta especies de estafilococos son inofensivas, pero el Staphylococcus aureus puede producir infecciones en la piel, en las heridas y en la sangre, sinusitis, meningitis, síndrome del choque tóxico y otras enfermedades desagradables, y quien tiene la mala suerte de recibir una dosis de estas pequeñas uvas en una de sus formas resistentes a los antibióticos, como la SARM, un monstruoso producto de la transferencia horizontal de genes —algo que ya he mencionado, y sobre lo cual volveré—, podría acabar viviendo entre agudos dolores. Las células de ciertas especies de estreptococos, incluidas las que causan impétigo y fiebre reumática, se unen como eslabones de una cadena.

Las bacterias también pueden formar películas complejas y persistentes en ciertas superficies —las rocas de un fondo marino, las paredes de vidrio de un acuario, la prótesis metálica de una cadera—, donde pueden cooperar para exudar una sustancia extracelular viscosa que las nutre de manera colectiva, manteniendo la estabilidad de su pequeño entorno, sirviéndoles como una especie de matriz de comunicación y hasta protegiéndolas de los antibióticos. Estas superficies aceitosas con vida, conocidas como biopelículas, pueden ser más delgadas que los pañuelos de papel o tan gruesas como un cúmulo de nieve, y pueden incorporar múltiples especies. Los bastones de Acinetobacter baumannii tienen mala fama por su capacidad para depositar biopelículas persistentes sobre superficies secas y aparentemente limpias en los hospitales.

Las cianobacterias, entre las que se cuenta el abundantísimo Prochlorococcus, convierten la luz en energía y liberan como subproducto gran parte del oxígeno atmosférico de la Tierra. Las bacterias purpúreas también realizan la fotosíntesis, pero utilizan azufre o hidrógeno en lugar de agua como materiales para el proceso, y no producen oxígeno. Las bacterias litotróficas o comedoras de rocas, que obtienen energía del hierro, el azufre y otros compuestos inorgánicos, presentan variantes más ingeniosas de las que nos gustaría saber. Unos investigadores japoneses han descubierto recientemente una nueva bacteria, la Ideonella sakaiensis, que digiere el plástico. Ciertas bacterias oceánicas con iniciativa, como Marinobacter salarius, se han enfrentado al desafío de procesar los hidrocarburos del derrame de petróleo de la Deepwater Horizon. Otras bacterias tienen una capacidad desarrollada, tanto en presencia de oxígeno como sin él, de darse un festín con basuras, aguas residuales, diversos compuestos inorgánicos, plantas, hongos o tejidos animales, incluida la carne humana. Las bacterias del ácido láctico, que pueden tener forma de bastón o esférica, están presentes en los productos lácteos, ocupadas en la tarea de fermentar los carbohidratos y resistentes al ácido que crean. A muchas de ellas también les gusta la cerveza.

Carl Woese no conocía todas estas particularidades en 1977, cuando examinaba por primera vez las huellas dactilares de los metanógenos. Sin embargo, la abundancia, la omnipresencia y la variedad de las bacterias ciertamente no le eran desconocidas. Pero aún mayor era el conocimiento que del campo de la bacteriología tenía Ralph Wolfe, que se había formado en los fundamentos clásicos con Van Niel y otros. La reacción de Woese ante sus propios resultados preliminares debió de sonar mucho más radical, mucho más impactante, cuando pasó de compartirlos con George Fox y los miembros de su propio laboratorio, a hacerlo también con Wolfe, después de repetir el análisis de ARNr de Delta H, el primer metanógeno. «La voz de Carl manifestaba incredulidad —escribiría Wolfe en sus memorias—, cuando dijo: “Wolfe, estas cosas no son bacterias”.»[57]

22

Ralph Wolfe me lo contó, de forma algo más elaborada, treinta y nueve años después, cuando fui a verlo a Urbana. Por entonces era un profesor emérito de microbiología de noventa y tres años, un caballero frágil y delgado con una sonrisa fácil, que aún conservaba el despacho y acudía a él como si no encontrara la jubilación del todo satisfactoria. En el escritorio había papeles, libros y un ordenador; detrás, en la pared, colgaba una réplica de la «pistola» de Alessandro Volta, un dispositivo parecido a un arma de fuego inventado por Volta a fines de la década de 1770 para probar la inflamabilidad de los gases de los pantanos, el metano entre ellos.

El laboratorio de Woese estaba entonces en Morrill Hall, en South Goodwin Avenue, y el de Wolfe, en un edificio adyacente conectado por una pasarela. En ocasiones, Woese la atravesaba para tratar de varios asuntos. «Venía por el corredor y, al verme, me dijo: “Wolfe, ¡estas cosas no son bacterias!”.» Wolfe se sonrió y, para no dejar de captar mi interés, continuó con la recreación la escena.

«Por supuesto que lo son, Carl.»

Wolfe le dijo que, vistas al microscopio, parecían bacterias. Pero Woese no utilizaba el microscopio. No lo había hecho en ningún momento. Recurría a las huellas dactilares del ARN ribosómico.

«Bueno, no están relacionadas con nada que haya visto.»

Volviendo al presente, Wolfe añadió: «Esa fue la afirmación fundamental que lo cambió todo».

23

«Pasamos al modo de avance rápido»,[58] recordaba Woese al recapitular aquellos acontecimientos. A finales de 1976, el equipo había obtenido huellas dactilares y catálogos de cinco metanógenos adicionales, con otros más en reserva. Recogió por escrito que estaba bastante seguro de que ninguno de los nuevos catálogos era procariótico, al menos no en el sentido predominante de esa palabra, que significaba bacterias y solo bacterias. Además, ninguno de los organismos era eucariótico. Pero «todos eran del mismo tipo», un tercer tipo, otra cosa, algo anómalo, cuya existencia hasta era insospechable. Woese empezó a pensar que tendría que anunciar la existencia de un nuevo reino de seres vivos, y proporcionarle un nombre, inventar una nueva y gran categoría, reconocer la singularidad de esos seres y reagruparlos. Por supuesto, no se trataba en realidad de un nuevo reino. Había descubierto un grupo natural de formas de vida que había existido aparte durante mucho tiempo sin que nadie lo hubiera reconocido, y que podría llamarse un «reino», o un «reino primigenio», o un «dominio», según la convención humana que se prefiriese.

Woese creía que este descubrimiento, aún sin anunciarse, ofrecía «una rara oportunidad de someter la teoría de la evolución a una seria prueba predictiva».[59] Pensaba que la teoría de Darwin era, en oposición a cualquier otra, la única que reconocía la continuidad hereditaria más un grado de variación aleatoria durante largos periodos de tiempo, y explicaba la forma en que esa variación daba lugar a la adaptación y a la diversidad, principalmente por medio de la selección natural. Woese pensaba que, si sus primeros hallazgos eran correctos, estos deberían servir como guía para predecir de manera aproximada qué otros datos y descubrimientos surgirían. De la premisa de que ARNr 16S representaba un reloj molecular muy lento, con un mínimo de variación seleccionada, dedujo que ese reino recién descubierto debía representar una división muy antigua. Lo que quería decir que se habría originado cerca del comienzo de la vida celular, tal vez hace tres mil quinientos millones de años. Y ahora, él intentaba establecer sus límites y sus características. A medida que, junto con su equipo, iba añadiendo más microbios entre sus miembros —más metanógenos y quizá también otros microorganismos, cada uno conocido por su catálogo de fragmentos de ARN—, Woese esperaba dos cosas: elucidar que ese reino sin nombre era, en efecto, radicalmente distinto del resto del mundo viviente, y que, sin embargo, abarcaba una gran diversidad. «La prueba de estas dos principales predicciones evolutivas —escribió— orientaría a partir de entonces nuestro trabajo.»[60]

Tres dominios y, dentro de los eucariotas, cuatro reinos con cuatro tipos de célula.

Ilustración de Patricia J. Wynne.

En agosto, el equipo publicó un artículo cuidadosamente contenido, con solo una pista de lo que se avecinaba, en el Journal of Molecular Evolution, la misma revista en la que Emile Zuckerkandl continuaba ejerciendo de director. Era una coincidencia lógica de tema y proclama, porque Zuckerkandl, cuando trabajaba con Linus Pauling, había ayudado a articular la misma premisa a la que Carl Woese recurría con tenacidad: la de que la ramificación de los linajes «debería ser en principio definible tan solo en términos de información molecular».[61] En este caso, tal información consistía en las secuencias de ARN ribosómico de los dos primeros metanógenos que el equipo de Woese había caracterizado. Uno de estos metanógenos era una cepa de M. ruminantium aislada del líquido del rumen o panza de una vaca, que alguna persona amigable del departamento de Ciencia de los Lácteos de la universidad les había facilitado. El otro era Delta H, la cepa conocida como el monstruo de catorce sílabas, M. thermoautotrophicum, de la que se sabía que vivía a altas temperaturas y metabolizaba hidrógeno. Le pregunté a Ralph Wolfe dónde habían obtenido la muestra inicial de este exótico microbio.

—Lo obtuvimos aquí mismo, de un desagüe.

Más concretamente del desagüe de un digestor de lodos.

—¿En Urbana?

—Sí.

El autor que aparecía en primer lugar en este discreto artículo era Bill Balch, alumno de posgrado de Wolfe que se había ganado la prioridad como autor por el desarrollo de la técnica del tubo sellado y etiquetado para el cultivo de metanógenos. «Fue al poder contar con esa técnica —me dijo Wolfe—, que pudimos llevar a cabo esos experimentos con Carl. Porque todo estaba sellado, y se podía inyectar el P32 en el cultivo.» El P32, recordemos, era el fósforo radiactivo. «Con las técnicas anteriores habríamos tenido que estar abriendo el tapón y luego enjuagarlo, lo cual habría sido una pesadilla radiactiva.» El sistema de Balch permitía inyectar el P32 con una jeringa a través del tapón negro de goma. Él cultivaba los microbios, George Fox extraía el ARN y la técnica de laboratorio de confianza de Woese, una joven llamada Linda Magrum —sustituta de la otra Linda que antes había hecho ese papel, Linda Bonen—, preparaba las placas de las huellas dactilares para que Woese las analizara. Los tres, más el propio Ralph Wolfe, figuraron como coautores, con el nombre de Woese al final, lo que reflejaba su papel de autor principal. Además de describir la metodología, aquel artículo apostillaba de manera inexpresiva que los dos metanógenos no se parecían mucho a las bacterias «típicas».[62] Mencionaba que la divergencia podía representar «el acontecimiento filogenético más antiguo hasta ahora detectado»;[63] una declaración sustancial hecha con la suficiente vaguedad para que pasara casi inadvertida.

En octubre, el equipo publicó un segundo artículo en una revista de mayor difusión, Proceedings of the National Academy of Sciences, conocida como PNAS. Esta vez, era George Fox el primero en la lista de los autores. Se recogían los datos de diez especies de metanógenos, cada una evaluada por la similitud que tuviesen con cada una de las otras nueve, así como con tres especies de las que los autores aún llamaban, con cautela, «bacterias típicas». Fox había creado un sencillo sistema de medición mediante el cual el catálogo de un microbio podía compararse con el de otro, dando como resultado un coeficiente en forma de número decimal que representaba el grado de similitud. A partir de la comparación de cada uno de estos trece microbios con todos los demás, presentó un cuadro general del grado de similitud de cada uno de ellos con cada uno de los demás. Los datos podían venir dispuestos en una tabla rectangular con los nombres en el margen izquierdo y en la parte superior, y los números en cada punto de coincidencia, como en los cuadros que muestran las distancias entre pares de ciudades. Solo que en lugar de kilómetros, la tabla recogía coeficientes de similitud. A partir de esos números y de la premisa de que la similitud reflejaba el parentesco, Fox confeccionó un dendrograma, es decir, una figura ramificada con los nodos de divergencia entre los principales linajes, con una rama para cada organismo. Aunque el dendrograma se imprimió apaisado —algo así como los corchetes de la clasificación del torneo de baloncesto de la NCAA— en lugar de verticalmente, de hecho era un árbol: el primero de los nuevos árboles de la vida en la era de Carl Woese. Habría muchos más.

Este árbol mostraba a las «bacterias típicas» en una rama mayor. Los diez metanógenos se ramificaban a partir de una segunda rama mayor. «Estos organismos —decía el artículo— parecen estar solo lejanamente emparentados con las bacterias típicas.»[64] De nuevo decían los cinco autores menos de lo que pensaban. La expresión «bacterias típicas» era una circunspección temporal que pronto iba a desaparecer.

Un mes más tarde apareció en PNAS un tercer artículo, el más atrevido y radical, cuyos autores eran únicamente Woese y Fox. El título solo insinuaba de manera entreverada su intención, la de reorganizar «los reinos primarios» de la vida. Otra vez con recurso a los coeficientes de similitud de Fox, comparaba los metanógenos unos con otros y con «bacterias típicas», y cada uno de ellos con varios organismos eucariotas, incluidos una planta y un hongo. La conclusión era radical: hay tres ramas mayores en el árbol de la vida, no dos. La dicotomía procariota-eucariota tal como la habían propuesto Stanier y Van Niel, generalmente aceptada en la biología, no era válida. «Existe un tercer reino», escribieron Woese y Fox, que incluye a los metanógenos, pero no se limita a ellos.[65] No son bacterias y no son eucariotas, explicaban. Son una forma de vida aparte.

Ambos autores dieron a su reino el nombre provisional de Arqueobacterias. «Arqueo-» parecía adecuado, ya que significa «arcaico», y los metanógenos parecían muy antiguos, con un metabolismo que podría haber sido muy adecuado a los primeros entornos de la Tierra hace unos cuatro mil millones de años, cuando todavía no existía una atmosfera rica en oxígeno. Woese había hecho esta misma puntualización en una entrevista para The Washington Post. «Son organismos a los que les encanta una atmósfera de hidrógeno y dióxido de carbono —dijo o, por lo menos, así lo citaron—. Y así es como se piensa que era la Tierra primitiva —añadió—, sin oxígeno y muy caliente.»[66] Pero la otra mitad de esa etiqueta compuesta, arqueobacterias, tendía a diluir el punto central del descubrimiento, el de que, como Woese le había anunciado a Wolfe, estos microorganismos no eran formas de vida bacterianas, sino que eran muy diferentes. Wolfe mismo le dijo a Woese que «arqueobacterias» era una mala elección. Si no son bacterias, ¿por qué conservar esa palabra? El nombre provisional se mantuvo durante doce años, antes de ser sustituido por otro mejor y más lógico, el de «arqueas».

24

George Fox ya no era aquel joven larguirucho cuando tomamos asiento en una pizzería anodina cerca del campus en Urbana, en la que se comió una pizza anodina, después de la sesión de apertura de un simposio en memoria de Carl Woese. Es un hombre que prefiere la comida sencilla, elemental, y casi se avergonzó de que yo pidiera una pizza de pepperoni y champiñones para mí. A sus sesenta y nueve años, se había pasado toda la vida en laboratorios y aulas; ahora había echado cuerpo y tenía una ligera papada, y había sustituido las gafas con montura de asta con las que aparecía en las fotos de la década de los setenta por otras de montura metálica; el cabello castaño se le había encanecido en la zona de las sienes, pero los ojos azules aún le brillaban cuando recordaba los días y años con Woese. Hoy profesor en la Universidad de Houston, Fox había tomado el avión para asistir al simposio en torno a Woese organizado por el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, una denominación que reflejaba el hecho de que Woese era ya una figura venerada en la Universidad de Illinois. Fox era uno de los invitados a dar una charla.

Había hecho su carrera académica en tres instituciones, en Houston durante casi tres décadas, precedidas de la época como becario posdoctoral con Woese en Illinois, tras haber pasado por la Universidad de Siracusa como estudiante universitario y doctorando. Las circunstancias de la llegada de Fox a Urbana fueron casuales, comenzando por una coincidencia en Siracusa, donde se había criado Woese. Fox perteneció a una fraternidad profesional de ingeniería de la Universidad de Siracusa, Theta Tau, de la que el padre de Carl Woese —que también se llamaba Carl Woese— había sido miembro fundador, por lo que Fox conoció el nombre. Cuando su interés científico cambió de la ingeniería química a la biología teórica, observó y quedó fascinado por algunos de los primeros trabajos del hijo. En particular por un artículo sobre lo que Woese llamaba mecanismo de «trinquete»[67] en la producción de proteínas por los ribosomas, una propuesta arriesgada, una idea atrevida e interesante —que luego se demostraría errónea en los detalles—, publicada en 1970. Así que Fox escribió al hombre del trinquete para pedirle una beca de posdoctorado, y Woese pareció ver la conexión de Siracusa como una cuestión de karma. Había que ocupar un puesto tras la salida de Mitch Sogin, el habilidoso estudiante de posgrado, así que se lo ofreció a Fox.

«No discutimos del sueldo —dijo Fox mientras daba cuenta de la pizza y de una Coca-Cola—. Nunca me envió una carta ofreciéndome el puesto. Fue puramente verbal.» Con tal seguridad laboral, Fox se casó y se presentó aquel otoño con su esposa en Urbana. Al llegar sin avisar, se encontró con un hombre a la puerta del laboratorio, una figura poco atractiva en vaqueros y camisa gris, con una cadena de la que colgaba un enorme manojo de llaves. «Parecía que fuera el maldito conserje.» Fox le dijo su nombre para proceder a hablar con él. «¡¿Ah, sí?! ¡Bienvenido!» Se trataba de Woese.

«Me llevó a su despacho para sentarnos y... —Fox vaciló—. ¿Tiene un papel?» En una de las hojas amarillas y con renglones de mi libreta, empezó a hacer un croquis de las partes del laboratorio. Dibujó un largo rectángulo y lo dividió. Había tres salas principales, me explicó, y la sala central, donde se encontraba la mesa luminosa donde Carl trabajaba normalmente. Linda Magrum y Ken Luehrsen estaban en la sala de la izquierda. Al lado derecho de la habitación central estaban el pequeño despacho personal de Carl y la sala de electroforesis. El cuarto de radiación y el cuarto oscuro estaban al otro lado del pasillo, y luego el de almacenamiento; tres espacios más que apenas eran más grandes que un armario. Woese le asignó una mesa en su despacho a Fox, con una puerta que permanecía abierta, «para que pudiera verme». Como el joven Luehrsen, solo que más vigilado por ser becario posdoctoral; Fox estaba en libertad condicional.

Al principio, Woese le encomendó la tarea de ensamblar secuencias de ARNr 5S, las más cortas y menos informativas de las moléculas de ARN ribosómico, como una forma de ponerse al día sobre lo que se hacía en el laboratorio. El trabajo arrojó algunos resultados inesperados, lo que indujo a Woese a intentar hacer de Fox un experimentador. Pero ese no era su fuerte, y él lo sabía. A Fox le interesaba «lo teórico», el análisis evolutivo profundo de los datos moleculares —lo que ahora se llamaría «bioinformática»— que Woese hacía, esto es, leer el código, sacar conclusiones y retrotraerse a hace tres mil millones de años o más. Por otro lado, Woese quería que obtuviera datos. «Estaba bajo una gran presión», recordaba Fox; la presión de las expectativas de Woese frente a sus propios intereses y aptitudes. «Lo que tenía que hacer para que continuara permitiéndome trabajar en el proyecto de comparación de secuencias era venirle casi cada día con un nuevo conocimiento.» Como eso era imposible, fue desterrado de nuevo al laboratorio para dedicarse a la tarea de cultivar las células calientes y extraer el ARN ribosómico. Pero Fox continuó mostrando a Woese, como en fogonazos, su valor como pensador. Gradualmente demostró que no solo era capaz de trabajar en las comparaciones de secuencias, sino también lo bastante bueno para acabar siendo el socio de confianza de Woese y hasta el único coautor del artículo culminante de 1977, en el que se anunciaba un tercer reino de la vida.

25

Varios meses antes de la pizza con George Fox, había querido saber cómo recibió aquel anuncio la comunidad científica de entonces, y se lo pregunté a Ralph Wolfe. «Fue un desastre», dijo Wolfe con suavidad. Luego me explicó, con la simpatía de la amistad, por qué la proclamación de Woese de un tercer reino, tanto en el contenido como en la forma de hacerla, sonó discordante para muchos de sus colegas. El quid del problema fue un comunicado de prensa.

El laboratorio de Woese había recibido el apoyo de la Fundación Nacional para la Ciencia y la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, esta última dentro de su programa de exobiología —centrado en la biología extraterrestre, en caso de que la hubiera—, al parecer porque los administradores de las subvenciones consideraron que la investigación sobre la evolución temprana podría ayudar a esclarecer la cuestión de la vida en otros planetas. Cuando iba a publicarse en PNAS el primer artículo de la serie «Los metanógenos no son bacterias», Woese accedió a una sugerencia de las agencias federales y permitió que se hiciera un anuncio público de sus hallazgos desde Washington, en lugar de simplemente dejar que el artículo saliera en el número de noviembre de la revista y hablara por sí solo, que era lo que en aquella época ocurría habitualmente con la ciencia. Ralph Wolfe no sabía nada de esto, a pesar de su estrecha conexión con el trabajo, hasta un día en que un conocido común dejó caer que al día siguiente se haría un comunicado de prensa. «¿Qué comunicado de prensa?», preguntó Wolfe.

Se había descubierto el pastel. Fue una situación delicada. «Unos minutos más tarde —me contó Wolfe—, Carl estaba en mi despacho, dando explicaciones.»

No mostró el menor enojo al contármelo. La comedia humana va por caminos diversos, y no siempre es divertida; el fallo de Woese solo fue una falta de comunicación entre amigos, un paso en falso de un colega al que tenía en alta estima. Para entender qué es lo que salió mal, hay que tener en cuenta un agravio que Woese había recibido años antes y el daño que le hizo hasta mucho después. «Presentó un artículo en París», dijo Wolfe. Era sobre el modelo del trinquete, la misma concepción inteligente, pero incorrecta, que más tarde captaría el interés de George Fox. Woese había concebido esta idea —una construcción conceptual sobre el modo en que funcionan los ribosomas en la producción de proteínas— y la llamó «mecanismo de trinquete recíproco», por el cual el ARN rotaría a través de la estructura del ribosoma, agregando aminoácidos a la cadena de proteínas, dando un paso adelante, y luego haciendo una recarga para seguir con otro paso adelante, pero nunca atrás.

«No expuso ninguna prueba —dijo Wolfe—. Lo presentó como un concepto.» Entre el público del congreso de París pudo haber luminarias como Jacques Monod, François Jacob y Francis Crick, a quien conocía un poco mejor que a los demás. «Era la última ponencia antes de la comida, y nadie hizo ninguna pregunta. Todos se levantaron y se fueron a comer. Y esto le dolió a Carl. Fue casi una herida mortal. Se sintió muy ofendido por el comportamiento de aquellos científicos. “Juro que la próxima vez no me ignorarán”, me dijo.» Y esta era la razón del comunicado de prensa.

Este salió de Washington, presuntamente con carácter confidencial hasta la fecha de publicación del artículo en la revista. El 2 de noviembre de 1977, el tercer reino se convirtió en el tema de conversación entre los primeros en enterarse. Al día siguiente, tras esta revelación y tres horas con Woese en su despacho, un reportero de The Times contaba la historia en la primera página, debajo de la foto mencionada al principio —la de Woese con las Adidas sobre un escritorio desordenado—, y con un titular que recalcaba el tema de la antigüedad: «Unos científicos descubren una forma de vida que antecede a los organismos superiores». El artículo, escrito por un veterano periodista del periódico llamado Richard D. Lyons, comenzaba diciendo lo siguiente:

Unos científicos que estudian la evolución de los organismos primitivos informan hoy de la existencia de una forma de vida aparte, que es difícil de encontrar en naturaleza. La han descrito como un «tercer reino» de material viviente compuesto por células ancestrales que aborrecen el oxígeno, digieren el dióxido de carbono y producen metano.[68]

Era relativamente exacto en comparación con la cobertura que dieron otros medios a la noticia. The Washington Post no lo hizo tan bien como The Times, que informó de que Woese aseguraba haber encontrado la «primera forma de vida en la Tierra», lo cual sugería que un organismo primigenio, la criatura viviente más antigua, desarrollada no se sabe cómo hace unos cuatro mil millones de años, había sobrevivido para ocupar aguas residuales en la Urbana del siglo XX. Incorrecto. The Chicago Tribune lo hizo aún peor, diciendo que Methanobacterium thermoautotrophicum, cuyo nombre escribieron mal, no había dejado ningún registro fósil porque «evolucionó y se ocultó» antes de que se formaran las rocas. ¿Qué rocas? «Un completo dislate», dijo Wolfe. The Tribune sacó la noticia con una gansada de titular que decía: «Unos bichos que parecen marcianos podrían ser la vida más antigua». De ahí la cobertura que dieron a la noticia otros medios a través de United Press International y otras cajas de resonancia, como los diarios locales; así, el Lebanon Daily News de Pennsylvania, con titulares similares que hablaban de la «forma de vida más antigua», en lugar de la diferencia entre los metanógenos y todas las bacterias «típicas». Las historias sobre la «forma de vida más antigua» pasaban por alto como mínimo un punto esencial que habían explicado Woese y Fox. Un titular como «La Forma de vida más rara» podría haberlo captado mejor.

Según Ralph Wolfe, el problema no era solo haber anunciado resultados científicos en un comunicado de prensa, sino que el propio Carl Woese carecía de habilidad para explicar las cosas de viva voz. Nunca había desarrollado las aptitudes necesarias para dar una buena conferencia. Se plantaba ante la audiencia —cuando lo hacía, que no era lo más frecuente— y se quedaba pensando profundamente, buscaba las palabras, empezaba a hablar y se detenía, por lo general sin haber conseguido inspirar o persuadir a nadie. Y de repente, en aquel noviembre de 1977, durante unos pocos días, recibió la atención del mundo.

«Cuando los reporteros lo llamaban e intentaban averiguar de qué se trataba todo aquello —me explicó Wolfe—, no era capaz de comunicarse, porque ellos no entendían su vocabulario. Por fin, dijo: “Esta es una tercera forma de vida”. Eso sí que era una noticia. Se abrió la veda y se escribieron las necedades más acientíficas que se pueda imaginar.» El comunicado de prensa fue contraproducente, pues las informaciones divulgadas eclipsaron el cuidadoso artículo de PNAS, y muchos científicos que no sabían nada de Woese llegaron a la conclusión, a decir de Wolfe, de que «era un chiflado».

Wolfe mismo tuvo de inmediato noticias de sus colegas. Entre las llamadas telefónicas de la mañana del 3 de noviembre de 1977, «la más civilizada y libre de palabras malsonantes» fue la de Salvador Luria, uno de los primeros gigantes de la biología molecular, ganador del Premio Nobel en 1969 y profesor en Illinois durante los primeros años de Wolfe, que le llamó desde el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) y le dijo: «Ralph, debes desvincularte de esta tontería o arruinarás tu carrera».[69] Luria había visto las portadas de los periódicos, pero todavía no había leído el artículo de PNAS con los datos que sustentaban sus conclusiones, al que Wolfe le remitió. Nunca volvió a llamar. Pero el daño estaba hecho. Después de la llamada de Luria y de otros, como Wolfe recordaba en sus memorias, «lo único que quería era esconderme en algún sitio».[70]

Wolfe añadió durante nuestra conversación: «Recibimos un montón de llamadas, todas negativas, de personas que estaban indignadas con aquel dislate. La comunidad científica lo rechazaba de pleno. Como resultado, el concepto quedó arrinconado durante al menos una década o incluso quince años». Él mismo se sintió seriamente afectado por los acontecimientos, y vio su reputación profesional en peligro. Se levantó un muro de resistencia —alimentado por una oposición visceral a hacer ciencia mediante comunicados de prensa— a reconocer a las arqueas como forma de vida separada. «Por supuesto, esto amargó mucho a Carl durante los años ochenta y hasta bien entrados los noventa —dijo Wolfe—. Lo afligía el que la comunidad científica rechazase su tercera forma: su filogenia y su taxonomía.» Como lo había sido con Stanier y Van Niel, y antes con Ferdinand Cohn, la taxonomía bacteriana volvía a ser un tema candente. Esta vez, la evidencia era molecular, y el trasfondo era la historia de la evolución a la más amplia escala.

26

Visto en retrospectiva, es difícil saber, y tal vez sea tentador sobrestimar, hasta qué punto se desacreditó, rechazó y ridiculizó a Carl Woese durante la década posterior a 1977. Desde luego, hubo algo de esto, sobre todo en Estados Unidos. Pero la oposición a su gran declaración se atemperó un poco después de otro artículo, de nuevo con Ralph Wolfe y Bill Balch como coautores, que ofrecía otras muchas pruebas, además de los datos de ARNr 16S, que apuntaban a los metanógenos como una forma de vida aparte. Por otro lado, la idea del nuevo reino encontró una cálida recepción en Alemania.

Unos investigadores alemanes —tres en particular— habían estado haciendo algunas observaciones paralelas. El primero era Otto Kandler, un botánico y microbiólogo de Múnich, interesado en las paredes celulares, que fue a Urbana a principios de 1977, antes de que se publicaran los artículos, y conoció a Woese a través de Ralph Wolfe. «Ralph lo acompañó a mi despacho para escuchar lo que teníamos que decir George y yo —recordaba Woese posteriormente del encuentro con Kandler—. Creo que sonrió.»[71] Con una sonrisa o no, Otto Kandler aceptó sin resistencia la premisa de que los metanógenos eran de todo punto únicos, porque él mismo lo había sospechado. Su propio trabajo había demostrado algo que incluso Woese y Wolfe no sabían: que las paredes celulares de al menos un metanógeno eran anómalas en un grado importante, puesto que no contenían peptidoglicano. Recordemos que este compuesto es la molécula que forma tramas para reforzar las paredes celulares, y que Stanier y Van Niel lo habían citado como uno de los caracteres definitorios de todos los procariotas. Pero no existía en las paredes celulares de un metanógeno que Kandler estaba estudiando; se encontraba ausente. Además, como le dijo a Woese, también parecía estar ausente en otras bacterias atípicas que vivían en medios con altas concentraciones de sal. Eran conocidas, por esa afinidad, como halófilas, «amigas de la sal».

El comentario de Kandler sobre las paredes celulares anómalas le despertó un recuerdo a George Fox. Una vez, en un curso de microbiología, le habían enseñado que todas las bacterias tienen paredes de peptidoglicano excepto las halófilas extremas. Después de que el alemán se lo recordara, acudió a la biblioteca para verificarlo y, mientras lo hacía, encontró otra pista para definir los caracteres que cabía incluir en este tercer reino. Aquí nos pondremos técnicos de nuevo, pero lo simplificaré: eran unos lípidos raros.

Los lípidos son un grupo de moléculas que incluye las grasas, los ácidos grasos, las ceras, algunas vitaminas, el colesterol y otras sustancias útiles a los seres vivos para diversos fines, como el almacenamiento de energía, la señalización bioquímica o como base estructural de las membranas. Hurgando en la biblioteca, Fox se enteró de que las bacterias halófilas contienen lípidos diferentes de los de las demás bacterias. Su estructura era diferente, con enlaces químicos radicalmente distintos. Carl Woese tuvo entonces otro momento «eureka», en plan «¡Eureka!, las amiguitas de la sal están llenas de lípidos raros, igual que nuestro metanógeno». Resultó que, doce años antes, otros investigadores ya habían informado —como Fox también descubrió en la biblioteca— de la presencia de esos lípidos extravagantes en las halófilas, pero no habían sacado ninguna conclusión. Era una pequeña anomalía sin más. Pero, para Woese, en su fiebre de descubridor, aquella anomalía tocaba las fibras de un patrón mayor. «En toda mi carrera, nunca había prestado atención a los lípidos, y allí estábamos, de repente, con el cerebro invadido por ellos.»[72]

Y no solo los lípidos encontrados en los halófilas. Fox también descubrió que otros dos tipos de microorganismos amigos de los ambientes extremos, conocidos con el nombre genérico de Thermoplasma y Sulfolobus, también tenían lípidos extraños de la misma clase. Estos dos grupos preferían ambientes que eran muy calientes y muy ácidos, como las aguas termales en zonas de actividad volcánica. Dicho en la jerga técnica, eran termófilos y acidófilos. Pequeñas bestias perversas, según nuestros estándares. Ambas habían sido aisladas recientemente —una de un montón de escoria de carbón, y la otra de una fuente termal de Yellowstone—, y caracterizadas en el laboratorio de Thomas Brock, el codescubridor de Thermus aquaticus. Alertado por Fox de la conexión con los lípidos raros, Woese consiguió unas muestras y comenzó a cultivarlas y catalogarlas.

A la luz de estas consideraciones, Woese se mostró repentinamente muy interesado por la huella dactilar de algunos de estos amigos de la sal. Estimaba que «si las paredes celulares inusuales significan algo, tal vez los microorganismos halófilos extremos serían miembros de nuestro nuevo y “extraño” grupo».[73] Para entonces, George Fox se había ido a la Universidad de Houston. Con él fuera y las demás personas del laboratorio ya ocupadas, Woese no podía esperar a la llegada de otro estudiante o colaborador, por lo que comenzó a hacer el trabajo manual él mismo. Para su fortuna, el cultivo de bacterias halófilas era relativamente fácil. «Me puse mi bata de laboratorio corroída por el ácido, que había estado colgada detrás de la puerta de mi despacho más de una década, y fui a la mesa de trabajo.» Woese obtuvo una buena cantidad de cultivos a partir de las muestras enviadas por un colega, les añadió P32 y se los entregó a Ken Luehrsen para el siguiente paso, la extracción y purificación del ARN radiactivo. Luego pasaron a manos de Linda Magrum —«nuestra fiel Linda», la llamaba Woese— para que hiciera la separación por electroforesis e impresionara las placas. En unos pocos meses, tuvieron el primer catálogo de un microorganismo halófilo. «No me decepcionó», escribió Woese. Era otro organismo extraño; no se trataba de una bacteria, sino un miembro de la clase de las arqueas.

Los tres dominios de la vida: bacterias, arqueas y eucariotas.

Ilustración de Patricia J. Wynne.

Hasta aquí llegó con los halófilos. Woese se volvió hacia los acidófilos termófilos. Cuando el equipo hubo obtenido las huellas dactilares del microbio del carbón, envió a la revista Nature un artículo en el que se presentaba el nuevo catálogo de ARN ribosómico y se argumentaba que esa criatura también pertenecía al género de las arqueas. Nature rechazó el artículo con una carta que venía decir: «¿A quién le interesa?».

27

Les interesaba a los tres alemanes que hemos mencionado; es decir, a Otto Kandler, que se hizo gran amigo de Woese, a Wolfram Zillig, un eminente biólogo que dirigió el Instituto Max Planck de Bioquímica de Múnich, y a su joven asociado, Karl Stetter, antiguo alumno de Kandler. Después de conocer a Woese y de que este le presentase en persona su idea radical y sus pruebas, Kandler llevó la noticia a Múnich, donde la compartió con Stetter, que entonces era todavía un joven investigador a horcajadas entre dos actividades: la enseñanza en el instituto de Kandler en la Universidad de Múnich y la dirección de un laboratorio en el marco de las operaciones de Zillig, entre las que alternaba cada día, y fue el que difundió la noticia que Kandler traía de Estados Unidos por toda la ciudad. Cuando comunicó la nueva de tercera mano en uno de los seminarios de los viernes del Instituto Max Planck, la reacción inicial de Wolfram Zillig fue fría. Este había nacido en 1925, tenía edad suficiente para recordar el nazismo y la guerra desde la perspectiva de un joven en edad de servir como soldado. Según el relato de Karl Stetter, tal y como se lo contaría a Jan Sapp décadas después, en 1977 Zillig reaccionó agriamente al rumor de Kandler sobre el tercer reino de la vida de Woese. «¿Un Tercer Reich? —espetó—. ¡Ya tuvimos bastante Tercer Reich!»[74]

Pero la resistencia de Zillig disminuyó y su interés aumentó cuando pocos meses después se enteró de que Woese poseía unos datos sobre la singularidad de los halófilos que concordaban con sus propios datos sobre la singularidad de los metanógenos. Zillig y Stetter reajustaron sus labores de investigación, y ello implicaba a eso que llamamos ARN polimerasa, la enzima que ayuda a convertir el código de ADN en ARN mensajero, para ver si las anomalías en esa molécula entre las «bacterias» amigas de la sal, entre las «bacterias» amigas del calor y el ácido, y entre las «bacterias» productoras de metano —anomalías que podían apartarlas de las bacterias típicas—, coincidían con las radicales anomalías que Woese había encontrado mediante su propio método. Y coincidían. Así que tal vez esos microbios pudieran no ser bacterias.

Ridiculizado en Estados Unidos, controvertido en el mejor de los casos, Woese se estaba convirtiendo en un gigante de la ciencia en Alemania, al menos en los círculos de los investigadores que estudiaban la biología molecular de los microbios. En 1978, Kandler lo invitó a un importante congreso de microbiólogos en Múnich. Woese se negó. En una carta educada pero malhumorada, se quejó de que la Fundación Nacional para la Ciencia y la NASA se habían vuelto tacañas con las subvenciones, al tiempo que disfrutaban de la considerable publicidad que recibían gracias a su trabajo, y de que, aparte de los costes, los viajes le quitaban tiempo para investigar. Esas interrupciones le resultaban molestas. Era un hombre motivado, eso sí, para los resultados, no para las compañías. Pero, al año siguiente, Kandler lo intentó de nuevo, y esta vez Woese aceptó. Los anfitriones pagarían el viaje. Lo trataron bien. Solo le pidieron que diera una conferencia inaugural en otro congreso de microbiología y luego un seminario en el instituto de Zillig. Kandler llevó a la sección de metales de una banda local para que tocara durante una cena festiva organizada en una gran sala de la Universidad de Múnich. Una fanfarria de trompetas en honor de Woese. No se puede decir que haya habido muchos filogenetistas moleculares cuyos méritos se hayan reconocido a ritmo de jazz. La fría capa de hielo que lo cubría comenzó a deshacerse.

Dos años más tarde, sus amigos alemanes organizaron otro congreso en Múnich, esta vez uno internacional —aunque lo llamaron «taller», para sugerir informalidad y espíritu de colaboración— dedicado enteramente a las arqueas. Fue el primer congreso de este tipo que otorgó al tercer reino la medida del reconocimiento. La asistencia fue relativamente pequeña, de unas sesenta personas, pero incluía a investigadores de Japón, Estados Unidos, Canadá, Gran Bretaña, los Países Bajos, Suiza y la República Federal de Alemania, países donde las arqueas eran ahora importantes, y el programa abarcaba una amplia gama de temas y enfoques. Ralph Wolfe asistió. También lo hicieron Ford Doolittle, George Fox y Bill Balch. Woese no solo viajó de nuevo a Múnich, sino que además pronunció el discurso de bienvenida, que convirtió en una sustanciosa charla, rica en ideas y provocaciones, aparte de la salutación ceremonial.

«Estamos a punto de embarcarnos en una reunión científica de una importancia histórica»,[75] dijo al grupo, unas palabras recogidas en las actas editadas por Otto Kandler. Lo que esta asamblea de científicos compartía era un concepto de la arquea que «no existía hace cuatro años». Habían estado trabajando en sus respectivos laboratorios con «organismos que intuitivamente consideraban peculiares»: metanógenos, halófilos y termoacidófilos, unos microorganismos idiosincrásicos que no parecían estar emparentados. Habían tardado en reconocer su conexión, su unidad, dijo Woese, porque el marco existente de la taxonomía bacteriana era engañoso en la visión general y equivocado en los detalles.

«El fracaso de generaciones enteras ha desanimado a los microbiólogos respecto al descubrimiento de los parentescos naturales entre las bacterias.» Estaba hablando de las generaciones de las que formaban parte Ferdinand Cohn, C. B. van Niel y Roger Stanier. «Con algunas importantes excepciones, los microbiólogos se han venido contentando con clasificar las bacterias de manera determinativa», añadió, en alusión intencionada al Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, el manual de referencia en este campo, y a los cautelosos expertos que habían participado en su concepción a lo largo de sesenta años. El problema con su enfoque, se lamentó Woese, era que trataba de entender a las bacterias solo como entidades estáticas, como elementos a incluir en categorías de conveniencia. «El asunto de su evolución ha estado reservado a la especulación de sobremesa, una ocupación quizá entretenida, pero, en cualquier caso, ociosa.»[76] Y eso, decía, era lo que le faltaba tanto a la microbiología como, en la actualidad, a la biología molecular, la perspectiva de la evolución.

Woese estaba lanzando un guante; les estaba diciendo a algunas de las figuras más brillantes e influyentes de la biología de finales del siglo XX —a su amigo Francis Crick; al colega de este, James Watson; o a los ganadores del Premio Nobel François Jacob, Jacques Monod, Max Delbrück y Salvador Luria, quien había aconsejado a Ralph Wolfe que se mantuviera alejado de Woese por el bien de su reputación— que eran mecanicistas superficiales, sin la menor curiosidad por la historia de la vida, que no eran más que descifradores de códigos, aficionados a los acertijos, simples ingenieros. Las preguntas y respuestas a las que daba lugar el reconocimiento de las arqueas, dijo, debían ir más allá para que reviviera el pensamiento evolucionista y «con suerte desviar hasta cierto punto la biología de su curso actual, caracterizado por el aventurerismo tecnológico».[77] Con este extraño término, «aventurerismo tecnológico», pudo referirse no solo a la biología molecular que veía la alta tecnología como un fin en sí mismo, sin interés por las cuestiones evolutivas, sino, quizá, también a las tentativas de manipulación genética. Aquella diatriba de 1981 suponía una condena tan tajante y profética que nos hace imaginar que Woese había predicho las patentes de genes, el crecimiento de la industria biotecnológica, las terapias basadas en la edición genética, las modificaciones previas a la reimplantación de embriones humanos y la ingeniería de toda la línea germinal humana. A este «aventurerismo tecnológico» opuso la «biología molecular evolutiva», que era su ideal, aunque no expresado así en aquel momento, pues habría parecido un contrasentido.

La conclusión más importante que se puede extraer de la charla de 1981 en Múnich es que reflejaba la obsesión de Woese por ahondar cada vez más en la historia de la vida. Era un hombre poseído por una curiosidad que se dirigía a lo más profundo. El trabajo que estaba haciendo, la puerta que había abierto, el viaje en el que se encontraba, no se limitaba a las arqueas, al tercer reino. También era una búsqueda de los orígenes y la historia de los otros dos reinos. ¿Cómo nacieron? ¿Cómo divergieron unos de otros? ¿Cuál era el parentesco de cada uno de los tres con los otros dos? ¿Cuál surgió primero? ¿Por qué solo uno de los tres linajes siguió adelante hasta conformar a todos los organismos multicelulares visibles: todas las plantas, todos los hongos, todos los animales incluidos nosotros mismos, mientras los otros dos seguían siendo unicelulares y microscópicos, aunque todavía muy abundantes, diversos y determinantes? ¿Y qué tipo de criatura o proceso o circunstancia los precedió a todos? ¿Dónde estaba enraizado el árbol de la vida?

Woese no solo estaba interesado en aquella forma de vida separada con que se había topado. Estaba interesado en toda la historia.

Inmediatamente después del taller, que había dado tan buen resultado y ofrecido a sus participantes una clarificación del concepto de arquea, Kandler y su esposa ofrecieron a Woese y Wolfe participar en una excursión de esparcimiento. Se dirigieron al sur de Múnich, hasta los Alpes bávaros, y ascendieron a una modesta pero pintoresca montaña, el Hohe Hiss, por un camino escalonado. Ni Woese ni, especialmente, Wolfe estaban en la mejor forma física, pero con algunos jadeos y resoplidos coronaron la cima,[78] según contó entre risas el segundo. Una vez allí, la esposa de Kandler hizo una foto de los tres hombres, bañados por la luz del sol y radiantes de felicidad en un día claro. En ella, Wolfe y Kandler aparecen como lo que eran, unos científicos de mediana edad, camino de quedarse calvos, amigables, que disfrutaban de un día al aire libre. A la derecha se encuentra Woese, con barba, cabello leonino, un suéter informalmente anudado al cuello y un vaso de champán en la mano izquierda, más una espontánea sonrisa de triunfo. Tenía cincuenta y dos años, se hallaba en el apogeo de sus facultades y de su fama, y parecía un científico en vísperas de recibir el Premio Nobel.

TERCERA PARTE

Fusiones y adquisiciones

28

La entrada de Lynn Margulis en esta historia se produjo de manera abrupta, con cierta fanfarria, en un momento en que Carl Woese todavía trabajaba en la oscuridad. Margulis era una joven de Chicago con un carácter enérgico. El papel que desempeñó fue importante porque atrajo de nuevo la atención y la credibilidad hacia una vieja idea muy extraña, la de que existen fantasmas activos de otras formas de vida que cumplen determinadas funciones en el interior de nuestras propias células. Margulis llamó a esta idea, adoptando un término anterior, «endosimbiosis». Fue la primera versión reconocida de la transferencia horizontal de genes. Se trataría de casos, raros pero cargados de consecuencias, en los que los genomas enteros de organismos vivos —no solo genes individuales o pequeños grupos de ellos— habrían sido capturados dentro de otros organismos.

Margulis hizo su debut en marzo de 1967, con un largo artículo publicado en el Journal of Theoretical Biology, la misma revista que en 1965 había publicado el influyente texto de Zuckerkandl y Pauling sobre el reloj molecular. Este caso era muy diferente. La autora no era una figura científica canonizada, como Pauling, y sus afirmaciones era muy peculiares, por decirlo con suavidad. Pero el artículo era, dicho ahora y sin rodeos, radical, sorprendente y ambicioso, pues se proponía reescribir dos mil millones de años de historia evolutiva. Incluía algunas figuras ilustrativas, semejantes a tiras cómicas, y divertidos dibujos a lápiz de formas celulares, pero prácticamente ningún dato cuantitativo. Se dice que lo habían rechazado unas «quince o más» revistas antes de que el atrevido director del JTB lo aceptara.[1] Pero, una vez publicado, el artículo de Margulis obtuvo una gran respuesta. Llovieron las peticiones de reimpresiones, una medida del interés existente, en aquellos días en que las cosas se movían con mayor lentitud, antes de la publicación en internet de las revistas, cuando los científicos se enviaban entre sí sus artículos por correo postal. Llevaba por título «Sobre el origen de las células mitosantes».[2]

Era un título sencillo para un gran tema, aunque los ecos de El origen de las especies de Darwin delatan las grandes aspiraciones de la autora. Nunca falta de autoconfianza, contaba a la sazón veintinueve años, era profesora adjunta en la Universidad de Boston y madre soltera de dos niños. Se había casado aún adolescente con un joven astrónomo cuyo apellido mantuvo por un tiempo. El nombre que usó en el artículo fue, de hecho, Lynn Sagan. Más tarde se haría famosa —venerada por algunos y desacreditada y despreciada por otros, entre ellos Carl Woese— con el apellido de su segundo marido, Thomas N. Margulis. Aunque, para muchos de los que la conocieron, ella siempre fue sencillamente Lynn.

El término «células mitosantes» es otra manera de referirse a las células eucariotas, las que tienen núcleo y otras estructuras internas complejas, aquellas de las que se componen los animales, las plantas y los hongos, así como otras intrincadas formas de vida, menos conocidas por ser microscópicas. Ni que decir tiene, «mitosante» hacía referencia a la mitosis, la fase de replicación de las células eucariotas en la que los cromosomas del núcleo se duplican y luego se separan en dos haces dentro de dos nuevos núcleos como preludio a la división en dos nuevas células, cada una con un conjunto idéntico de cromosomas, tal como nos explicaron en el colegio, en la asignatura de ciencias naturales, antes de diseccionar a la pobre rana. La mitosis se enseña junto con la meiosis, el yang de ese yin. La primera se produce durante la división celular ordinaria, mientras que la segunda es una «división con reducción» para producir unas células sexuales especializadas conocidas como gametos: óvulos y espermatozoides en un animal, y óvulos y polen en una planta con flores, por ejemplo. En un animal, la meiosis produce cuatro células nuevas en lugar de dos, después de dos divisiones en lugar de una, y los cromosomas de cada una de las células resultantes se reducen a la mitad. Más tarde, el espermatozoide se encontrará con el óvulo y, ¡bingo!, se restaurará la dotación completa. Es un poco difícil recordar qué término es cuál, lo admito, pero tengo una regla mnemotécnica, la de que «la meiosis es división con reducción», porque en la grafía se pierde la «t» de «mitosis». ¿Útil? Seguro, aunque queda el inconveniente de que en la grafía de meiosis haya también la adición, que no reducción, de una e. Pero, en fin, qué más da; el caso es que a mí me funciona.

La mitosis define todas las divisiones celulares en las que un solo óvulo fertilizado se convierte en un embrión multicelular y luego en un adulto, y también en las que las células dañadas se reemplazan por otras nuevas, como las células de la piel, por ejemplo, o las de una cicatriz cuando una herida se cura, o las que sustituyen el revestimiento del colon cuando se desgasta. La mitosis se produce en todas las zonas del cuerpo. La meiosis, por el contrario, solo en las gónadas. El artículo de Lynn Sagan, sin embargo, no estaba enfocado en la mitosis como un proceso continuo. La palabra clave en el título era «origen».

Lo que le interesaba era la historia profunda de las células eucariotas, retrotraerse hasta el comienzo mismo. Citaba la declaración que contenía el libro de texto que escribieron Roger Stanier y sus coautores, según la cual la distinción procariota-eucariota representaba «probablemente la mayor discontinuidad evolutiva que se ha encontrado en el actual mundo de la vida».[3] Había sido el mayor salto en la historia de la vida —un salto de longitud olímpico, un gran salto de altura, un tiro certero de espaldas en el baloncesto—, reflejado para siempre en las diferencias entre las bacterias y los organismos más complejos. Lo que ella se propuso fue explicar cómo se había producido.

«Este artículo presenta una teoría», escribió Sagan. Una teoría que proponía que «la célula eucariota es el resultado de la evolución de antiguas simbiosis».[4] La simbiosis es la convivencia de dos organismos disímiles. Ella dio a su teoría el nombre más específico de «endosimbiosis», porque sostenía que un organismo que residía «dentro de las células» de otro organismo acababa siendo, a lo largo de generaciones, parte esencial del todo mayor. Unas criaturas unicelulares entraban en otras criaturas unicelulares, como la comida dentro de los estómagos, o como las infecciones dentro de los huéspedes, y, por casualidad e intereses superpuestos, al menos algunos de esos emparejamientos lograban una compatibilidad duradera. Esto era lo que proponía, ni más ni menos. Los dos organismos llegaban a ser mutuamente dependientes, permaneciendo juntos como un individuo compuesto y subviniendo cada uno a determinadas necesidades del otro. Se habían replicado —de manera independiente, pero aún unidos— y habían conseguido que tal composición fuese hereditaria. Con el tiempo llegaban a ser más que socios; juntos, acababan siendo un solo y nuevo ser, un nuevo tipo de célula.

Nadie podía decir en 1967 cuántas veces una combinación tan trascendental pudo haber ocurrido durante las primeras eras de la vida, pero tuvo que ser muy raro que las amalgamas resultantes sobrevivieran a la larga. Más tarde, aparecerían algunas formas de abordar esta cuestión. Sagan la dejó abierta. La microscopía, que era su principal recurso de observación investigacional, no podía dar una respuesta.

Ella sostenía que las pequeñas entidades en el interior de aquellas células habían sido inicialmente bacterias, que se habían convertido en orgánulos, componentes funcionales de un todo nuevo y compuesto, como el hígado o el bazo de un ser humano, con nombres de fantasía y funciones distintas, como mitocondrias, cloroplastos y centriolos. Las mitocondrias son diminutos cuerpos de varias formas y tamaños, pero presentes en todas las células complejas, que utilizan oxígeno y nutrientes para producir los paquetes de energía —unas moléculas conocidas como trifosfato de adenosina o ATP— que impulsan el metabolismo. Las moléculas de ATP son portadoras de energía útil, como las pilas AA recargables; cuando se rompen en pedazos, esa energía se libera para su uso. Las mitocondrias son fábricas que producen, o recargan, moléculas de ATP, y para mantener la producción, respiran, como las bacterias aerobias. Los cloroplastos son pequeñas partículas —verdes, pardas o rojas— que se encuentran en las células de las plantas y de algunas algas; absorben la energía solar y la empaquetan como azúcares. Los cloroplastos realizan la fotosíntesis, como las cianobacterias. Los centriolos son también esenciales, pero, por ahora, pasaremos sobre la cuestión de por qué lo son. Todos estos componentes, escribió Sagan, se parecen a las bacterias no por casualidad, sino por una buena razón: porque evolucionaron a partir de las bacterias.

Las células más grandes, dentro de las cuales se integraron las células más pequeñas, también eran bacterias —o posiblemente arqueas, aunque esta distinción no existía entonces—. Eran los huéspedes en la endosimbiosis. Habían engullido a las células más pequeñas, e infectadas por ellas, las envolvieron y les ofrecieron sus entrañas como hábitat. Estas, en lugar de ser digeridas o devueltas, pudieron fijar en aquellas su residencia y se volvieron útiles. Los individuos compuestos resultantes eran las células eucariotas.

No importa que el concepto de «individuos compuestos» sea un oxímoron. Todo el proceso, tal como lo describía Sagan, era un oxímoron traído a la vida, paradójico y contrario a toda lógica, aunque sustentado a lo largo de todo el artículo por argumentos detallados.

La paradoja es seductora, pero ¿era real? ¿Era correcta? Parecía que aquella profesora adjunta no solo presentaba un asombroso conjunto de posibilidades, sino también una nueva y persuasiva visión de los orígenes de toda vida compleja. Pero, al principio, y durante algunos años, hubo consenso científico en negar a esta idea toda validez. Las primeras lecturas del artículo de Lynn Sagan, que pronto sería Lynn Margulis, dejaban la impresión de que era una persona inteligente, culta, insistente, encantadora y cautiva de una loca idea.

29

Lynn había nacido y crecido en Chicago, y era la hija mayor de Morris y Leone Alexander. Su padre, abogado, era también propietario de una empresa de pinturas, y su madre regentaba asimismo una agencia de viajes; se trataba de gente emprendedora y versátil. Lynn Alexander fue precoz, pero también una «mala estudiante», según confesó, o al menos en lo que respecta al comportamiento, lo bastante como para que a menudo la pusieran cara a la pared.[5] Es difícil saber si tomarse esto de manera literal. Más tarde, la comunidad científica también la tendría bastante tiempo cara a la pared, pero esta vez con la cabeza alta y por propia elección. Brillante e impaciente, cambió varias veces de colegio y participó en una pequeña revuelta adolescente, pero era lo suficientemente buena como para que la admitieran, aún en la adolescencia, en la Universidad de Chicago. Guardaba un buen recuerdo de aquella institución, particularmente de las experiencias como estudiante de la licenciatura en la facultad, conocida dentro de la propia universidad como un paraíso en el que adquirir amplios conocimientos, pues el sistema pedagógico por el que se guiaba lo había diseñado el visionario de la educación Robert Maynard Hutchins. Ella destacó en un curso introductorio, Ciencias naturales II, en el que se leían, en vez de libros de texto, los escritos originales de los grandes científicos como Darwin, Weismann, Gregor Mendel o J. B. S. Haldane, entre otros. Un día del primer año, mientras subía los escalones del edificio de la facultad de Matemáticas, chocó literalmente con Carl Sagan, entonces estudiante de posgrado de física. Era alto, apuesto, elocuente y pulcro. Era ya una figura pública en el campus. «Yo era una científica ignorante —recordaría ella—. Carl me fascinaba, sobre todo por su facilidad de palabra.»[6] Tres años más tarde, y una semana después de haberse licenciado, se casó con él y se convirtió en Lynn Sagan. Las fotos de la celebración la muestran como una mujer menuda, joven y bonita, con un vestido blanco, perlas, los hombros descubiertos y una sonrisa peligrosa.

Se fue con Sagan a Wisconsin, donde él continuaría su trabajo de posgrado en un observatorio, mientras ella hacía un máster en la Universidad de Wisconsin. Allí conoció a Hans Ris, un profesor del departamento de Zoología, que le enseñó microscopía.

Era «un buen profesor, el mejor de toda mi carrera», escribiría más tarde.[7] Asistió a sus clases de biología celular, probablemente en 1959, mientras estaba embarazada de su primer hijo, el futuro escritor Dorion Sagan. Parece que Ris, además de microscopía, le enseñó un camino que, a partir de oscuras fuentes anteriores —y de su propia investigación y pensamiento—, la conduciría a la teoría de la endosimbiosis. Quedan algunos testimonios de su influencia, como fragmentos fósiles entre las rocas de una garganta polvorienta, en las referencias bibliográficas al final del artículo de 1967. En él mencionaba otro artículo que había escrito junto con Ris pocos años antes, además de incluir el trabajo de dos científicos no convencionales de principios del siglo XX, uno ruso y el otro estadounidense: Constantin Merezhkovski, a quien Ris también había citado, e Ivan E. Wallin. Ambos anticiparon algunas de las ideas que, más tarde, reunidas por Lynn Margulis y, aún más tarde, reafirmadas con pruebas moleculares, cambiarían de forma radical la idea del modo como se formaron los organismos complejos.

Hans Ris era un biólogo celular y bioquímico nacido en Suiza que, llegado a la Universidad de Wisconsin en 1949, se había reinventado como microscopista electrónico. A principios de la década de los sesenta, recurrió a la microscopía y a métodos bioquímicos junto con su colega Walter Plaut, del departamento de Botánica, para investigar los cloroplastos, esos diminutos orgánulos presentes en las células de las plantas y de algunas algas que les permiten obtener energía del sol por medio de la fotosíntesis. ¿Qué son los cloroplastos? ¿Cuál es su origen? Estas eran las preguntas que se hacían Ris y Plaut. Ambos investigadores examinaron los cloroplastos de cierta alga verde. Usando una tinción bioquímica, encontraron muestras de ADN. Podían verlo con su microscopio electrónico.

Era algo importante, porque sugería la posibilidad de que hubiera genes en el citoplasma —el conjunto de líquidos y sólidos presente en una célula eucariota, que incluye todo excepto el núcleo— y no solo en el núcleo. Con la excepción de unos pocos investigadores anteriores, se consideraba improbable, si no imposible, que existieran genes en el citoplasma. Los cromosomas residían en el núcleo, protegidos por la membrana nuclear, o eso se pensaba. La herencia citoplasmática, si era real, constituiría una excepción a las leyes contrastadas de la herencia tal y como las había articulado Mendel, el monje moravo, a partir del cruce de guisantes. En la herencia mendeliana, determinada por las células sexuales de los dos progenitores que se fusionan en la fecundación, estas contribuyen en igual medida a la composición genética de la descendencia. La herencia citoplasmática —también llamada «herencia materna»— era una propuesta muy diferente. Si existía, no sería propiamente mendeliana: no sería binaria. Si hubiese genes flotando en el citoplasma, inclinarían la identidad genética heredada hacia la parte femenina en cualquier reproducción sexual, porque los óvulos contienen una gran cantidad de citoplasma, y el esperma o el polen muy poca.

Pero no se trataba de la mitad de nada. La detección por Ris y Plaut de ADN en los cloroplastos existentes dentro del citoplasma de las algas verdes tuvo implicaciones aún mayores que el desafío a Mendel, las cuales apuntaban a la endosimbiosis, una idea totalmente heterodoxa sobre los orígenes de la vida compleja.

Ris y Plaut detectaron, mediante la microscopía electrónica, aspectos de los cloroplastos de las algas en estudio que recordaban mucho a lo que se veía en ciertas bacterias, como las fibrillas de ADN, la doble membrana, y otras características estructurales. Dichos aspectos de los cloroplastos parecían coincidir con el grupo de microbios que pronto se denominarían «cianobacterias» lo que sugería que los cloroplastos eran, en cierto sentido, bacterias o, por lo menos, que alguna vez lo habían sido. Indicaba que las cianobacterias habían sido tragadas o, de alguna otra manera, internalizadas en un pasado lejano; que algunas, o al menos una, de las capturadas habían resistido la digestión o la expulsión; que se habían replicado dentro de una célula huésped; que el linaje de las células de las algas había heredado esas replicaciones, y que dichas bacterias se transformaron gradualmente, de presas no digeridas, de organismos infecciosos, o bien pasajeros neutrales, en orgánulos internos. Así sobrevivieron y proliferaron por selección darwiniana, puesto que cumplían una función, la de permitir a las algas la obtención de energía a partir de la luz solar. Su papel como orgánulos era la fotosíntesis. Ris y Plaut observaron que todo esto coincidía con una vieja hipótesis que había propuesto en 1905 Constantin Merezhkovski, tachado en su tiempo de medio loco y de algo aún peor, como veremos. Pero ahora, Ris y Plaut sostenían que la endosimbiosis debía «tenerse en cuenta de nuevo, esta vez en serio, como un posible paso evolutivo en el origen de los sistemas celulares complejos».[8]

El artículo de Ris y Plaut apareció en 1962, poco después de que la joven Lynn Sagan abandonara Wisconsin para continuar con su vida y sus estudios en otro lugar. Ella no solo había visto y leído el artículo, sino que también, como cabe suponer por el contacto personal con Ris, sabía que iba a publicarse. Se cuenta que conoció estas nociones radicales incluso antes y de forma más directa por el propio Hans Ris. Un compañero de la asignatura de biología celular que aquel impartía en 1959 recuerda que el profesor hizo una exposición muy completa de la endosimbiosis y aportó literatura de apoyo sobre los diversos aspectos de esta, procedente de oscuras fuentes alemanas y rusas que había reunido. Este compañero de clase, Jonathan Gressel, ahora profesor emérito de genética de las plantas en el Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, decía que «la teoría fue completamente idea de Ris, bien establecida en su curso. Ella hizo un gran trabajo divulgándola». Gressel se hizo amigo de Lynn Sagan con el tiempo, y recuerda que ella «luchaba por llegar al microscopio», ligeramente impedida a causa del embarazo de Dorion, ya muy avanzado. Más tarde, se quedó «horrorizado» de que ella no reconociera como debía la aportación de Ris a la teoría de la unión celular.

Lynn, con un máster en su haber, fue junto con Carl Sagan de la Universidad de Wisconsin a la de California en Berkeley, donde obtuvo una beca posdoctoral. Su segundo hijo, Jeremy, nació en 1960. Mientras su marido estudiaba las posibilidades de la biología extraterrestre —pronto se la conocería con el nombre de «exobiología», la misma disciplina que contribuyó a que Carl Woese recibiera fondos de la NASA—, comenzó un doctorado en genética, al tiempo que vencía o, de alguna manera, rebasaba los requerimientos de la maternidad. «Estaba interesada en la evolución —escribiría más tarde— y siempre pensé que la genética era el camino para estudiarla de una manera profunda.»[9] Quería explorar el fenómeno de la genética no mendeliana, también llamada «herencia citoplásmica», tal como lo conocía por las enseñanzas de Ris y otros en Wisconsin. La seducían las implicaciones, el que hubiera genes flotando en el citoplasma de las células complejas y no estuvieran todos confinados en los cromosomas dentro de los núcleos podría significar que eran muy diferentes de los genes nucleares. Y si así era, ¿de dónde habrían venido?

Pero su director de tesis no aprobó el tema. La desaprobación se debía a un problema más amplio que irritó a Lynn: la disyunción intelectual entre disciplinas científicas. «En Berkeley —recordaba—, no había absolutamente ninguna relación entre los miembros del departamento de paleontología, donde se estudiaba la evolución, y los del departamento de genética, donde apenas se la mencionaba.»[10] Según sus propias palabras, existía un «apartheid académico». En su sector del campus, la mayoría de los genetistas habían comenzado sobre todo como químicos, y se habían pasado a la biología solo para estudiar bacterias y virus, y poco o nada sabían de lo que a ella más le interesaba, la herencia citoplasmática en células eucariotas. Tan arrogantes e ignorantes eran que «ni siquiera sabían que no sabían». Allí estaba ella, una mujer de veintitrés años, con dos hijos pequeños, con nada más que la carrera y una confianza ilimitada en sí misma, para oponerse a ellos. Sabía que necesitaba el doctorado, y por eso, en lugar de profundizar en la genética evolutiva, realizó una tesis más reducida y segura sobre el microbio de los estanques Euglena gracilis. Si citase aquí el título, al lector se le quedarían los ojos como platos.

Para una joven tan decidida, aquello solo era un contratiempo momentáneo. Todavía estaba ocupada en Berkeley cuando, en 1962, apareció el artículo de Ris y Plaut que presentaba pruebas de la existencia de ADN en los cloroplastos de las algas verdes, lo que apuntaba a la herencia citoplásmica: genes transmitidos a través de una línea de células eucariotas, de organismos complejos, de modo independiente de toda función procreadora o cromosómica. La fascinación por la herencia citoplasmática creció, a pesar de que su director de tesis la desalentaba. Leyó más sobre el tema, incluido un antiguo libro, ya clásico, del biólogo celular E. B. Wilson titulado The Cell in Development and Heredity, en la edición de 1925, que mencionaba las obras aún más antiguas de Merezhkovski y Wallin, quienes habían sugerido que los orgánulos celulares como las mitocondrias y los cloroplastos eran restos evolucionados de bacterias capturadas. Wilson veía en la propuesta de Merezhkovski «una entretenida fantasía», desestimaba la idea de Wallin sin ser tan desconsiderado y se mantenía cauteloso sobre el tema, pues admitía que «para muchos, sin duda, tales especulaciones pueden parecer demasiado fantásticas para mencionarlas en la respetable sociedad de los biólogos; sin embargo, está dentro del rango de posibilidades el que un día merezcan una consideración más seria».[11] Lynn Sagan pensaba que ese día había llegado.

Mientras tanto, su matrimonio con Carl Sagan zozobraba. Más tarde, lo calificaría como «increíblemente egocéntrico»,[12] un padre negligente y un marido más necesitado de adoración de lo que ella podía soportar. El matrimonio, dijo, era como «una cámara de tortura compartida con niños».[13] Así que cogió a sus hijos y se marchó. Se mudó a una vivienda al norte de Berkeley junto a otra madre joven. Pero, en 1963, cuando Carl Sagan aceptó una plaza de profesor asistente en Harvard, acordó unirse a él con los niños en un apartamento al oeste de Cambridge. Aunque, al parecer, él esperaba poder salvar el matrimonio, para ella fue «una mudanza de conveniencia»,[14] motivado en parte por los planes que se traía entre manos. Aún no tenía el doctorado, pero eso podía arreglarlo a distancia. Había terminado con California, se le quitaron las ganas de regresar a Chicago y pensaba que en Massachusetts podría irle mejor. Y así fue, pero no con Sagan.

En 1964 se divorció. Durante este difícil periodo, en el que trabajó como parte del personal de una empresa de servicios educativos y luego como profesora de la Universidad de Brandeis, además de criar a sus dos hijos y con una modesta ayuda de su padre, encontró tiempo para reunir una gran variedad de datos, ideas y referencias acerca de la endosimbiosis. Escribió su largo artículo sobre el tema y lo presentó a unas cuantas revistas, pero fue rechazado por, como se ha dicho antes, unas «quince o más» antes de que el Journal of Theoretical Biology por fin lo aceptara. Se volvió a casar, esta vez con Thomas Nick Margulis, un cristalógrafo cuyo apellido adoptó. Luego la contrataron como profesora asistente en la Universidad de Boston.

Y en 1969, embarazada de su tercer hijo, Zachary, y obligada a quedarse en casa durante periodos prolongados, volvió a la endosimbiosis. «El verme obligada a permanecer en casa me permitió pensar sin interrupciones»,[15] escribiría más tarde. Sus hijos mayores habían empezado a ir al colegio. La idea de las células complejas originadas a partir de la fusión con otras formas de vida, como sintetizaba en el artículo de 1967, «creció, se expandió y más adelante se podó hasta dejarlo en un manuscrito de la extensión de un libro».[16] Su recuerdo de la «poda» de aquel texto, 329 páginas publicadas sin contar el índice, refleja el hecho de que nunca fue tímida, lenta o lacónica a la hora de poner palabras en el papel. Tenía un contrato con Academic Press, de Nueva York. «Pasé varias noches delante de la máquina de escribir, resuelta a cumplir con el plazo.»[17] Por fin, empaquetó el manuscrito junto con las muchas ilustraciones que había encargado para que figuraran en el interior y lo envió a la editorial: un momento de triunfo y el comienzo de una tensa espera para cualquier autor. Y ella esperó. Cinco meses después le fue devuelto el paquete, en un envío con la tarifa más baja para materiales impresos, sin ninguna explicación. Las opiniones de otros científicos habían sido malas, pero la Academic Press ni siquiera tuvo la cortesía de hacérselo saber. En última instancia, recibió una carta de rechazo.

Lynn tomó el trabajo, lo revisó y se lo ofreció a otras editoriales. Esta vez encontró aprecio y una buena labor editorial en la Yale University Press, que se lo publicó en 1970 con el título de Origin of Eukaryotic Cells. Había suprimido el On («sobre») que figuraba antes del Origin of («el origen de») en el título del artículo de 1967, una decisión sabia y un gesto de modestia, que mitigaba el eco de Darwin. Aun así, también marcaría un hito, si es que no es hoy por hoy un clásico. Para muchos científicos interesados en la biología celular y en la historia profunda de la evolución, Origin of Eukaryotic Cells fue el trabajo que puso sobre la mesa las ideas de la endosimbiosis y el nombre de Lynn Margulis. Algunos pensaron que estaba chiflada, pero no todos.

30

Lynn Margulis no fue la primera persona en proponer estas ideas poco ortodoxas, ni tampoco Hans Ris. Como ella había descubierto, al menos pasajeramente, gracias a la lectura del viejo libro de E. B. Wilson, las especulaciones sobre bacterias tragadas como los antepasados de los orgánulos celulares, sobre la posibilidad de que todas las células complejas tuvieran su origen en combinaciones de organismos más simples, tenían casi un siglo de tradición, aunque no siempre entre la «respetable sociedad de los biólogos». Una de esas voces, no la primera ni la más firme, pero sí con un timbre peculiar, fue la del ruso mencionado por Wilson y citado por Ris, Constantin Sergéyevich Merezhkovski.

Merezhkovski había nacido en 1855 en Varsovia, que entonces formaba parte del Imperio de los Romanov. Su padre, funcionario de la corte, era un rígido conservador, y es probable que Constantin, el mayor de nueve hermanos, levantara las primeras y más sólidas barricadas contra las expectativas paternas. Pasó por un periodo de radicalismo estudiantil en el que simpatizó con los revolucionarios rusos contrarios al zar, a quien asesinarían en 1881, y desafió los deseos de su padre al negarse a hacer una carrera profesional pragmática y elegir el estudio de las ciencias naturales en lugar de Derecho. Durante sus años de estudiante en la Universidad de San Petersburgo, Merezhkovski se unió a una expedición estival al mar Blanco durante la cual se interesó por los invertebrados marinos, incluidas criaturas amorfas como pólipos y esponjas. A los veintidós años publicó un artículo sobre los protozoos, un grupo poco definido de eucariotas unicelulares que incluye a las amebas. Otros viajes para realizar trabajo de campo, en los que llegó hasta la bahía de Nápoles, le ofrecieron más oportunidades de estudiar una multitud de formas de vida protoplásmica que habían recibido escasa atención, y llegó a identificar lo que creía que era una nueva especie de esponja. Es difícil imaginar al malhumorado padre compartiendo, en Varsovia, la emoción por tal descubrimiento. Pero Merezhkovski estaba equivocado. Dicha esponja resultó ser otro protozoario, pero más grande.

Terminó la carrera en 1880, viajó unos años por Alemania y Francia, regresó a San Petersburgo y ejerció como privatdozent, una especie de profesor independiente en el medio universitario. Se casó con una mujer llamada Olga, y tres años después se trasladó a Crimea, que entonces pertenecía al imperio. En la costa sur de la península de Crimea, más allá de las montañas, trabajó como pomólogo, una especie de inspector de frutas que supervisaba huertos. Estos hechos los recoge un estudio biográfico realizado por un equipo de tres académicos, uno de ellos el excelente estudioso Jan Sapp; pero ni Sapp ni sus colegas dicen dónde había adquirido Merezhkovski las aptitudes para la pomología. Solo apuntan que «la carrera de Merezhkovski se mantuvo en la indefinición entre 1880 y 1902».[18] En otras palabras, desde los veinticinco hasta los cuarenta y siete años no hizo más que dar tumbos investigando esto y aquello, aquí y allá, y pagando las deudas que tenía Dios sabe cómo. Hizo investigaciones sobre las uvas, estudió el desarrollo físico de los niños, una extraña digresión para un zoólogo especializado en los invertebrados, y describió un método para medirles el cuerpo. Podría parecer una ocupación inocente, pero se torna espeluznante a la luz de acontecimientos posteriores. En 1898 abandonó repentinamente Crimea, sin Olga y sin su hijo Boris, y, tal vez de incógnito, escapó a toda prisa de la indignación local. Lo habían acusado de abuso infantil.

Merezhkovski acabó recalando en California, con un pasaporte falso y el nombre de William Adler. Debía de hablar con un fuerte acento ruso —aunque escribía bien en inglés, a juzgar por el artículo sobre el descubrimiento de la esponja, que se había llegado a publicar en Londres—, y seguramente el nombre de William Adler no se ajustaba demasiado bien a su perfil, pero era la época dorada de California, y no era el único peregrino que se reinventaba a sí mismo. Mientras permanecía a la fuga, escribió una novela fantástica, The Earthly Paradise, con el farragoso subtítulo de A Winter Night’s Dream. A Fairytale of the Twenty-seventh Century: A Utopia, que más tarde se publicaría en alemán para disfrute de lectores desenfadados. Debo decir que todo esto no es imaginación mía, ni tampoco una invención o una alucinación de Jan Sapp, ya que uno de sus coautores, Mijaíl Zolotonosov, pudo investigar el caso de pedofilia de Merezhkovski en setenta periódicos y archivos secretos de la policía rusa.

Con el cambio de siglo, Merezhkovski pasó un tiempo en una estación de investigación costera en el sur de Los Ángeles, y luego en Berkeley, donde continuó su trabajo sobre la vida marina, cuando no se dedicaba a escribir ficción fantástica. Se centró en las diatomeas, una especie de alga unicelular encerrada en una pared de sílice con forma de concha. Las diatomeas son extraordinarias; no se supone que seres tan minúsculos sean tan intrincados y geométricos. Muchas de las diatomeas contienen cloroplastos, lo que significa que viven de la fotosíntesis, como las plantas. A pesar de que sus paredes exteriores muestran una gran variedad, parecen objetos decorativos y son útiles para la clasificación. Merezhkovski empezó a reclasificarlos según la anatomía interna, incluidos los cloroplastos. El hecho de que vivieran de esos cloroplastos que, vistos al microscopio, se parecían mucho a las bacterias, pudo inspirarle la gran idea de su vida, que las bacterias capturadas se habían convertido en los cloroplastos presentes no solo en las algas fotosintéticas, sino también en las plantas. Acabó llamando a este fenómeno «simbiogénesis», y lo definió como «el origen de los organismos por la combinación o la asociación de dos o más seres que entran en simbiosis».[19]

Esta palabra, «simbiosis», más simple, tenía su propia historia. Originalmente se aplicó a una comunidad de personas. Su uso biológico se remonta a 1879, cuando un biólogo alemán, Anton de Bary, empezó a utilizarla con el significado de cualquier tipo de fusión o estrecha convivencia de dos o más formas de vida diferentes. El término comprendía relaciones que iban desde el parasitismo hasta la asociación temporal —en la que uno o ambos socios obtienen beneficios—. Merezhkovski propondría más tarde la integración íntima y hereditaria. El propio De Bary supo que un liquen, por ejemplo, no es propiamente una criatura, sino una asociación simbiótica entre al menos dos tipos de criaturas, algas o cianobacterias y hongos en convivencia. Un pez payaso que se alimenta despreocupadamente de parásitos entre los tentáculos urticantes de una anémona de mar es otro ejemplo de simbiosis. Pero la idea de que un organismo pudiera existir permanentemente dentro de las células de otro, replicándose cuando las células se replican, y convertirse en parte de una identidad nueva, compuesta y hereditaria, iba más allá, eso era la simbiogénesis.

Varios investigadores de fines del siglo XIX habían considerado esa posibilidad en relación con los cloroplastos, entre ellos Andreas Schimper, un botánico y aventurero alemán, perteneciente a una familia de científicos eminentes, que fue discípulo de De Bary y que, apenas alcanzada la madurez, hizo frecuentes viajes para llevar a cabo sus trabajos de campo por el Caribe, Sudamérica, África o el océano Índico. Schimper se crio en Estrasburgo, la ciudad fronteriza francesa donde el Rin separa a Alemania de Alsacia. Una foto lo muestra con aspecto juvenil, serio, con los ojos muy abiertos, cargado de un gran bigote retorcido, que casi parecería que se lo hubiera pegado para una función escolar. A mediados de la década de 1880, cuando aún no había cumplido treinta años, publicó dos artículos memorables, en uno de los cuales acuñó el término «cloroplasto» y se le ocurrió que, si esas cosas se reproducían dentro de las células vegetales en lugar de formarse de nuevo a partir del citoplasma vegetal, tal entidad compuesta «no sería sino la reminiscencia de una simbiosis».[20] Solo era una analogía en un comentario aparte, y si Schimper no siguió adelante fue en parte porque parecía algo demasiado extraño para que nadie se lo tomara literalmente, y tal vez también porque murió tempranamente, a los cuarenta y cinco años, con la salud arruinada después de una expedición a regiones de Camerún donde la malaria era endémica.

Merezhkovski leyó uno de los artículos de Schimper y, vaya por dónde, la idea de la simbiogénesis se le ocurrió «de una forma completamente espontánea»,[21] según sus palabras. En 1902 regresó a Rusia, pero no a Crimea, donde los recuerdos de aquella infamia, presunta o real, habrían llevado a que se lo desdeñase o, peor aún, se lo declarase en busca y captura. En Rusia, encontró un puesto en la Universidad de Kazan, a ochocientos kilómetros de Moscú, a orillas del río Volga. Allí fue de nuevo privatdozent. Tres años después, publicó un artículo, en alemán, como Schimper, sobre el origen de los cloroplastos en las plantas. En él, expuso la teoría simbiótica. Esa fue su famosa obra de 1905, en la que identificó las cianobacterias —las llamaba «cianofitos»— como unas extrañas que habían llegado para quedarse. En una serie de artículos publicados durante los siguientes quince años amplió su teoría, le dio el nombre de «simbiogénesis» y se la atribuyó en exclusiva. No se preocupó del pobre Schimper, que hacía mucho que se había ido. En verdad, según Jan Sapp y otros, Merezhkovski hizo más que nadie para promulgar esta versión parcial de una idea más grande —que al menos los cloroplastos eran bacterias capturadas dentro de los organismos compuestos que llamamos «plantas»—, hasta que apareció Lynn Margulis.

La idea aceptada acerca de cómo las plantas habían llegado a ser plantas, escribió Merezhkovski en el artículo de 1905 con cierto tono de mofa, era que los cloroplastos eran simplemente «órganos» innatos de cada célula que se habían «diferenciado gradualmente» a partir del citoplasma, todavía incoloro.[22] Esta era la teoría del origen endógeno, según la cual los cloroplastos habían tomado forma en el interior de las células vegetales a partir de materiales internos. Pero no era así, argumentaba. No se trataba de órganos internamente formados, sino de «cuerpos extraños, organismos extraños»[23] que habían invadido el citoplasma de las células animales en algún momento del pasado remoto y habían iniciado una coexistencia simbiótica. Según esta teoría, una célula vegetal no era sino una célula animal con bacterias fotosintéticas añadidas; el reino vegetal era una derivación del reino animal por simbiogénesis. Eso habría sucedido varias veces, según él, en varios casos independientes de conjunción —tal vez hasta quince, dando al reino vegetal otros tantos orígenes separados—. Cómo se originó el reino animal era otra cuestión, de la que se desentendió casi por completo.

Después de diez páginas de conclusiones, Merezhkovski terminaba con un pasaje evocador, que se ha hecho famoso entre los lectores de la literatura sobre los orígenes de las células, y que ha permanecido desconocido, ininteligible, para los demás.

Imaginemos que una palmera que crece tranquilamente cerca de un manantial, mientras que un león se esconde entre unos matorrales cercanos, con todos los músculos en tensión, los ojos sedientos de sangre, preparado para saltar sobre un antílope y estrangularlo. La teoría simbiótica, y solo ella, deja al descubierto los más profundos misterios de esta escena, descifra e ilumina el principio fundamental que podría dar origen a dos entidades tan completamente diferentes como una palmera y un león.[24]

¿Cómo explica la simbiogénesis la palmera y el león? La palmera se comporta pacíficamente porque contiene a todos esos pequeños trabajadores —esos dóciles «esclavos verdes»,[25] los cloroplastos— que la nutren gracias al sol. El león necesita carne. Por eso mata. Pero imaginemos que cada célula del león está llena de cloroplastos, sugería Merezhkovski. Ellos proporcionarían sustento al león a partir de la energía solar. Así equipado, «yo no tengo ninguna duda de que inmediatamente se recostaría tranquilamente al lado de la palmera, sintiéndose saciado o a lo sumo necesitando de un poco de agua con sales minerales».[26]

A su león verde le bastaría con tumbarse al sol y tomar Gatorade.

Una bonita idea, pero Merezhkovski estaba equivocado. Como varios bioquímicos de nuestra época han objetado, un león tiene una superficie mucho menor que una planta de masa equivalente —pensemos en las hojas que despliegan las palmeras o en la copa de un roble—, por lo que tener la piel salpicada de cloroplastos, como si fuera el traje de lentejuelas de color verde amarillento de Liberace, no sería suficiente para captar la luz solar necesaria para alimentar una robusta vida leonina. La recepción de energía sería insuficiente. El león solo emitiría un mínimo rugido y estaría tan debilitado e inmóvil como el famoso conejito Duracell si llevara pilas malas.

Los artículos sobre la simbiogénesis no proporcionaron a Merezhkovski ni distinción científica, ni tranquilo reposo. Era un león sin carne y sin clorofila, hambriento y menesteroso. Cambió su posición política de la izquierda a la derecha, y durante los años de Kazan ejerció de informador de la opresiva y antisemita policía secreta del zar. Denunció a un colega judío de rutilante carrera. Parece que siguió «midiendo» niños. Huyó de Rusia por segunda vez en 1914, acusado de haber violado a veintiséis niñas, incluida al menos una a la que él había tutelado. Se abrieron procedimientos criminales contra él en Kazan y San Petersburgo. Nunca se probó nada, porque las acusaciones no se tradujeron en condenas, pero presumiblemente las primeras tenían alguna base. Se marchó a Francia y continuó escribiendo no solo artículos sobre la simbiogénesis, sino también otro extravagante libro filosófico con ribetes de ciencia ficción en el que describía un «universo oscilante de siete dimensiones»[27] y hablaba de espiritismo, ateísmo y eugenesia, así como de teoría evolutiva cósmica; más tarde, en su último año de vida, dejó un breve manuscrito de «Instrucciones para mis discípulos», en el que se ofrecía como salvador del mundo. Fue el L. Ronald Hubbard de su época, demente y megalómano, pero sin una publicidad adecuada o la celebridad que le dieron sus seguidores. Ni siquiera Mijaíl Zolotonosov, el investigador ruso y coautor de su biografía con Jan Sapp, quien más ha indagado en su vida, parece saber qué fue de Olga y de Boris. Cuando Merezhkovski escribió su último artículo científico, «La planta como complejo simbiótico»,[28] publicado en francés en 1920, ya se quemaba el final de la mecha.

Por entonces se había mudado a Ginebra, donde se alojaba en un pintoresco hotel. Intentó organizar algunas conferencias sobre simbiogénesis, pero un profesor de la universidad, un botánico que lo consideraba un granuja o un estrafalario —posiblemente ambas cosas— frustró el plan. Era un momento difícil para mucha gente después de la Gran Guerra, y no menos para un biólogo ruso expatriado con un pasado tan deleznable, unas teorías poco ortodoxas y delirios de grandeza. Cuando Merezhkovski se vino abajo, culpó de su situación a la guerra. Lo único que parecía ver con claridad, llegado este punto, fueron los cloroplastos y su inminente fin.

El grupo de Sapp encontró un obituario con detalles inusuales publicado en La Suisse, un periódico de Ginebra, el 11 de enero de 1921. Dos días antes se había llamado a la policía porque un portero del hotel había visto una carta deslizada fuera de la puerta de la habitación 58, que era la de Merezhkovski. En ella se hacía la siguiente advertencia: «No entren en mi habitación. El aire está envenenado. Durante varias horas será peligroso».[29] La policía esperó dos horas. Luego entró y se encontró a Merezhkovski, minuciosamente arreglado y muerto.

Había hecho una mezcla de cloroformo y varios ácidos y la había vertido en un recipiente sujeto a la pared, sobre la cama, a la manera de los dispositivos de goteo intravenoso, solo que en lugar de clavarse una aguja, se puso una mascarilla en la cara. Pero antes había cerrado la habitación y se había tendido y atado él mismo la cama, dejando un brazo libre. ¿Cómo pudo atarse a la cama? Merezhkovski era muy hábil. ¿Cómo se preparó la mezcla mortal? Merezhkovski era un científico. Sapp y sus colegas piensan que fue algún tipo de suicidio ritual relacionado con su metafísica delirante. Tal vez. El juez que se presentó allí encontró, según La Suisse, una inscripción en latín sujeta a un cordón. Pudo ser otra muestra de desvarío esotérico o simplemente un último y pretencioso grito de desesperación. Pero la nota en latín desapareció con la destrucción del dosier sobre Merezhkovski que archivó la policía de Ginebra. Ritual o no, tenía su plan. Se colocó la mascarilla en la cara y abrió una válvula.

Esto puso un final morboso a una vida extraña, pero probablemente lo más extraño de toda la historia de Constantin Merezhkovski fuera que, en el tema de los orígenes del cloroplasto en las plantas, pilar de su teoría de la simbiogénesis, llevaba toda la razón. Cincuenta y cuatro años después, la idea sería confirmada con datos moleculares, utilizando la metodología inventada por Carl Woese.

31

El otro teórico pionero en este campo que alcanzó cierto grado de notoriedad fue el estadounidense Ivan E. Wallin. Hijo de inmigrantes suecos, pero un auténtico nativo del Medio Oeste, nacido en Iowa y alimentado con maíz, llegó a ser anatomista en la facultad de Medicina de la Universidad de Colorado. Las publicaciones de Wallin en los años veinte, como las de Merezhkovski antes que él, llegaron a ser lo suficientemente conocidas como para ser mencionadas, pero no discutidas, en los primeros trabajos de Lynn Margulis.

Wallin ofreció una versión de la endosimbiosis que difería de la de Merezhkovski, pero la complementaba. Argumentó que, en todos los organismos complejos, las mitocondrias, no solo los cloroplastos de plantas y algas, descienden de bacterias capturadas. Como se recordará, las mitocondrias son pequeñas partículas dentro de las células que queman alimentos con ayuda de oxígeno y empaquetan el material así producido en unidades de ATP —la molécula portadora de esa energía— para sustentar la vida de la célula. También prestan otros servicios, pero ni Wallin ni nadie más había descubierto todavía dichas funciones. A Wallin le interesaba más su origen. No fue el primer biólogo que, al ver las mitocondrias a través del microscopio, observó el llamativo parecido que tenían con las bacterias, pero en su caso se convirtió en el núcleo de un programa de investigación. Se propuso demostrar, con una exhaustiva campaña de experimentos, que el parecido era más que accidental.

Alrededor de 1920, quedó fascinado con la idea, mencionada por al menos un investigador anterior, pero nunca desarrollada de forma convincente, de que las mitocondrias descienden de bacterias incorporadas. Llevó a cabo una sucesión de investigaciones experimentales. Sus herramientas eran rudimentarias: las básicas en aquel estadio de la microscopía y del cultivo microbiano. No tenía subvención alguna, solo un poco de dinero transferido «de vez en cuando» por un mecenas.[30] No tenía colaboradores ni estudiantes de posgrado, solo un par de técnicos asistentes, uno también llamado Ivan. En Colorado, se hallaba geográficamente aislado de los principales centros de investigación celular de la costa Este y, como es evidente, no podía compensar dicho aislamiento —como hicieron muchos científicos, Darwin incluido— manteniendo estrechas relaciones epistolares con colegas. El trabajo diario de Wallin era enseñar anatomía. Su laboratorio se hallaba en una caseta detrás de las aulas de la facultad de Medicina. Allí, se puso manos a la obra y, entre 1922 y 1927, produjo nueve artículos, y luego un libro, donde no solo argumentaba que las mitocondrias provendrían de simbiontes bacterianos, sino también que tales asociaciones habrían cambiado repetidamente el curso de la historia de la vida.

Wallin acuñó un término estrambótico para este extendido fenómeno, «simbionticismo», del cual el origen bacteriano de las mitocondrias era un caso cardinal. Lo definió como una simbiosis íntima y «absoluta», la de una criatura que reside dentro de las células de otra y en la que ese socio interior es siempre una bacteria.[31] En esencia, era lo mismo que lo que Merezhkovski había llamado «simbiogénesis». Wallin quería emplear su propia etiqueta. La inclinación a acuñar nueva jerga y sus suculentas afirmaciones sobre las implicaciones de aquella idea solo le sirvieron para ganarse el descrédito en su época, así como la ausencia de su nombre en las notas al pie durante un tiempo aún más largo. En 1927, justo después de la mencionada serie de artículos, publicó un libro que era un compendio de sus hallazgos experimentales y sus teorías, Symbionticism and the Origin of Species. Hoy reconocemos el eco de este título; en él insinuaba, como también Margulis en el suyo de 1967, que seguía los pasos de Darwin. Pero Wallin daba a entender algo más que eso, que su idea explicaba, incluso mejor que la de Darwin, el origen de la diversidad, la complejidad y la adaptación en la Tierra.

El simbionticismo, declaraba Wallin, es «el principio fundamental de control respecto al origen de las especies».[32] La idea de Darwin de 1859, la selección natural, era secundaria, pues solo determinaba la continuidad o la eliminación de las especies una vez que habían aparecido. Existía una tercera fuerza, un «principio desconocido»,[33] que explicaba el progreso evolutivo hacia formas mejores y más complejas. El simbionticismo había impulsado la aparición de nuevas especies al crear puntos radicales de divergencia. Y la selección natural se encargaba de eliminar lo peor y menos prometedor de esas innovaciones. Y ¿cuál era ese tercer principio desconocido? Wallin no lo dijo.

Estaba entregado a las pruebas empíricas, salvo cuando debía exponerlas. Por esta y otras razones, Symbionticism and the Origin of Species, con sus grandiosas aseveraciones, no hizo mucho ruido cuando se publicó en enero de 1927.

«Los escritos del doctor Wallin despertaron mucho interés, pero poco entusiasmo», según un comentario favorable.[34] Una llamativa reseña en la revista Nature manifestaba el desdén de Londres hacia esta improvisación proveniente de Colorado. Ivan E. Wallin «nos pide que creamos» que las mitocondrias son bacterias, y afirma que «el origen de las especies fue en gran medida la actividad de estos simbiontes bacterianos». Ese proceso, decía el crítico en tono de mofa, «se llama “simbionticismo”, una nueva y horrenda palabra».[35] Parece que aquellos contundentes rechazos aplastaron el fervor de Wallin por la investigación, y durante los siguientes veinticuatro años, hasta la jubilación, se contentó con enseñar anatomía.

A mediados de la década de los sesenta, las ideas de Wallin, así como las de Merezhkovski y otros tempranos visionarios de la endosimbiosis, habían caído, más allá del desprestigio, en el olvido. Quien se haya formado como biólogo en aquella época confirmará que nunca oyó esos nombres ni tuvo noticia de esas locas ideas a menos que hubiera estado en Wisconsin para asistir a las clases de Hans Ris. Un científico de entonces, al recordar las antiguas teorías de la endosimbiosis para utilizarlas en un argumento más amplio, las calificó de «definitivamente extintas».[36] Un año después, el artículo de Lynn Margulis —con el apellido de Sagan— anunciaba su retorno.

La idea de las mitocondrias como bacterias capturadas se remontaba al trabajo de Wallin, y ella lo sabía. Y la de los cloroplastos como bacterias, al de Merezhkovski, lo que también sabía. En el artículo de 1967 añadió algo más, otro aspecto de las células eucariotas, posiblemente también de origen endosimbiótico. Su adición comprendía tres características que consideraba relacionadas: los flagelos de minúsculas eucariotas nadadoras, como Euglena gracilis —sobre la cual había hecho su tesis—; los cilios, pequeñas vellosidades que tienen prácticamente todas las células eucariotas, incluidas las de nuestro cuerpo; y los centriolos, diminutas estructuras celulares que ya se han mencionado más arriba. Los flagelos son apéndices filiformes que se mueven hacia delante y hacia atrás, e impulsan a los microorganismos unicelulares a través del líquido, como la cola de un pez. Los cilios (del latín cilium, «ceja») sirven a varios fines importantes en los organismos compuestos de células eucariotas, incluidos los mamíferos, como, por ejemplo, el de mover mucosidades y residuos no deseados a lo largo de la tráquea. Los centriolos son cuerpos cilíndricos que ayudan a organizar y distribuir los cromosomas durante la división celular.

Flagelos, cilios y centriolos comparten ciertas similitudes, no solo entre sí, sino también con bacterias del grupo de las llamadas «espiroquetas», que tienden a presentar formas alargadas, en espiral o semejantes a sacacorchos, y son capaces de retorcerse, lo cual les permite moverse. ¿Podemos ver adónde va esto? Muchas espiroquetas son parasitarias, invaden a otras criaturas y, en los humanos, causan afecciones como la sífilis, el pian, la leptospirosis y la enfermedad de Lyme. La idea innovadora de Margulis era que estos otros tres mecanismos esenciales en las células eucariotas, los flagelos, los cilios y los centriolos, también descendían de bacterias capturadas. Tal vez de un tipo ondulado y móvil, sugirió, como una espiroqueta.

Así, formuló la hipótesis de que una antigua criatura ameboide, una primitiva eucariota, había adquirido aquella curiosa criatura fagocitándola. O tal vez ese organismo ondulado se había adherido por propio pie a la pared de la célula eucariota. Y en lugar de ser digerido o causar algún daño como parásito interno —en caso de haberse introducido—, o desprenderse —si tan solo se había quedado adherida exteriormente—, en al menos un caso decisivo fue domesticado. Allí se quedó y fue asimilado. Algunos de los genes que contenía, incluidos los que codificaban una característica estructural particular, conjeturaba Margulis, se incorporaron de algún modo al genoma del huésped, para servir a tres propósitos: la construcción de flagelos, cilios y centriolos, lo que habría ayudado a abrir nuevas y gloriosas posibilidades al linaje eucariota.

Las espiroquetas, con toda su mala reputación, vistas por lo común como desagradables patógenos, constituirían una paradójica elección como socio en los albores de la vida compleja. Algo que no habría desanimado a Lynn Margulis. Aparte de la evidencia estructural, que ella encontró tan persuasiva, esta idea tuvo el mérito de resultar indignante.

Si aquello era verdad, era sumamente importante. Algunas bacterias tienen simples flagelos con los que se impulsan en un medio líquido, moviéndose con torpeza hacia lo que las atraiga y alejándose de lo que las repela. Pero los flagelos, así como los cilios, de las células eucariotas son completamente diferentes de sus versiones bacterianas, y utilizan un tipo distinto de fuerza motriz para producir otra clase de movimiento, potencialmente más rápido y dirigido con más eficiencia. La adición de espiroquetas como flagelos y cilios al exterior de las células eucariotas, si esto es lo que sucedió, pudo haber sido el primer gran paso hacia una mayor movilidad y complejidad. Los cilios también habrían facilitado, entre otras cosas, el movimiento de fluidos a través de las superficies internas de criaturas multicelulares. Y la adición de centriolos, de algún modo derivados de esas espiroquetas, pensaba Margulis, habría permitido el desarrollo de dos nuevas capacidades, las de mitosis y meiosis: la duplicación y división sistemáticas de cromosomas. Las palabras «posibilitar la meiosis» pueden parecer insulsas, así que permítaseme reformulas así: de lo que estamos hablando es de la invención del sexo.

La característica estructural a la que antes aludía y que convenció a Margulis de que estas tres mejoras están relacionadas entre sí, así como con algún simbionte bacteriano parecido a la espiroqueta, es simple. Imaginemos un grueso cable de alta tensión, cortémoslo con una sierra para metales —sin olvidarnos de desconectar primero el cable de la corriente— y observemos la sección. Lo que vemos dentro son las secciones de otros nueve cables menores dispuestos en un círculo perfecto. Eso es lo que Margulis vio por el microscopio electrónico; flagelos, cilios y centriolos compartían esa disposición, como nueve minúsculos túbulos, de distinta sección y ordenados radialmente como los números en la esfera de un reloj. Ella dedujo que las células eucariotas habían heredado esa característica, por lo común, después de adquirir alguna espiroqueta ancestral como simbionte, que luego se habría convertido en cilios, flagelos y centriolos. No parecía haber otra razón plausible —¿casualidad?, no— de que cada una de esas tres características anatómicas tuviera justamente nueve túbulos internos dispuestos en círculo. Era una marca indeleble. Por lo demás, los flagelos y cilios de las células eucariotas mostraban dos túbulos adicionales dentro del círculo de nueve. Ella llamó a esto la estructura (9 + 2). Los centriolos de las células sin ese par central tenían una estructura (9 + 0). Con todo, Margulis pensaba que era lo bastante persuasivo. La disposición de nueve túbulos pudo provenir directamente de la espiroqueta, o bien haber evolucionado de forma temprana desde ese ancestro común.[37] Y la diferencia entre los flagelos de las bacterias y los flagelos de las eucariotas era tan escasa, tan reveladora, que más tarde decidió que era necesario dar a los segundos un apelativo diferente. Y resucitó un viejo nombre. A partir de 1980, se refirió a los flagelos de las eucariotas, y a los cilios con ellos, con el nombre de «undulipodios», del latín undula y del griego podos, es decir, «pequeños pies ondulantes».

Casi podemos imaginar a esas pequeñas eucariotas undulipodiosas agitando sus pequeños pies ante nosotros, para indicarnos el parentesco que tenemos con ellas.

Hay dos puntos que vale la pena señalar sobre esta parte de la historia, pues, de no hacerlo, podrá parecernos un tanto arcana. La primera es que Lynn Margulis era una bióloga celular y microbióloga de la vieja escuela, que partía de los métodos clásicos, lo que implica que su trabajo se basaba principalmente en la evidencia visual a partir de organismos completos; los cultivaba en el laboratorio o recogía nuevas formas en la naturaleza y procedía a su examen a través del microscopio óptico o bien realizaba su inspección a partir de micrografías electrónicas que le proporcionaban sus colegas. Las recientes mejoras en la microscopía electrónica, como decía ella misma, habían hecho posibles algunas de estas ideas. También estaba muy informada en paleobiología, bioquímica y geoquímica. Los libros destinados a un público científico, como Origin of Eukaryotic Cells, de 1970, y Symbiosis in Cell Evolution, de 1981, están llenos de ilustraciones gráficas que presentan las pruebas en forma esquemática, así como de fotos que revelan las estructuras microscópicas de todo tipo de seres vivos, desde las bacterias purpúreas del azufre hasta los cloroplastos de una hoja de tabaco, pasando por unas espiroquetas presentes en el intestino posterior de una termita y un centriolo que puede distinguirse dentro de una célula humana. Examinar esas imágenes, observar con detenimiento la estructura celular y pensar en los comienzos primordiales de la vida compleja es suficiente para marear a un lego en microbiología, al lector y a mí; es como arte abstracto pintado en un protoplasma. Pero al menos no están para marearnos las largas cadenas de letras como AAUUUUCAUUCG. La secuenciación molecular no era lo suyo. Los catálogos de ARN no eran la clase de datos que manejaba. Algunos de sus trabajos precedieron a la revolución woeseana de la filogenia molecular, pero, aun en medio de la revolución, y después de ella, Margulis mostró poco interés por ese tipo de pruebas.

El segundo punto notable es que Margulis reclamó la originalidad para solo un elemento de su teoría de la endosimbiosis de tres elementos. «Todos los conceptos principales presentados en este libro los han desarrollado otros»,[38] excepto uno, escribió en la obra de 1981. Reconoció los méritos de Merezhkovski, Wallin y otros de los primeros en especular con estas ideas; reconoció también que E. B. Wilson y su antiguo maestro Hans Ris la habían alertado de la existencia de tales precursores; enumeró los muchos aspectos de su pensamiento que otros habían concebido antes que ella, desde la idea de las mitocondrias capturadas por bacterias hasta la función de la endosimbiosis en el origen de transiciones evolutivas fundamentales. Concedido todo esto, afirmó con orgullo la propiedad intelectual de una sola idea, la del origen bacteriano de los undulipodios, esos pequeños seres que agitan las patas. Fue ella quien imaginó por primera vez su origen, que se trataba de espiroquetas, de parásitos serpenteantes que habían subido a bordo sin buenas intenciones y que, viéndose encerrados, se quedaron para ayudar.

Agregó que todas esas ideas se podían probar ahora con los métodos más novedosos. Y así fue. La ciencia avanzó en la época de Woese y acarreó nuevas pruebas materiales, así como una mayor credibilidad para algunas de sus ideas más radicales, aunque no de la parte que era solo de ella.

32

Desde la fría y distante ciudad de Halifax, en Nueva Escocia, Canadá, Ford Doolittle se interesó por las atrevidas ideas de Margulis. Decidió que valía la pena contrastarlas.

A principios de la década de los setenta, Doolittle era un profesor asistente de apenas treinta años y recientemente llegado al departamento de Bioquímica de la Universidad de Dalhousie. Su puesto estaba financiado con una beca del Consejo de Investigación Médica, versión canadiense de la agencia británica que había apoyado a Fred Sanger y a Francis Crick. Doolittle no hacía investigación médica, ni siquiera investigación aplicada, pero no importaba. Se dedicó a estudiar el ARN ribosómico y la transcripción que realizaba del ADN dentro de las células, especialmente el aspecto conocido como maduración del ARN, el corte de largas moléculas primarias del ácido ribonucleico en 16S y 5S, así como otras secciones, para ensamblarlas en el ribosoma; algo en lo que ya había indagado con anterioridad, mientras disfrutaba de una beca posdoctoral en Denver, para la que había estado integrado en el laboratorio de un joven talento científico de aproximadamente su edad, Norman R. Pace, quien reaparecerá más adelante en esta historia. La bioquímica era el campo de Doolittle, pero su curiosidad fue virando hacia la evolución. Se hizo grandes preguntas, como cuáles habían sido los acontecimientos relevantes de la historia de la vida, cómo había surgido la complejidad o cómo había aparecido la célula eucariota. Tres factores convergieron para hacerle tomar ese nuevo camino, y uno de ellos fue el libro de Margulis. Los otros dos fueron las cianobacterias —en aquel entonces todavía llamadas a veces «algas verdeazuladas»— y un asistente cualificado.

Aunque es un científico serio, Ford Doolittle a menudo muestra un cierto desapego de carácter caprichoso hacia la empresa científica y hacia su propia carrera en ella. Lo comentó en las varias conversaciones que mantuve con él. «Cuando llegué a Dalhousie, se suponía que iba a seguir trabajando en la maduración del ARN ribosómico —me dijo un día sentados los dos en su despacho—, que era lo que había estado haciendo con Norm.» Se trataba de bioquímica técnica que implicaba el aislamiento de ciertas enzimas. «Y yo no soy bioquímico.» Quería decir que no lo era por disposición. «Odio hacer ese tipo de cosas.» En el departamento de Dalhousie conoció a un compañero, un verdadero bioquímico, que estaba trabajando con las cianobacterias. «Pensé: “Dios, qué hermoso color”.» Se multiplicaban en preciosos tonos de azul y verde, recordaba, y resultaban «simpáticas». ¿No sería agradable trabajar con ellas?

—¿Dónde viven las cianobacterias naturales? —le pregunté tratando de enterarme de algo sobre esas invisibles criaturas vivas.

—En todas partes. Quiero decir, en todas partes en el agua; una gran parte del verdín de los estanques son cianobacterias, y es probable que el color verdoso que se ve en los muros de algún antiguo edificio de Oxford se deba a las cianobacterias. —Sabía que yo había estudiado en esa universidad y visto ese color verdoso en las construcciones antiguas—. Son comunes. Tienen un montón de interesantes y distintos colores. Así que me pasé a la biología molecular de las cianobacterias como una forma de...

Hizo una pausa como para preguntarse por qué exactamente. No había sido por la medicina, ni tan solo por las cuestiones evolutivas. Doolittle fantaseaba sobre este objeto y era un científico.

—Por ellas mismas —dijo valientemente.

Además, resultó que había una buena comunidad internacional de científicos que realizaban un trabajo similar —sobre la biología molecular de las cianobacterias, esos organismos que hasta hacía poco se habían clasificado como algas—, a cuya cabeza, en la época de Doolittle, estaba aún Roger Stanier. Tras dejar Berkeley en 1971, con cierto disgusto por la política estadounidense, Stanier había aceptado un puesto en el Instituto Pasteur de París, con la condición de que se le permitiera trabajar en exclusiva con cianobacterias. Pero ninguno de aquellos expertos, ni siquiera Stanier, había estudiado la maduración del ARN —ese proceso de cortar largas moléculas para ajustar la función— en la producción de ribosomas, la humilde especialidad de Doolittle desde sus tiempos en el laboratorio de Norman Pace. «Así que pensé que podría repetir lo que había hecho con Norm —repetirlo, pero ahora en las cianobacterias—, y obtener buenos resultados.»

Doolittle comenzó a trabajar con varios tipos de cianobacterias. Publicó un par de artículos sobre el tema de la maduración del ARN y otros aspectos de su biología, y en respuesta a uno de ellos recibió una nota de felicitación del propio Stanier, quien le comentó que se trataba de un buen trabajo que le había dado algunas ideas, y le preguntó si tendría la amabilidad de enviarle algunas copias para su grupo. El halago venía de un pope en ese campo, algo de gran satisfacción para un profesor asistente. Algo más tarde, Carl Woese le diría que aquella nota lo puso celoso, pues nunca había recibido un elogio de Stanier. Pero Doolittle sabía que la línea de investigación que seguía no era ambiciosa, y que no había llegado muy alto. Fue entonces cuando leyó el libro de Margulis.

Encontró atractiva la teoría de la endosimbiosis, y le sorprendieron las ilustraciones del libro —con organismos unicelulares, sucesos de simbiosis y hasta un árbol de la vida—, que había dibujado y etiquetado un ilustrador llamado Laszlo Meszoly, en un estilo que Doolittle calificaba de innovador («funky»). Eso es un cumplido. La década de los sesenta había terminado, pero sus vapores culturales permanecían, y si Robert Crumb hubiera dibujado una ameba que se traga una bacteria para algún reportaje alucinógeno de Rolling Stone, se habría parecido a lo que hacía Meszoly. A Doolittle, que era aficionado al dibujo, le gustó el toque de caricatura aplicado a la ciencia seria. «Creo que las imágenes me inspiraron en parte», me contó; una inspiración fructífera, dado que los dibujos que él mismo hacía le ayudarían más tarde a expresar una visión radicalmente nueva del árbol de la vida.

El libro de Margulis también captó su atención porque sus coordenadas eran también evolutivas, no solo bioquímicas. Y seguía la evolución hacia el pasado, hacia la base más profunda del árbol. «Ya sabe que a alguien como yo —decía Doolittle— no le interesa mucho saber si los elefantes están emparentados con los hipopótamos o con las ballenas. No era eso lo que nos importaba.» Lo que quería decir es que los detalles de la filogenia de los mamíferos eran minucias para los microbiólogos, pues lo que ellos se preguntaban era cómo un vasto reino de la vida había divergido de otro. «Pero la relación entre eucariotas y procariotas parecía una cuestión de gran importancia.» La teoría de la endosimbiosis, heterodoxa pero concreta, abordaba esa cuestión. Doolittle empezó a pensar que valdría la pena probar con eso.

El árbol de los eucariotas de Margulis, dibujado por Laszlo Meszoly, 1970.

Con permiso del Lynn Margulis Estate.

Y ocurrió que, un día de 1973, Linda Bonen entró en su laboratorio. Era la misma que había trabajado como asistente técnica de Woese en Urbana, ayudándole con la electroforesis y las placas de rayos X para secuenciar ARN ribosómico. Se había ido a vivir a Halifax con su marido, un fisiólogo en ejercicio que había aceptado un trabajo en el departamento de Educación Física de Dalhousie. Bonen quería un trabajo interesante. Estaba bien cualificada para ciertas tareas difíciles y onerosas en la frontera entre la bioquímica y la biología molecular, y algunas de las habilidades que poseía podían ser útiles a otros investigadores. Fue el propio Woese quien le había dicho, cuando se enteró de que se mudaba a Halifax; «Sé de alguien con quien querrás trabajar». Se refería a Doolittle. Woese y él se conocían bien desde que, unos años antes, aquel había hecho su primer trabajo posdoctoral en Urbana. Mantuvieron contacto de forma intermitente, por correspondencia y por teléfono. Es posible que Woese le escribiera en nombre de Bonen, o bien que Doolittle supiera de sus habilidades por otra vía; él no lo recuerda. «Pero cuando llegó —me dijo—, ya sabía quién era ella y lo que podía hacer.»

Y el pequeño grupo que trabajaba en el laboratorio de Doolittle, ahora con Linda Bonen como asistente técnica, abordó una nueva cuestión, la del origen de los cloroplastos en células complejas. Uno de sus primeros trabajos consistió en comparar muestras de ARN ribosómico de cinco fuentes: el citoplasma de un alga roja (una eucariota), los cloroplastos de esa alga y varios tipos de bacterias, entre ellas la muy conocida E. coli. Doolittle sabía que si la teoría de Margulis era correcta, los cloroplastos contenidos en la célula compleja debían parecerse a las bacterias, porque se habían originado a partir de estas.

Él y Bonen recrearon las desordenadas y peligrosas preparaciones de material que ella había aprendido en Urbana, cuando trabajaba con Woese. Cultivaban organismos en nutrientes carentes de fósforo, y luego agregaban P32, el isótopo radioactivo, para que aquellos lo incorporasen a sus moléculas, incluido el ARN ribosómico. Por último, desgarraban las células, extraían el ARNr, seleccionaban las subunidades deseadas, 16S de las bacterias y 18S, su equivalente eucariótico, de las algas, las cortaban en fragmentos cortos mediante enzimas y hacían que los fragmentos compitieran entre sí en las carreras de la electroforesis. De estas carreras electroforéticas obtuvieron imágenes impresionadas en placas radiográficas. Al igual que hacía Woese, llamaban a cada imagen de fragmentos dispersos «huella dactilar», aunque se parecían más a una manada de amebas en estampida. De ellas dedujeron las secuencias de bases de los fragmentos, que compilaron en catálogos.

Bonen hizo la mayor parte del trabajo sucio, con la ayuda de Doolittle. Él estaba al mando, pero era ella quien conocía las técnicas. Cuando hacían que los fragmentos corrieran en una segunda dimensión, de carácter lateral, con el fin de saber más sobre su composición, la electroforesis recibía una alimentación de cinco mil voltios y un amperaje considerable. Para enfriar el papel que conformaba la pista de carreras, se mantenía cada extremo sumergido en un tanque de Varsol, el mismo disolvente inflamable que había usado Mitch Sogin. «Había una sala especial —me dijo Doolittle—, con unos tanques de CO₂ enormes.» ¿Para qué hacía falta el dióxido de carbono? «Para apagar el fuego que el Varsol pudiera originar», respondió, y luego se echó a reír. Por supuesto, el CO₂ habría sido tóxico para cualquiera si, en respuesta a la alarma de incendios, hubiera inundado de forma automática la atmósfera del cuarto. «Tenías unos treinta segundos para salir, desde el momento en que sonaba la alarma hasta que el cuarto se llenaba de CO₂.» Volvió a reírse ante lo absurdo de los viejos métodos.

A Bonen, semejante absurdo no le hacía tanta gracia, y simplemente me dijo: «Estaba en un minilaboratorio con todas esas precauciones especiales». Pero no salió por los aires, ni la asfixió el sistema de seguridad, ni sucumbió a la radiación, y obtuvo las huellas dactilares deseadas. Las imágenes se impresionaban en unas placas radiológicas de gran formato y perfil rectangular, y cada exposición se hacía dentro de una caja de plástico poco profunda conocida como casete, que protegía a la placa de la luz mientras los fragmentos radiactivos dejaban su imagen en ella. Esas casetes eran material de desecho de un hospital local. Bonen ayudó Doolittle a leer las huellas dactilares y componer catálogos de fragmentos para compararlos entre sí.

Los resultados fueron claros e impresionantes. Descubrieron que, al analizar el ARNr de los cloroplastos del alga roja con la que trabajaban, estos diferían drásticamente del ARN ribosómico presente en el citoplasma de la misma alga. Era casi como si Doolittle y Bonen estuvieran viendo dos criaturas distintas de dos reinos biológicos diferentes; porque, efectivamente, lo eran. Cuando se recibe un trasplante de riñón de un donante extraño, los ribosomas del nuevo riñón no serían tan diferentes del resto de los ribosomas del receptor como lo eran estos cloroplastos de las algas de las que provenían. ¿Por qué no? Porque el riñón vendría de otro ser humano —o, si sus médicos recurren al xenotrasplante, quizá de un babuino o de un cerdo genéticamente modificado; en cualquier caso, de un mamífero—. Pero aquellos cloroplastos constituían xenotrasplantes de un reino completamente diferente. Los extraños elegidos para la comparación tenían un parentesco mucho más estrecho con las bacterias que con el alga roja de la que eran partes funcionales. Lo cual significaba, como Bonen y Doolittle apuntaban con discreción en el artículo que publicaron, que un punto cardinal de la teoría de la endosimbiosis se había confirmado; en efecto, los cloroplastos que hay en las plantas descienden de bacterias capturadas.

Al final del artículo, citaban a Lynn Margulis. También citaban a Merezhkovski. Asimismo, manifestaron su agradecimiento a Carl Woese por el «consejo, aliento y muchos datos no publicados».[39] Doolittle también podría haber agradecido a Woese —y es probable que lo hiciera en privado— el haberle permitido exportar su metodología a Halifax en la persona de Linda Bonen.

33

Entre Ford Doolittle y Carl Woese existía una larga amistad, que se había entablado en Urbana durante el trabajo posdoctoral de Doolittle, a finales de la década de los sesenta. Una amistad que se vio alimentada por intereses comunes, fortalecida por las colaboraciones ocasionales y marcada a veces por la competencia, que solo se complicó en los últimos años de Woese, cuando entraron en desacuerdo sobre el árbol de la vida.

Urbana hizo de cruce de caminos por una doble casualidad. Doolittle, catorce años más joven que Woese, había crecido en esa pequeña ciudad de Illinois, muchos años antes de que llegara Carl Woese. Su padre estaba en la facultad de Bellas Artes, como ya se ha mencionado. Doolittle fue a Harvard y, luego, a la escuela de posgrado de Stanford, en la misma época en que llegaba Woese, en 1964. Cuatro años después, Doolittle regresaba, ya con el doctorado, a la Universidad de Illinois como investigador posdoctoral, para trabajar en el laboratorio de Sol Spiegelman, quien había ganado fama por una serie de experimentos intrigantes e inquietantes sobre la replicación de ARN in vitro, que implicaban la creación de lo que el propio Spiegelman llamó «el pequeño monstruo», una molécula autorreplicante de ARN sintético que producía generaciones ilimitadas de sí misma en un matraz. Sol Spiegelman era también el científico que había reclutado a Woese en Illinois y se había traído la secuenciación de Sanger en la persona de Dave Bishop, el cual había formado a Mitch Sogin, quien había precedido a Linda Bonen como técnico clave de Woese. Estos científicos vivían en un pequeño mundo muy interconectado.

La relación de Doolittle con su jefe de posdoctorado a su regreso a Urbana en 1968 se complicó por el exceso de familiaridad, ya que el hijo de Spiegelman, Will, había sido su mejor amigo en el instituto. De chaval, había trabajado los veranos como asistente júnior en el laboratorio del doctor Spiegelman, lavando recipientes de vidrio y haciendo otras tareas prosaicas. Aquel le había proporcionado, hasta ese grado, su primer contacto con la ciencia, y más tarde le aconsejaría sobre la escuela de posgrado. Pero era un personaje intimidante, no un mentor afable y paternal. «Tenía la desagradable costumbre de usar zapatos de suela de crepé y colocarse inadvertidamente detrás de la gente cuando estaba trabajando con las pipetas de P32», me contó Doolittle. En aquellos días, había que usar la boca para aspirar el líquido en un tubito de vidrio. Una vez que estaba colocado detrás del técnico de laboratorio, Spiegelman se ponía de repente a canturrear. «La mitad de las veces te tragabas algo de P32.» Doolittle volvió a reírse, y este curioso recuerdo también me hizo reír a mí.

«La gente le tenía miedo —añadió Doolittle—. Yo no.» La palabra «miedo» no expresaría lo que él sentía. Después de todo, era el brillante y perverso padre de Will Spiegelman. Pero, cuando Doolittle volvió como un investigador posdoctoral de veintiséis años al laboratorio de Spiegelman —lo que probablemente refleja una mala decisión por parte de ambos—, la disparidad de la antigua relación impidió que se diera paso a una colaboración más equitativa entre los dos científicos, hizo que se quedase atrofiada, y fue más una barrera que un lazo.

Las relaciones entre científicos siempre están modeladas por la química personal además de por el trabajo y las ideas. Doolittle me contó que Sol Spiegelman no era un compañero con quien se pudiera disfrutar de una relajada relación de camaradería fuera del laboratorio. O, al menos, no era posible si ese era Ford Doolittle, a quien conocía desde que era un adolescente escuálido. Pero en el mismo departamento se encontraba otro profesor más joven, Carl Woese, que era menos tremendo y menos distante. No era altanero ni brusco, al menos en aquel entonces. «Podías salir a tomar una cerveza con Woese», decía Doolittle. Por su modo de ser o por inclinación, Woese acabó siendo una especie de «mentor social y emocional» para los estudiantes y becarios posdoctorales de Spiegelman, Doolittle entre ellos.

Esa amistad duró toda la década de los setenta, y los laboratorios de Woese y Doolittle trabajaron a veces en proyectos paralelos, con un espíritu competitivo, pero compartiendo en ocasiones ideas y datos no publicados. En el mismo número de Proceedings of the National Academy of Sciences en el que Doolittle y Bonen publicaron su estudio sobre los cloroplastos, por ejemplo, el grupo de Woese publicó un trabajo similar, en el que también confirmaban que Lynn Margulis tenía razón sobre el origen bacteriano de los cloroplastos. Así como Bonen y Doolittle habían agradecido a Woese la cortesía de compartir datos no publicados, también él les agradeció favores similares. Comunicación y compañerismo: la ciencia como debe ser.

Un año después, Doolittle y Bonen publicaron otro artículo, este en Nature, donde ofrecían pruebas de dos importantes afirmaciones: las algas verdeazuladas no son en realidad algas, sino bacterias —de ahí que en adelante se las llamara «cianobacterias»—, y los cloroplastos, al menos en algunos organismos complejos, habían sido, en efecto, bacterias en origen, pero específicamente del tipo de las cianobacterias. Las pruebas se habían obtenido de nuevo con métodos woeseanos, y el artículo abundaba en gestos de reconocimiento al trabajo de Woese.

Más tarde, en 1978, apareció un nuevo artículo de gran interés para ambos científicos en una relativamente oscura revista europea. El artículo, de un equipo francés de Estrasburgo, ofrecía algo nunca visto: la secuencia completa de las bases —no una muestra de fragmentos sin más— de la molécula de Woese, la ARNr 16S, de una única bacteria. Se trataba de la conocida E. coli. El método de secuenciación era, en lo esencial, el de Fred Sanger, modificado con el uso de un nuevo ingrediente, el extracto de veneno de cobra, para ayudar a cortar la molécula. El valor informativo de la secuencia completa, para investigadores como Woese y Doolittle, era enorme. Hasta entonces habían estado comparando fragmentos —esos cortos borrones de letras— sin saber cómo esos encajaban entre sí. El equipo francés, con el veneno de cobra, había revelado la manera.

Pero esa revista europea tardaba en llegar a la Universidad de Illinois. Woese, enterado de la existencia del artículo, se impacientó, así que llamó a Doolittle, que se encontraba en Halifax, adonde había llegado la revista, y le pidió un favor: «¿Me leerías la secuencia?». Doolittle lo complació. Sentado en el despacho con el número de octubre de la revista entre las manos, le recitó por teléfono las 1.542 letras. Advirtió que, al leerlas en tripletes, daba a la lectura un ritmo natural, lo que facilitaba evitar omisiones o repeticiones.

Así pues, dijo «AAA, UUG, AAG, AGU, UUG, AUC», y así sucesivamente. «AUG, GCU, CAG, AUU, GAA, CGU», y así sucesivamente. Dijo también «UGG, GAU, UAG». Cuando aparece en el ARN mensajero, UAG es un codón de terminación, una señal para detenerse; pero en este caso no se trataba de ARN mensajero, era estructural, y cuando Doolittle llegó a un UAG no se detuvo, siguió con «CUA, GUA, GGU, GGG, GUA» y, además, «ACG». Leyó aquella interminable ristra de letras, tan confusa a los ojos, mientras, en Urbana, Woese la copiaba con sumo cuidado. Por último, Doolittle dijo: «GGU, UGG, AUC, ACC, UCC, UUA», y puso fin a la lectura.[40]

Señoras y señores, esto no estaba ocurriendo en la Edad de Piedra, tampoco en los tiempos de los conjuros alrededor del fuego de los druidas celtas. Era 1978, un antiguo bioquímico estaba ayudando a un antiguo biofísico, ambos interesados en recurrir a métodos moleculares para sondear los misterios de la evolución, con el ánimo de compartir los últimos y más candentes datos científicos.

34

Las habilidades woeseanas de Linda Bonen también ayudaron a confirmar el segundo de los postulados principales de la teoría de la endosimbiosis, a saber, que no solo los cloroplastos, sino también las mitocondrias, descienden de bacterias capturadas.

El centro del debate en torno a las mitocondrias en la década de los setenta era si estos orgánulos fundamentales habían surgido de la creciente complejidad interna de la célula eucariota o bien procedían originariamente de fuera de la célula, en forma de bacteria capturada. La primera idea era entonces la convencional, la de que de alguna manera las entrañas celulares habrían evolucionado hacia una mayor complejidad por una diferenciación gradual, dando forma a nuevas estructuras, incluidos el núcleo, los cloroplastos, en el caso de las plantas, y las mitocondrias, como sistemas de empaquetamiento de la energía. Quizá esos orgánulos se formaran a partir de materiales ambientales, igual que los planetas lo hicieron a partir de una nebulosa. O tal vez se desprendieron de algún otro órgano interno, como un apéndice, para flotar libres. Nadie podía decirlo. La segunda idea, la que proponía el origen externo, se hacía eco de Lynn Margulis y la tesis de la endosimbiosis. Al comparar los catálogos de fragmentos de ADN, Bonen y sus colegas de Halifax dieron un nuevo respaldo a lo que ella e Ivan Wallin habían propuesto: que las mitocondrias se habrían originado cuando algún tipo de organismo unicelular —la célula huésped pre-eucariota, sea lo que fuere— se tragó una bacteria y luego no pudo digerirla, o se infectó con ella y luego no pudo curarse, o entró sin más y le permitió quedarse. Sucedió una sola vez. Los descendientes de esa bacteria incorporada fueron las primeras mitocondrias.

Entre los bioquímicos de la Universidad de Dalhousie había otro joven profesor asistente, Michael W. Gray, recién llegado del oeste de Canadá con una beca posdoctoral de Stanford. Había crecido en Medicine Hat, en Alberta, como un «niño de campo», según él mismo contaba, y luego fue a la gran ciudad, a Edmonton, para cursar estudios universitarios y hacer un doctorado. Se formó como bioquímico del ARN en un momento en que esa materia se hallaba desvinculada por completo de la evolución. Nunca había asistido a una clase de biología evolutiva, y su trabajo se ceñía a los sistemas celulares tal como funcionan en el presente, no a sus orígenes más remotos. El tema de su tesis fue el ARN de transferencia o ARNt, que transporta aminoácidos a los ribosomas para la producción de proteínas. Nunca había oído hablar de Carl Woese o de Lynn Margulis. Sin embargo, un día leyó un artículo en el que se decía que el ARN de transferencia de un determinado hongo parecía ser rastreable en las mitocondrias de este. Así que se preguntó qué hacía el ARN de transferencia en las mitocondrias. ¿Desde cuándo la construcción de proteínas tiene algún papel en sus funciones conocidas? Los ribosomas hacen proteínas. Las mitocondrias producen ATP. La presencia del ARN de transferencia decía algo más sobre las mitocondrias, algo que Gray y otros químicos del ARN no sabían, que las mitocondrias contienen ribosomas propios, casi como si fueran —o hubieran sido— células independientes. Pero ¿por qué?

Este pequeño enigma hizo que Gray centrara su siguiente gran labor de investigación en las mitocondrias, más específicamente en el ADN y el ARN que se encuentran en las mitocondrias de las plantas. Parecía un asunto importante, por cuanto podría arrojar luz sobre los orígenes mitocondriales. Dirigió la mirada particularmente hacia el trigo. Durante la investigación de doctorado había recurrido al germen de trigo comercial como fuente del ARNt que necesitaba, así que se le ocurrió que, una vez más, podría ser una buena fuente de mitocondrias para obtener el material genético que estas contienen. Mientras husmeaba en la literatura, con el proyecto ya iniciado, se encontró con el trabajo de Margulis. El artículo de 1967 se le había escapado, pero procedió a leer el libro de 1970, Origin of Eukaryotic Cells, en el que se ofrecía una teoría endosimbiótica plenamente elaborada, que trataba también de los orígenes de las mitocondrias. La teoría convencional quedó para él proscrita.

—En aquel entonces, ¿se la consideraba radical o extravagante? —le pregunté a Mike Gray una tarde, cuarenta años después.

—Uy —dijo—, eso de entrada, creo.

Habíamos comido juntos en un restaurante turco de Dalhousie, a la vuelta de la esquina, y luego fuimos a un despachito detrás del laboratorio de Gray. Ya se había jubilado, y solo estaba cerrando las operaciones de laboratorio tras una tranquila pero distinguida carrera, dedicada en gran parte al estudio de las mitocondrias. Recordaba la recepción negativa que había tenido la teoría de Margulis, a los científicos que «rechazaban con desprecio la idea y tenían sus propios conceptos» de origen no endosimbiótico. Hubo debates. A ella se la marginó. Pero su teoría le sugirió a Gray que «tal vez había un remanente de un sistema bacteriano que sintetizaba proteínas dentro de las mitocondrias. Pensé que era muy interesante». Pronto se vio, como su colega Ford Doolittle, apoyando a Margulis.

Empezó el trabajo como una escisión paralela del trabajo que Linda Bonen había realizado con Doolittle. Gray tenía un estudiante de posgrado, Scott Cunningham —el primer estudiante de posgrado al que supervisó—, que un día estuvo hablando con Bonen, y a ambos se les ocurrió la idea de aplicar los métodos Woese a las mitocondrias del trigo. Pondrían a prueba ese pilar de la teoría endosimbiótica —el origen bacteriano de las mitocondrias en todos los eucariotas—, buscando ARN ribosómico en las mitocondrias de esta eucariota en particular, una planta agrícola, familiar para Gray desde su trabajo de doctorado en Edmonton. Ahora, él y sus compañeros iban a extraer el ARNr de las mitocondrias del trigo, a cortar las moléculas en fragmentos, a secuenciar los fragmentos y a comparar los catálogos de secuencias con los de otros organismos, incluidas las bacterias. Pero había un problema, y es que trabajar con un extracto de mitocondrias era notoriamente difícil, porque no son muy abundantes en comparación con los cloroplastos dentro de las células vegetales y, por tanto, son más difíciles de aislar. Pero esa era la belleza del trigo, o así lo veía Gray. El germen del trigo, ese pequeño nódulo dentro del grano que constituye el embrión del cual germinaría una nueva planta, contenía suficiente ARNr mitocondrial para aquel experimento.

—¿De dónde sacó usted el trigo?

—Del oeste de Canadá —me contó Gray. Alguien criado en Medicine Hat conoce el trigo—. Me lo habían enviado.

En el pasado, había conseguido el germen de trigo de un molino local de Halifax, y había sido muy útil para algunos experimentos. Pero estaba procesado, de forma que no germinaría. No se podían cultivar nuevas plantas con él y, si no podía hacerlo, tampoco podía introducirles el fosfato radiactivo para el etiquetado de moléculas. Gray y Cunningham querían semillas frescas del campo, o al menos frescas de uno de esos silos que hay junto a la vía férrea en las llanuras occidentales.

Así que Gray pidió un saco a un proveedor de Alberta. Cunningham se encargó de la laboriosa mecánica de extraer embriones viables de las semillas, con una batidora de cocina y unos tamices, hasta obtener la pequeña y preciosa cantidad de materia constituida por dieciséis gramos. Pusieron los lozanos embriones de trigo canadienses en un papel de filtro y añadieron agua y «una horrenda cantidad de radiactividad» para el etiquetado de lo que aparecería en las placas. Aislaron mitocondrias y extrajeron ARNr mitocondrial de los embriones de trigo. Luego, con Linda Bonen a la cabeza de esta parte del proceso, cortaron el ARNr en fragmentos, impresionaron las placas, leyeron las huellas dactilares y confeccionaron los catálogos.

Gray había elegido bien al optar por el trigo, porque el ARNr de las mitocondrias de las plantas tiende a mutar más lentamente que el ARNr equivalente de los animales. La similitud con sus homólogos bacterianos y sus posibles antepasados compartidos era, por ende, más pronunciada. El trabajo arrojó resultados claros, como se informó en otro artículo, con los nombres de Gray y Cunningham añadidos como coautores junto a Bonen y Doolittle. La hipótesis de Margulis se había confirmado. Por el ARN ribosómico, las mitocondrias del trigo no parecen de trigo. Son pequeños y extraños seres incorporados al servicio del trigo. Habían venido de otra parte, y parecían ser de bacterias.

35

Durante casi diez años después de aquella publicación sobre las mitocondrias del trigo, una minoría bastante nutrida o, al menos, ruidosa de biólogos especializados en este campo continuó rechazando la teoría de la endosimbiosis. En parte, se trataba de una resistencia a aceptarla por entero, en la versión de tres partes propuesta y promovida por Margulis: cloroplastos derivados de cianobacterias, mitocondrias derivadas de otro tipo de bacterias y flagelos derivados de espiroquetas u otras bacterias similares. Eso era demasiado.

También puede que tuviese lugar un disgusto subliminal por las implicaciones, entre ellas, una que todavía parece provocar cierta desolación personal, la de que todas las células animales, todas las células humanas, incluidas las de aquellos que tanto dudaban, tenían como sostén a unas bacterias capturadas que funcionaban como orgánulos. Porque no se trataba de las abundantes bacterias que viven en el estómago o en las axilas, ni tampoco de los microbios intestinales u otros pequeños pasajeros que se instalan en nuestro cuerpo, pero por lo general no dentro de nuestras células. De lo que se estaba hablando era de todas esas bacterias capturadas y transformadas que están más integradas de forma plena en nuestro ser. Estos organismos cautivos llegaron a ser, en el curso de unos dos mil millones de años, parte de la maquinaria interna de las células antecesoras de las nuestras. Su ADN es parte de nuestro ADN, aunque en exclusiva de la parte recibida de nuestras madres. ¿Por qué solo de las madres? Porque el ADN mitocondrial se transmite a través de los óvulos, no de los espermatozoides.

En palabras más sencillas, la teoría de la endosimbiosis estipula que todos somos criaturas compuestas, no individuos en un sentido puro e inequívoco. Fue un pequeño milagro que esto se fuese aceptando poco a poco. A nadie le gusta tener la sensación que tiene Jason Bourne cuando le dicen que no es quien creía ser.

Otro desafío a la teoría vigente surgió cuando unos investigadores comenzaron a examinar la estructura física y la cantidad del material genómico presente en mitocondrias y cloroplastos con microscopios electrónicos. Las mitocondrias y los cloroplastos son orgánulos —es decir, unidades subsidiarias similares a órganos y presentes en el interior de una célula eucariota—, pero tienen sus propios genomas, distintos del genoma encerrado en los cromosomas del núcleo de una célula eucariota. La inspección microscópica revelaba que el ADN de al menos ciertas mitocondrias y cloroplastos aparecía en forma de cromosomas circulares, en configuración de anillo, en lugar de cromosomas lineales, como los que se encuentran en los núcleos. Las espinacas, por ejemplo, contenían cloroplastos con pequeños anillos de ADN. Esto respaldaba la teoría endosimbiótica, porque las bacterias también tienen los genomas en cromosomas circulares. Si las mitocondrias y los cloroplastos eran bacterias o descendían de bacterias, era lógico pensar que sus cromosomas tuvieran la misma forma.

Pero estos cromosomas circulares parecían demasiado pequeños, mucho más que los de cualquier bacteria conocida. La cantidad de información que podían contener —el número de pares de bases, el número de genes— era minúscula en comparación con la de un genoma bacteriano. Y, de nuevo, el ejemplo de las espinacas: los científicos que escudriñaron sus cloroplastos en la Universidad de Düsseldorf, Alemania, encontraron diminutos anillos de ADN de un tamaño treinta veces menor que el de un cromosoma bacteriano típico. Había, así, un nuevo misterio por resolver, ya que, si el origen de las mitocondrias y los cloroplastos era bacteriano, ¿dónde estaban los genes que faltaban? ¿Habían desaparecido por completo, expulsados o marchitados? ¿O se habían transferido de alguna manera a otra parte dentro de la célula huésped —tal vez al propio núcleo—, desde la cual aún podían contribuir con sus productos genéticos a la vida de la célula? Este pequeño acertijo apuntaba a una de las revelaciones más inesperadas —lo examinaremos más tarde— de la saga del árbol enmarañado: la importancia, a lo largo de historia de la vida, de la transferencia lateral de genes de un organismo a otro.

Otra razón más para la resistencia a la teoría de la endosimbiosis a principios de la década de los ochenta fue la ausencia de pruebas que vincularan las mitocondrias a un tipo específico de bacteria. Que todas las mitocondrias se hubieran originado de una sola bacteria capturada podía admitirse, pero ¿cuál? No había ninguna candidata. Se habían encontrado las bacterias que habían dado origen a los cloroplastos —las cianobacterias—, pero no así la equivalente para las mitocondrias. No se había identificado ningún precursor bacteriano. Mike Gray y Ford Doolittle publicaron en 1982 un extenso artículo sobre todo este tema titulado «¿Ha sido probada la hipótesis del endosimbionte?».[41] Algo sorprendente, dado que, en su artículo de 1977 sobre los embriones del trigo, reconocían que, al menos con respecto a las mitocondrias, no lo habían identificado.

Gray y Doolittle fueron escrupulosos con el asunto de las pruebas. El artículo comenzaba con una introducción de dos páginas que estipulaba el tipo de datos empíricos que podrían confirmar la teoría, y en la que se distinguían tales datos de las pruebas circunstanciales. Algunas formas de «prueba» eran más convincentes que otras. Las meras correlaciones podrían tener explicaciones alternativas. Aquella sección era una muestra de pensamiento y escritura que desplegaba el estilo filosófico de Ford Doolittle. Y la seguía otra sobre cloroplastos y cianobacterias con base en la investigación que había llevado a cabo. Después, era el turno de una disquisición sobre el ARN y las mitocondrias, expuesta con todo el rigor de Mike Gray.

El meollo de todo el artículo era que, en efecto, la hipótesis de los cloroplastos estaba probada, pero no así la hipótesis de las mitocondrias, al menos todavía no, no lo suficiente. Cerca del final, Gray y Doolittle mencionaban su propio trabajo anterior como un indicio sugerente, pero no concluyente. Las mitocondrias del trigo se parecían, en virtud de las secuencias de ARNr, a las de la bacteria E. coli. De todos modos, otros investigadores no habían encontrado mejores coincidencias con otras bacterias en los cinco años transcurridos desde aquel artículo. Pero solo era el trigo, una planta nada más. Y cuando se trataba de las mitocondrias de los animales y de los hongos —otras dos grandes ramas de la vida eucariota—, no había ninguna coincidencia. No se daba, pues, ninguna prueba convincente de la endosimbiosis. No se encontraba ningún candidato preferente para el papel de la bacteria que se habría convertido en mitocondria. La prueba concluyente no se ofrecería hasta quince años después, cuando, en otro artículo con Mike Gray como coautor, se relacionó un genoma mitocondrial completo con un grupo bacteriano particular. Mientras tanto, la cuestión seguiría en pie.

Y aquí es cuando vuelve a hacer acto de aparición Carl Woese. En 1985, su laboratorio publicó un artículo titulado «Orígenes mitocondriales», en el que se afirmaba que se había encontrado el vínculo.[42] El equipo de Woese sostenía que podía ubicar al progenitor de todas las mitocondrias dentro de un grupo de bacterias que todavía viven en el planeta Tierra. Resultaba que los parientes modernos de ese progenitor estaban a nuestro alrededor, en forma de silenciosos parásitos, causantes de agallas en nogales, vides y otras plantas. Pertenecían a la subdivisión alfa de las bacterias purpúreas, un grupo nada común ahora conocido como «proteobacterias».

Woese y sus colegas habían usado de nuevo ARNr 16S, la molécula preferida del equipo, como elemento estándar del parentesco evolutivo. Las mitocondrias tienen una molécula de ARNr muy similar a la 16S en las bacterias, pero ¿qué grado de semejanza y en qué bacterias? Por entonces, las técnicas de secuenciación habían mejorado. Fred Sanger había hecho otra importante contribución al idear un nuevo método de secuenciación de ADN, que no ARN, que era más rápido y preciso que cualquier otro que lo antecediera. Woese lo adoptó para la actividad investigadora, un cambio que podrá parecer sutil o ininterpretable, pero que fue importante; en lugar de extraer la molécula de ARNr de los ribosomas, en mínimas cantidades, y secuenciarla en porciones, el equipo extraía ADN del genoma y, después de multiplicar las cantidades por clonación, secuenciaba porciones de esa molécula maestra —las porciones que codificaban el ARNr 16S en bacterias y el equivalente mitocondrial de esta molécula—. Para recurrir a una metáfora, examinaban el plano en lugar de medir la casa. Era un ajuste metodológico que arrojaba la misma información que se podía conseguir antes, pero mejor y de manera más rápida. Carl Woese se había ganado el derecho a ese atajo —el de secuenciar ADN, con el que se podía contar en grandes cantidades, en lugar de ARNr, obtenido solo en minúsculas porciones— después de los agotadores esfuerzos que había hecho durante una docena de años. Era el comienzo de un nuevo flujo de información, y allí estaba él de nuevo, uno de los primeros en adoptar los métodos innovadores, pero para hacerse preguntas más profundas que la mayoría de los demás investigadores.

El primer autor del artículo de 1985 era Decheng Yang, un estudiante de doctorado que había llegado a Illinois desde una universidad del nordeste de China y que acabó incorporado al laboratorio de Woese. Junto con sus colaboradores, compararon genes de ARNr de siete organismos diferentes, para ver cuál de entre seis procariotas —cinco tipos de bacteria y un representante de las arqueas, los microorganismos del nuevo reino de Woese— se correspondía mejor con las mitocondrias de un eucariota. La arquea se incluyó como un microorganismo aparte, colocado en la fila como una ampliación. Las bacterias eran los verdaderos sospechosos. El equipo eligió el trigo como eucariota, y recurrió a las secuencias de ARNr 16 producidas a partir de mitocondrias del trigo por el grupo de Mike Gray. Las cinco bacterias que escogieron para la comparación fueron la siempre disponible E. coli, la cianobacteria Anacystis nidulans, otras dos de poca relevancia y un microbio conocido como Agrobacterium tumefaciens, así llamado por su molesto hábito de producir tumores en los cultivos agrícolas. Este último microorganismo, A. tumefaciens, era una alfaproteobacteria.

Muchas alfa-proteobacterias han desarrollado modos de vida que implican vivir dentro de las células eucariotas. Los patógenos que causan el tifus y la fiebre maculosa de las montañas Rocosas en humanos, por ejemplo, son alfa-proteobacterias, y los estragos que producen son consecuencia de parasitar las células de sus víctimas. El microorganismo utilizado por Woese, A. tumefaciens, es inocente de causar enfermedades humanas, pero es un infierno para las plantas. Y el estudio comparativo demostró que era el más próximo a las mitocondrias del trigo. Mike Gray se encontraba entonces en Stanford, donde pasaba su año sabático. Woese lo llamó para transmitirle la noticia.

Este hallazgo era más sustancial y espectacular de lo que podría parecer. Involucraba a más especies que el trigo. Como otras investigaciones ya habían establecido que las mitocondrias se originaron una sola vez en toda la historia de la vida terrestre, a partir de un solo caso de bacteria capturada, Woese y su joven equipo podían afirmar que habían estrechado el cerco al antepasado de todas las mitocondrias de células complejas. Ese ancestro era algún tipo de alfa-proteobacteria. Sus descendientes existen en todos nosotros, proporcionan energía a nuestras células y hacen posible su complejidad.

En la cuarta página del artículo, Woese y su grupo incluyeron una figura simple, otro árbol, en este caso de mitocondrias y bacterias. Mostraba mitocondrias de trigo, mitocondrias de ratón y mitocondrias fúngicas, como ramitas, todas agrupadas estrechamente en la misma rama secundaria junto con la ramita que representaba a la bacteria causante de tumores A. tumefaciens. Si hubieran secuenciado el gen equivalente de ARNr en mitocondrias humanas, también habría brotado de ahí. Todo lo demás se quedó aparte; otras ramas secundarias, otras primarias, otras partes de nuestro genoma, nuestro ser, nuestra identidad —sea lo que fuere—, todas ellas demasiado distantes para encajar en la figura. La ilustración arbórea empezaba a complicarse.

36

Cuando, en 1985, llegó aquella vindicación, Lynn Margulis era profesora en la Universidad de Boston, donde había comenzado como profesora adjunta asistente, y miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias, el principal cuerpo de asesoramiento científico de Estados Unidos. Su matrimonio con Nick Margulis había terminado, y el menor de sus cuatro hijos tenía dieciséis años. Tres años después, se trasladó a Amherst como distinguida profesora universitaria de la Universidad de Massachusetts, y allí permaneció hasta el final de su vida. Enseñaba y aconsejaba a los estudiantes de posgrado, hacía películas y vídeos formativos, recibía invitados en casa y cocinaba para ellos. Parecía amar a la gente, la conversación y el compromiso con los seres humanos tanto como el compromiso con las ideas.

Continuó publicando artículos en revistas sobre una gama cada vez más amplia de temas, algunos más sugerentes y otros más técnicos, así como artículos y libros divulgativos que promovían sus ideas sobre la endosimbiosis y abrazaban algunas otras nociones, teorías y puntos de vista que parecían aún más inverosímiles de lo que inicialmente lo había sido aquella. Fue escéptica con respecto al sida, desafiando la realidad de que un agente conocido como VIH (de virus de la inmunodeficiencia humana) era la causa del síndrome. Se mostró incrédula respecto al atentado del 11 de septiembre, que calificó de «operación de falsa bandera» planeada por grupos desconocidos con oscuros fines políticos.[43] Hacía tiempo que defendía la hipótesis de Gaia, que había desarrollado junto con el químico inglés James Lovelock, la cual concibe el planeta Tierra como un sistema automantenido que regula su propia bioquímica, de forma análoga a como lo hace un organismo vivo. Esto le valió muchos elogios de personas que se tomaron la noción del organismo vivo de manera literal, a diferencia de ella misma, e hicieron de Gaia una idea casi mística. Margulis no era una mística. Ella estaba a favor de las pruebas, de los argumentos y del mundo material de la naturaleza, especialmente tal y como se puede observar a través de los microscopios, incluso cuando esa disposición la condujese a terrenos extraños.

Margulis hizo suya la idea médicamente controvertida acerca de la enfermedad de Lyme crónica, a saber, que el patógeno de Lyme, una espiroqueta, puede esconderse en el cuerpo humano causando una infección crónica que las dosis normales de antibióticos no pueden eliminar. Avaló la publicación en Proceedings of the National Academy of Sciences de un artículo sumamente extraño y poco convincente de un zoólogo británico retirado llamado Donald I. Williamson, en el que este argumentaba que las mariposas y su forma larvaria, las orugas, habían evolucionado como especies separadas que más tarde se unirían en una forma histórica de vida por algún proceso inefable de hibridación. Las orugas y las mariposas, que habrían sido criaturas diferentes, se aunaron, sin más, igual que si un renacuajo se hubiera hibridado con un ave para producir una nueva especie con dos etapas de vida. Era algo análogo, sostenía Williamson, a la simbiogénesis de células eucariotas.

Margulis defendió la publicación del artículo de la mariposa, aunque no la hipótesis, diciendo: «No pedimos a nadie que acepte las ideas de Williamson, sino solo que sean evaluadas sobre la base de la ciencia y la disciplina, no de prejuicios».[44] Otros científicos señalaron, para refutarlas, que los datos genéticos ya existían antes de que Williamson publicara su noción de la mariposa-monstruo.

Margulis prosperó en un contexto de desafíos a las autoridades, broncas entre científicos y tensiones entre la cautela y la audacia. Le encantaba jugársela e irrumpir alegremente con planteamientos de cuya endeblez otros le advertían, y que acabarían desbaratados. Su actitud era «¡Si son desbaratados, bien, en la ciencia también suceden esas cosas!». Margulis se hizo famosa y muy admirada entre los no científicos durante toda una vida de tales provocaciones que enfurecían a algunos de sus colegas. Concedió entrevistas, organizó reuniones, viajó para dar conferencias y discutió acaloradamente en muchos debates. Una revista seria la llamó «la rebelde Madre Tierra de la ciencia».[45] Nunca dejó de ser una mujer vital y enérgica, abierta a la discusión, segura de sí misma hasta lo inverosímil, generosa con su tiempo y de carácter agradable. «Renuncié a mi papel de esposa dos veces —dijo en una ocasión—. No es humanamente posible ser una buena esposa, una buena madre y una científica de primera clase.»[46] De algo había que prescindir. Prefirió ser una científica; y una madre, indisciplinada o no. Lo fue, de un modo u otro, de muchas más de cuatro personas.

En 1986 publicó Qué es el sexo: tres mil millones de años de recombinación genética, el primero de una serie de libros que dejó escritos junto con su hijo mayor, Dorion. Era característico de ella escribir un libro que cubriera tres mil millones de años. Un año más tarde, ambos escribieron Microcosmos: cuatro mil millones de años de evolución desde nuestros ancestros microbianos. En 2002 publicaron un libro titulado Captando genomas: una teoría sobre el origen de las especies, que proponía, sin ahorrar detalle, algo que ella había afirmado en otras ocasiones: que el neodarwinismo, la escuela de pensamiento biológico del siglo XX que combina la teoría de Darwin con la genética de Mendel, se equivocaba en relación con la principal fuente de variación genética que impulsa la innovación evolutiva. Ese elemento fundamental, la variación, no provendría, según Margulis y Sagan, principalmente de las pequeñas mutaciones aleatorias que para los neodarwinistas son suficientes. «La variación transmitida relevante —afirman— para producir novedades evolutivas proviene más bien de la adquisición de genomas.»[47] Es decir, de la simbiosis, verdadero origen de las especies.

La simbiosis así enfocada incluye la endosimbiosis, esas bacterias de las que hemos hablado, capturadas y transformadas en las primeras mitocondrias y los primeros cloroplastos dentro de las células eucariotas. Pero también abarca, como se ha mencionado, una variedad más amplia de casos —menos drásticos, menos decisivos— en los que dos organismos, dos genomas, se amalgaman en una asociación viviente. Por ejemplo —según la descripción de Margulis y Sagan— el de las babosas de mar de la especie Elysia viridis, que se alimentan de algas verdes durante el desarrollo y, luego, en lugar de digerirlas completamente, retienen los cloroplastos en el interior de sus propias células. Estos permiten a las babosas realizar la fotosíntesis, igual que las plantas, y obtener energía de la luz solar en las aguas poco profundas en las que habitan. De adultas son auténticos «híbridos de planta y animal».[48] Esta curiosa combinación, y no las mutaciones incrementales de los neodarwinistas, afirmaban Margulis y Sagan, es la forma principal (hasta donde actualmente se conoce) de originarse nuevas especies.

Años más tarde, Margulis volvió a referirse a las babosas verdes de mar durante una entrevista. «Los biólogos evolutivos creen que el patrón evolutivo es un árbol —le dijo a un redactor de la revista Discover—. No es así. El patrón evolutivo es una red; las ramas se fusionan, como en el caso de la unión de las algas y las babosas.»[49] Tenía razón; el árbol de la vida no es un árbol.

A pesar de lo peculiar de sus puntos de vista y de la reputación de rebelde, Margulis recibió una lluvia de premios y honores, los suficientes para desmentir la imagen popular, correspondiente a la que tenía ella de sí misma, de nota discordante rechazada por los estándares dominantes. Su elección en 1983 para ocupar un puesto en la Academia Nacional de Ciencias fue solo el comienzo. Luego la eligieron miembro de la Academia Rusa de Ciencias Naturales, algo mucho más raro para una estadounidense, y de la Academia Americana de Artes y Ciencias, otro cuerpo prestigiado. También fue elegida miembro de la Academia Mundial de Artes y Ciencias, dondequiera que esta institución se halle. Aceptó el Premio Alexander von Humboldt en Berlín, compartió la Medalla Darwin-Wallace en Londres, y acumuló dieciséis doctorados honoríficos. En 2000, el presidente Bill Clinton le colgó al cuello la Medalla Nacional de la Ciencia. La lista es larga. En 2010 voló a la pequeña localidad de Bozeman, en Montana, para recibir un premio que concede una maravillosa institución llamada American Computer Museum, cuyo nombre rinde honor al biólogo Edward O. Wilson, otro pionero científico, quien además lo presenta. Wilson también había volado para el acontecimiento. Hubo un banquete. Y allí fue donde yo la conocí.

Al día siguiente, muy temprano en una tempestuosa mañana de octubre, ella, veinte personas más, incluido Ed Wilson, y yo nos subimos a un autobús para hacer una visita al Parque Nacional de Yellowstone. Lynn y yo nos sentamos juntos durante gran parte de las ocho horas que duró el viaje, mientras el vehículo rodaba entre bosques de pinos contorta, humeantes vapores hidrotermales, cuencas de géiseres, manantiales minerales multicolores, ríos llenos de truchas que serpenteaban a través de prados donde pastaban bisontes y alces y otros paisajes característicos de Yellowstone. Hablamos de la endosimbiosis, del origen de las especies, de lo que sucedió el 11 de septiembre, de la etiología del sida y de la enfermedad de Lyme, mientras los demás hablaban —solo es una suposición— de los bisontes, los osos y los alces. La enfermedad de Lyme me concernía especialmente, porque estaba escribiendo un libro sobre enfermedades infecciosas. También hablamos de muchas otras cosas, incluida, si no recuerdo mal, la fauna local; a ella le interesaba todo. «Ven a mi seminario en Amherst», dijo. Aunque no tomé notas de la conversación ni durante ni después del viaje en autobús —sin prever que un día escribiría sobre ella—, tengo una foto en mis archivos que guardo como recuerdo. En ella estamos Lynn y yo, otro científico y Ed Wilson posando cogidos de los brazos en un mirador del gran cañón del río Yellowstone. Al fondo se ve una gran cascada. Lynn viste un voluminoso suéter gris. Ed aparece tocado con un sombrero de guardaparques —un Smokey Bear de ala plana— prestado para la instantánea y sonríe de satisfacción. Había sufrido algunos castigos por exponer teorías heterodoxas. Y le gustaba pasear por los bosques con Lynn Margulis, qué diablos.

Dos semanas después fui al mencionado seminario en la Universidad de Massachusetts. Salí para Amherst después de atender otros asuntos en Boston, me asomé a la clase y luego fui a cenar a su casa un estofado sustancioso y sencillo que ella misma había cocinado. Conocí a su perro. No tuvimos tiempo para sentarnos después tranquilamente, Lynn y yo, para que pudiera entrevistarla sobre la enfermedad de Lyme, como había esperado; pero tampoco parecía importar. Había otros invitados, y tuvo lugar una prolongada conversación. Como siempre, Lynn se encargó de agitar el debate. Regresé a Boston y nunca volví a verla. Murió un año después. Fue un duro golpe. Tenía setenta y tres años.

«Los iconoclastas cumplen un papel en la ciencia —dijo en una ocasión Ford Doolittle sobre Lynn, no como un elogio después de su muerte, sino años antes, cuando estaba tan tempestuosamente viva—. Sería un gran error lanzarse de lleno contra ella.» Los iconoclastas como Lynn Margulis, agregó, «suscitan preguntas incluso cuando están equivocados. Y, por supuesto, tienen razón en ocasiones, como ella».[50] Quería decir que tuvo razón respecto a la endosimbiosis en dos de las tres afirmaciones cardinales que había hecho, a saber, mitocondrias, sí; cloroplastos, sí; undulipodia, esas pequeñas colas, parece que no. Mientras que el origen bacteriano de las mitocondrias y los cloroplastos quedó confirmado por los estudios moleculares —los genes que los vinculaban con las bacterias todavía estaban presentes—, no se había encontrado prueba molecular alguna que relacionara los undulipodia con las espiroquetas. La única prueba parecía ofrecerla la microscopía, con la notable similitud de las secciones transversales de nueve túbulos. Pero, en la era molecular, la coincidencia microscópica no era suficiente.

Doolittle llegó a conocerla en Boston durante un año sabático que pasó en Harvard, coincidiendo con el curso académico 1977-1978, cuando ella todavía estaba en la Universidad de Boston. Cuando le pregunté por su primer encuentro, no fue capaz de recordarlo, pero, sea como sea, todo comenzó de un modo muy agradable, con su artículo de 1975 junto a Bonen que confirmaba el postulado de los cloroplastos de la teoría endosimbiótica. Lynn todavía estaba casada con Nick Margulis, y vivía al oeste de la ciudad. Doolittle recordaba que «ella organizaba a menudo unas buenas fiestas en casa». Y es que vivía la vida.

Su mente abierta a todas las ideas, su confianza personal y su afición a las cenas intelectuales la dotaban de una rara habilidad para conservar las amistades, o al menos propiciaban una actitud amistosa por encima de las divisiones y los desacuerdos científicos, como reflejan sus relaciones que mantuvo con algunos de los biólogos más testarudos de su época. Por ejemplo, no estaba de acuerdo en puntos importantes con Ernst Mayr, uno de los fundadores del neodarwinismo, pero él le escribió con placer el prólogo de uno de sus libros, y ella aceptó encantada que en ese prólogo dijera en qué pensaba que el libro estaba equivocado. Stephen Jay Gould le dio un apoyo similar, al avalar otro de sus libros; y lo mismo hicieron Joshua Lederberg, Lewis Thomas y G. Evelyn Hutchinson, todos grandes nombres. Aunque discrepaba de Richard Dawkins en relación con el neodarwinismo y una vez protagonizaron un debate en Oxford, Dawkins declararía: «Admiro mucho el coraje de Lynn Margulis, su tenaz defensa de la teoría de la endosimbiosis y su afán de conducirla de la heterodoxia a la ortodoxia»;[51] unas muy buenas —y cautelosas— maneras. Ed Wilson le concedió un galardón y, como ya se ha mencionado, también Bill Clinton.

Pero con Carl Woese fue diferente. Woese tuvo poca paciencia con sus ideas más aventuradas, y algunos de los científicos más cercanos y leales a Woese también despreciaban a Margulis, el «ejército de Woese», como los llamaba ella, como si estuviesen dispuestos a presentarle batalla. Una vez le pedí opinión sobre Margulis a uno de aquellos adeptos, respondió sin palabras, con un profundo suspiro. Eran unos sentimientos muy arraigados. A Woese no le gustaba Margulis, según Jan Sapp, que conocía bien a todos, y le molestaba la metáfora del ejército. Woese llegó a decirle a Sapp: «Si la oigo decirlo otra vez, la demando».[52] Woese había evitado el uso de términos militares y monárquicos como «imperio», incluso «reino», a la hora de elegir un término categorizador, y prefirió hablar de los tres grandes «dominios» de la vida.[53] Aunque no parece haber sido una persona especialmente pacífica, se trataba de algo importante para él. Mientras, ella fue coautora de un libro titulado Cinco reinos, publicado en 1982, que describe cinco divisiones principales de la vida en la Tierra, en virtud de la cual se ignora y se contradice el gran descubrimiento woeseano de una tercera forma de vida en 1977. ¿Había tres dominios? ¿Había cinco reinos? Eran inconciliables.

Woese expresó de manera cáustica su opinión sobre Margulis en una comunicación privada de 1991. Era la respuesta a una solicitud del decano del College de la Universidad de Chicago, su alma mater, que estaba considerando la posibilidad de otorgar a aquella un grado honorífico, el cual nunca recibió, por una razón u otra, teniendo que contentarse con los otros dieciséis. Es posible que al decano de Chicago Carl Woese le pareciera una elección lógica para prestar unas palabras de apoyo; otro biólogo de renombre mundial, interesado en la evolución celular y radicado allí, en Illinois. Este prefirió ser franco. «Si lo que desea es una carta elogiosa para que la profesora Margulis reciba un título honorífico, ha recurrido a la persona equivocada», escribió.[54]

«Tengo desacuerdos científicos bastante serios con ella», añadió. Pudo haberlo dejado ahí, pero no lo hizo.

Por supuesto que es una buena profesora, le decía Woese al decano. En este sentido su reputación es merecida. Mas, a su entender, de hecho era «sobre todo una profesora», y solo de forma secundaria alguien que hubiera contribuido a la novedad científica. Había hecho «más que nadie por divulgar la idea» de la endosimbiosis en el origen de los orgánulos eucariotas, «y por ello merece gran crédito». Pero, sin duda, esa idea no era de su exclusividad. De hecho, las partes correctas de esta no eran obra suya, observaba, y las partes originales aportadas por ella no eran correctas. Estaba equivocada sobre los flagelos —los undulipodia—, y también sobre la célula huésped primordial a la que se habrían incorporado las bacterias capturadas, al presentarla también como una bacteria. Woese reconocía que los esfuerzos de Margulis por «difundir la palabra» sobre la evolución celular, por medio de la enseñanza y de la divulgación, habían sido muy efectivos. «Desafortunadamente —agregaba—, la palabra ha resultado ser, de algún modo, inapropiada.» Lo que había hecho era sembrar la confusión.

Woese desaprobaba, en particular, el libro Cinco reinos. Le transmitió al decano que la primera edición era bastante mala, pero que se podían «disculpar» los errores que contenía. La edición revisada, publicada en 1988, lo había enojado aún más. Entonces ya no había excusas, porque en los seis años trascurridos entre ambas ediciones, ella y su editor habían sido informados, presumiblemente por él mismo, de las deficiencias que contenía en relación con «los nuevos descubrimientos sobre la evolución microbiana», y no habían hecho casi nada por solventar ese problema. Lo que contrariaba a Woese era que Margulis y la coautora habían persistido en tratar su gran descubrimiento de 1977, su forma de vida aparte, como si no estuviera aparte en absoluto. El inconveniente estaba en los cinco reinos frente a los tres dominios, pues en ninguno de esos cinco reinos estaban las arqueas. El desaire que Carl Woese no podía disculpar o ignorar era que el árbol de la vida de Margulis difería en los aspectos más fundamentales del suyo.

CUARTA PARTE

El Gran Árbol

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A finales de febrero de 1864, Charles Darwin recibió por correo un paquete extraño incluso para él, a quien el fiel cartero de su pequeño pueblo le entregaba rutinariamente, además de la correspondencia, envíos de especies animales y vegetales, como palomas muertas, guisantes franceses o percebes en escabeche, de parte de sus contactos en todo el mundo. Aquel paquete pesaba más de tres kilos, y contenía dos grandes volúmenes en folio: uno repleto de impresionantes grabados y otro con texto. La obra llevaba por título Die Radiolarien. Era una monografía sobre los radiolarios, un grupo de planctónidos unicelulares, criaturas marinas dotadas de esqueletos de sílice, de las que hay especies muy dispares, las cuales, reunidas, conforman lo más parecido a una galería de lámparas de cristal. Darwin había hojeado esa obra, tan erudita como decorativa, hacía alrededor de un año en una visita a Londres, probablemente en casa de su amigo Thomas H. Huxley. Ahora tenía su propia copia, enviada por cortesía del propio autor, un joven zoólogo y artista alemán llamado Ernst Haeckel.

Darwin no lo llegó a conocer, aparte del intercambio de unas pocas cartas de cortesía. Era un momento difícil para él; además de sentirse abrumado por la fama y por la controversia que suscitó El origen de las especies, había sufrido la recurrencia de la misteriosa enfermedad que lo atormentó durante gran parte de su vida adulta. Haeckel lo conocía por su diario del Beagle, un libro de viajes, éxito de ventas y sin un mensaje abiertamente evolucionista, publicado décadas antes, y sobre todo por El origen de las especies, que había aparecido no hacía mucho en alemán, en una mala traducción, aunque suficiente para resultar sugerente a los lectores, inmediatamente después de la salida de la segunda edición en inglés. La vida, la visión del mundo y la idea de la ciencia que Haeckel tenía sufrieron una transformación con la lectura del libro, y quería que su héroe lo supiera. De ahí el obsequio, que también implicaba una expectativa: «Por favor, léame».

Darwin respondió con amabilidad una semana después, diciéndole a Haeckel que Die Radiolarien era «una de las obras más espléndidas que he tenido el placer de hojear, y me llena de orgullo poseer una copia recibida de manos de su propio autor».[1] Se trataba del cuidadoso lenguaje de un hombre educado pero ocupado, para quien informar de que poseía y había hojeado dicha obra no suponía ningún problema, pero para quien leerla era otro asunto. Darwin leía alemán de manera lenta y penosa, por lo que es posible que no leyera el texto de 570 páginas, ni encontrase la nota al pie de la página 232, en la que Haeckel les daba a él y a su teoría una efusiva bienvenida. Pero al menos había examinado las ilustraciones. «Es muy interesante e instructivo estudiar sus dibujos tan admirablemente hechos —le dijo Darwin—, pues no tenía idea de que animales de una organización tan inferior pudieran crear estructuras tan maravillosas.» Nunca había estudiado los radiolarios, ni aun a bordo del Beagle.

Otra cosa de la que Darwin no tenía idea —en 1864, cuando no podía haberlo previsto— era el enorme papel que aquel efusivo joven alemán, científico y artista, desempeñaría durante los siguientes cincuenta y cinco años en la divulgación de su teoría y en la representación del concepto darwiniano del árbol de la vida. A principios del siglo XX, mucho después de la muerte de Darwin, Haeckel se habría convertido en el darwiniano vivo más famoso del mundo, y sus árboles hallarían un gran arraigo en la noción popular de la historia de la vida.

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Haeckel nació el 16 de febrero de 1834, y por lo tanto era casi exactamente veinticinco años más joven que Darwin, la diferencia perfecta para que estuviera en una edad en la que se es fervientemente impresionable, justo cuando Darwin alcanzó la fama, en mitad de su carrera. Su padre era jurista y consejero en la corte prusiana en Potsdam, hasta que la familia se mudó a Merseburgo, una ciudad más pequeña de Sajonia, donde crecería Ernst. Sus padres le inculcaron la gran literatura y las altas ideas, como la poesía de Friedrich Schiller o la filosofía de la naturaleza de Johann Wolfgang von Goethe, y en la adolescencia leyó a Alexander von Humboldt, el brillante libro de botánica de Matthias Schleiden Die Pflanze und ihr Leben (La planta y su vida) y el diario del Beagle de Darwin, libros todos ellos que despertaron en él el apetito de viajes de aventura científica. De Humboldt y Schleiden aprendió que «una evaluación adecuada de la naturaleza requería del juicio estético tanto como del teórico», según su biógrafo Robert J. Richards, un estudioso del pensamiento romántico alemán.[2] Haeckel se inclinó por la botánica, pero cuando cumplió los dieciocho años, su padre, preocupado por los menesteres de orden práctico, lo presionó para que estudiara medicina. Se matriculó en la Universidad de Wurzburgo y acabó odiando el plan de estudios médico, pero se plegó a él, aunque se robase horas de estudio para leer más a Humboldt y Goethe. Luego vino la formación clínica, durante la que, por lo que cuenta Richards, a menudo tenía que vérselas con «los horribles gusanos, raquitismo, escrófula y enfermedades oculares» que se daban entre los pobres de Wurzburgo.[3] Haeckel detestaba todo aquello. No había nacido para ser un Albert Schweitzer. La parte de la medicina de la que más disfrutaba eran las autopsias, una práctica sombría que se ajustaba a su interés por la anatomía. También le interesó la histología, y al estudiar la anatomía microscópica de las células y los tejidos descubrió su aptitud para dibujar muy detalladamente pequeñas estructuras con un ojo en el ocular del microscopio y el otro en el papel. Algo que luego le sería muy útil en el estudio de los radiolarios.

En marzo de 1858 superó los exámenes médicos estatales, pero nunca practicó la medicina; en ese momento renunció a ella para hacer investigaciones zoológicas. Le fascinaba la morfología, que englobaba la anatomía, pero iba más allá, ya que, mientras que esta era el estudio de las estructuras corporales, aquella lo era del estudio de las relaciones y comparaciones entre estructuras corporales. Planteaba cuestiones sobre el origen y el porqué, consideraciones evolutivas, mientras que la anatomía era meramente descriptiva. Haeckel sintió esta inclinación muy pronto, pero, al principio, la morfología solo era para él estudio de la naturaleza. Se interesó en particular por las criaturas marinas, entre ellas los radiolarios, que le ofrecían un universo de raras estructuras corporales.

Haeckel era un joven apasionado, entregado a profundas vivencias intelectuales, estéticas y emocionales, un romántico alemán en la tradición de Schiller y Goethe. Su interés por la biología marina comenzó en 1854, durante una escapada veraniega de los estudios de medicina, en la que él y un amigo cogieron un barco en Hamburgo con destino a una de las islas de Heligoland, un pequeño archipiélago a siete kilómetros de la costa del mar del Norte. Aquello comenzó como una diversión, pero se transformó en una experiencia formativa cuando Haeckel y su amigo se juntaron con Johannes Müller, un reconocido zoólogo de Berlín que se encontraba allí estudiando estrellas, erizos de mar y otros equinodermos. La experiencia de recoger y examinar invertebrados marinos junto con aquel científico fue reveladora. La amistad y la guía de Müller hicieron que Haeckel pasara de la botánica a la zoología marina, con especial atención a los invertebrados. De regreso a Berlín, la revista de Müller publicó el primer artículo de investigación zoológica de Haeckel, cuando todavía era estudiante de medicina. La tutoría pudo haber continuado, pero, en abril 1858, Müller murió de una sobredosis de opio, probablemente un suicidio provocado por una depresión, según la sospecha de Haeckel.

Aquella primavera supuso un lapso oscuro y confuso para Haeckel. Contaba veinticuatro años, había dejado la medicina por una carrera científica, y ahora su mejor maestro se había fallecido de forma temprana. Tal estado de confusión era una parte del contexto de lo que sucedió a continuación, dos días después del funeral de Müller, cuando Haeckel se comprometió con una joven llamada Anna Sethe. La conocía desde hacía seis años, y eran primos carnales, pues el padre de ella era el hermano de la madre de él. El propio hermano de Haeckel se había casado con la hermana de Anna, y fue en su boda cuando la conoció, dándole la imagen de un «duendecillo» danzarín de diecisiete años.[4] Los matrimonios endogámicos como estos no eran raros ni escandalosos entre la clase media del siglo XIX; el propio Charles Darwin se casó con una prima carnal, Emma Wedgwood, y la hermana de Darwin, Caroline, con el hermano de Emma, Josiah Wedgwood III. Pero, a pesar del acogedor vínculo familiar, Haeckel —a diferencia de Darwin, que en nada se parecía a un romántico alemán— sintió una gran pasión por la mujer elegida. Anna era para él una «auténtica hija alemana del bosque, de ojos azules, cabello rubio y una viva inteligencia natural»,[5] además de un alma gemela con la que esperaba compartir «cada pensamiento y cada acción». Aquel verano le escribió estas palabras: «Cuando salgo de este lúgubre y desesperante mundo de la razón a la luz de la esperanza y la fe, que todavía son un misterio para mí, solo es a través de tu amor, mi amada Anna». Desgraciadamente, todavía no podía casarse con ella, por no tener una profesión.

La otra gran pasión de Haeckel fue la ciencia. En lugar de volver a la medicina para tener un medio de vida que podría haber cimentado un matrimonio, se lanzó al estudio de la zoología marina como una especie de trabajador autónomo, de nuevo con más corazón que sentido práctico. Adquirió el equipo y, a comienzos de 1859, marchó a Italia. Después de visitar Florencia y Roma como turista, disgustado por la tediosa aura religiosa del arte, se dirigió a Nápoles, para poder disfrutar del mar. Tampoco fue bien. Vivía en pensiones de mala muerte y los napolitanos lo ponían de mal humor; había perdido la fe religiosa y estaba frustrado con su trabajo, que se limitaba a hacer estudios zoológicos con baldes de las capturas accesorias que hacían los pescadores en los muelles como material. Tras casi seis meses allí, Haeckel sintió que no iba a ninguna parte. Cruzó el golfo de Nápoles hasta Ischia —otra isla, pero esta mediterránea, más cálida y más pintoresca que Heligoland— donde tomó la paleta y un caballete para pintar algún cuadro. Tuvo, durante estos viajes, la suerte de conocer a personajes interesantes, como Hermann Allmers, un poeta alemán que también era pintor. Allmers era un hombre menudo, mayor, con una gran nariz ganchuda y una barbilla prominente, por lo que hacía una combinación peculiar con Haeckel, que era alto y apuesto, de rostro alargado, cabello rubio rizado y barba, y presumiblemente ya bronceado por el sol mediterráneo. Pero sus intereses, talentos y disposiciones eran afines, y tras una semana recorriendo la isla, no tardaron en hacerse amigos.

De Ischia fueron a Capri, donde nadaron, pintaron y bailaron —o al menos así lo hizo Haeckel— la tarantela. Era justo lo que un joven de veinticinco años, inquieto y preocupado, debía hacer, una especie de interludio de limpieza del espíritu, pero no contribuía a que Haeckel estuviera en condiciones de casarse con Anna. Después de un mes en Capri, fue con Allmers a Messina, en Sicilia, que no fue una visita más a otra isla, sino la ocasión de que Haeckel retornara a la ciencia, porque, en ese mismo lugar, Johannes Müller había hecho trabajo de campo. Tras cinco semanas más de retozar y pintar, vagabundear por Sicilia y ascender al Etna, Allmers tuvo que marcharse, y Haeckel volvió a tomarse en serio la zoología. El paisaje de Sicilia se le antojaba aburrido y pobre, pero en el mar había abundancia y variedad. Por todo lo que el agua arrojaba, Haeckel llamó a Messina «El Dorado de la zoología».[6]

Todavía estaba dividido entre el arte y la ciencia, entre la concepción romántica de su rica experiencia de artista y la necesidad del sueldo académico de un científico, lo que le permitiría casarse. Se sentía abrumado por la diversidad de criaturas marinas que encontraba y trataba de estudiar. A finales de noviembre de 1859, según Robert J. Richards, «con solo unos pocos meses dedicados a su investigación en Italia, Haeckel decidió finalmente centrarse en un solo grupo de animales, los casi desconocidos radiolarios».[7] En realidad no eran animales, sino algo distinto. Pero no importaba; se trataba de un hecho desconocido y poco importante para Haeckel en aquel momento.

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Ernst Haeckel encontró una asombrosa diversidad de estas diminutas criaturas de aspecto vítreo en las muestras de agua marina que recogió en Messina, y al cabo de unos meses envió a casa más de cien especies antes desconocidas para la ciencia. Su venerado maestro, Müller, lo había inducido al estudio de estos seres tras la lectura de una breve monografía sobre los radiolarios que él mismo había publicado poco antes de suicidarse, y que Haeckel había llevado consigo a Italia. Dependía en gran medida de esa guía al comienzo. Pero no tardó en ir más allá de donde había llegado Müller, no solo al descubrir nuevas especies, sino también al dibujarlas con detalle microscópico. Para hacerlo, comenzó por examinar la delicada anatomía interna y los exoesqueletos de sílice para luego clasificarlas con un orden. De nuevo en Alemania, después de sus vagabundeos italianos, Haeckel obtuvo el permiso para trabajar con el material recogido en el Museo Zoológico de Berlín, y comenzó a escribir un informe. Por aquel entonces, en el verano de 1860, otro factor vino a sumarse a su estudio y a su vocación: la lectura de la edición alemana de El origen de las especies, y se enamoró de la teoría de Darwin.

El escrito de Haeckel sobre los radiolarios fue aumentando hasta convertirse en una tesis doctoral, que pronto adquiriría la forma de la gran monografía de dos volúmenes profusamente ilustrada que conocemos. Pero aún no podía permitirse el matrimonio con Anna, o así se lo parecía, por lo que interrumpió su trabajo con los radiolarios y aceptó un trabajo remunerado. Un amigo de la facultad de Medicina de la Universidad de Jena, al sudoeste de Berlín, le ofreció un puesto de asistente, lo cual podría ayudarle a prosperar. Jena era una ciudad especial, considerada la cuna del romanticismo alemán, sede de una distinguida universidad rica en fermentos culturales y en grandes intelectos, impregnada del espíritu de Schiller y de otros filósofos y poetas, y cerca de la carretera de Weimar, donde viviera Goethe. Sobre el trabajo que le ofrecieron, nos dice Richards: «No tenía otra opción. No podía rehuir Jena, ese amable y potente asentamiento del ímpetu romántico, sobre todo porque su abrazo también podría llevarlo a los brazos de su otro amor, Anna».[8] Haeckel aceptó el trabajo de asistente y se cualificó como privatdozent en la universidad. Trabajó duro, aprovechó cuanto pudo el tiempo, ejerció la docencia y también concluyó los dos tomos de Die Radiolarien, que se imprimieron en Berlín. La competencia demostrada en este libro extraordinario de un joven erudito desconocido —que habría sido igualmente portentoso en caso de haber sido obra de cualquier otro autor— reclamaba un puesto académico con un buen sueldo, y se lo ofrecieron, además de la dirección del Museo Zoológico de Jena.

Aquel verano, de regreso en Berlín, Haeckel se casó con Anna. Ella, que compartía su amor por la naturaleza y el arte, y entendía en parte su pasión intelectual, lo llamaba su «hombre de Darwin alemán».[9] La felicidad duraría dieciocho meses.

La nueva situación en Jena era gratificante, pero no lo hizo famoso. Su transición de joven y oscuro zoólogo a destacado explicador de la teoría de Charles Darwin se produjo de forma repentina, con su triunfo público en el trigésimo octavo congreso de la Asociación de Científicos y Médicos Alemanes, una gran organización científica, el 19 de septiembre de 1863. La reunión de aquel año tuvo lugar en la ciudad prusiana de Stettin. Haeckel fue invitado a dar la gran conferencia inaugural.

Ante una audiencia de dos mil personas, entre miembros de la sociedad e invitados a quienes se había anunciado el tema, habló durante una hora sobre la evolución por selección natural. Haeckel señaló que los pensadores anteriores habían planteado ideas evolutivas, pero que nadie antes de Darwin había ofrecido una teoría material que incluyera leyes de herencia y variación. Describió los mecanismos de selección y adaptación, y citó tres tipos de pruebas que respaldaban la gran idea de Darwin, a saber, el registro fósil, las pistas apreciables en la embriología y los patrones de parentesco que sugería la clasificación sistemática. El parentesco implicaba la divergencia a partir de ancestros comunes. «Todo el sistema natural de las plantas y los animales —sostenía Haeckel— aparece desde esta perspectiva como un gran tronco, en el que cada tabla de parentescos se puede representar intuitivamente en la forma de las ramificaciones de un árbol cuyas simples raíces permanecen ocultas en el pasado.»[10]

La palabra que utilizó fue Stammbaum, el tronco central, el árbol genealógico, en el que cada rama y ramita representaban una forma de vida evolucionada por selección natural a partir de alguna otra; todas las formas excepto, posiblemente, la primera y más simpe. Todavía estaba indeciso, o en todo caso se mostraba ambiguo en público, sobre si la vida había comenzado con un acto de Dios o con un accidente químico. Más adelante optaría por lo segundo. Lo que sí hizo explícito fue que Darwin había insinuado en El origen de las especies que ese proceso evolutivo, ese árbol, incluía a los humanos.

Otra cuestión era la manera de dibujarlo. Haeckel la abordaría bien pronto. Por el momento, disfrutó del gran aplauso de la audiencia y de la amplia cobertura que se dio al día siguiente en un periódico local, el Stettiner Zeitung, del cual envió orgulloso un recorte a Darwin, pocos días después de que el inglés le hubiera dado las gracias por el regalo de sus libros.

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Esta fase de la vida de Haeckel, que comenzó con su discurso en Stettin, fue gloriosa pero breve. De vuelta en Jena con Anna, pronunció una serie de conferencias sobre la teoría de Darwin, ilustradas con grandes dibujos de su propia mano. Un estudiante recordaría décadas después la entrada de Haeckel a grandes zancadas en el auditorio con «el ánimo victorioso de un joven apolíneo». Era delgado y se lo veía pensativo pero gallardo, con «grandes mechones dorados que le brotaban de la cabeza, cuyo gran tamaño denotaba un gran cerebro». Sus grandes ojos azules eran «ardientes pero amigables; era probablemente el hombre más apuesto que había visto hasta ese momento», atestiguó el deslumbrado estudiante.[11] Las conferencias que pronunció fueron tan brillantes como su apariencia. Fuera del atril, Haeckel continuó con el estudio de la teoría de Darwin y su aplicación a grupos de organismos reales, incluidos los radiolarios. Pero, a fines de enero del nuevo año de 1864, su vida se ensombreció.

Anna enfermó de lo que, según Richards, sería una pleuresía, una inflamación relacionada con los pulmones. Mejoró, pero luego recayó, o sufrió algún padecimiento nuevo, esta vez con dolores abdominales, que parecían de apendicitis. Haeckel diría más tarde que era fiebre tifoidea. Otros aseguraron que había sufrido un aborto espontáneo con complicaciones fatales, y que su marido había ocultado los detalles. Cualquiera que fuera la causa del padecimiento, en la noche del 15 de febrero, el sufrimiento se le hizo insoportable, y a la mañana siguiente perdió el conocimiento. El 16 de febrero fue un día extraño para Haeckel, por la espantosa mezcla de acontecimientos que trajo consigo, ya que le anunciaron que iba a recibir un prestigioso premio, la Medalla Cothenius, por su labor científica; cumplía treinta años y, por la tarde, Anna falleció.

La tesis central de la biografía de Richards es que la muerte de Anna fue un acontecimiento decisivo en la vida de Haeckel. Puso fin a la fe religiosa que le quedaba, a la sensación de que existía una dimensión espiritual aparte de la material, convirtiéndolo a la teoría darwiniana como una suerte de teología sustituta. Yendo incluso más allá de Darwin, que sufrió su propia pérdida de fe, catalizada en parte por la muerte de su hija más querida, Haeckel reemplazó a Dios por la selección natural como la fuerza central en lo que llamó su «religión del monismo».[12] Lo que entendía por «monismo» era un tanto paradójico y desconcertante; Dios es la naturaleza, la naturaleza es Dios, y mente y materia son dos manifestaciones de alguna realidad subyacente única, la una no puede existir sin la otra, por lo que, consiguientemente, por implicación, no existen las almas inmortales y las recompensas eternas. Haeckel lo llamó «el tipo más puro de monoteísmo», pero los teólogos judeocristianos no estarían de acuerdo. Richards recoge que, para los creyentes ortodoxos de la época de Haeckel, la metafísica monista «solo podía considerarse un ateísmo cubierto con un velo transparente». Fuera lo que fuese el monismo de Haeckel —algo inefable o una fantasía sin más—, determinó su versión de la teoría darwiniana tal como la divulgó —era su versión, en cualquier caso— en escritos y conferencias durante los cincuenta y cinco años restantes de su vida.

Pero más importante para nosotros es el modo en que difundió esa teoría en su arte, pues dibujó unos árboles evolutivos de la vida en los que representaba a criaturas reales, con patrones específicos de descendencia y divergencia, no solo letras y puntos en una figura hipotética. Haeckel concretó la filogenética.

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La primera reacción de Haeckel a la muerte de Anna fue un estado de dolorosa postración. Permaneció ocho días en cama, casi delirando. Cuando aquello pasó, sus padres lo enviaron a Niza para la convalecencia. Mientras caminaba a orillas del mar, divisó una hermosa medusa en un charco dejado por la marea y la observó durante horas. Sus largos tentáculos le recordaban el cabello dorado de Anna cayendo debajo de una diadema. Que alguien vea a su esposa muerta en la forma de una medusa parece un tanto macabro, pero eso ayudó a Haeckel a reconectarse con la pasión por la naturaleza y la ciencia, y a dedicar desde entonces sus esfuerzos a la memoria de Anna. La medusa era de una nueva especie, y la llamó Mitrocoma annae, que significa «diadema de Anna».

La segunda reacción a la muerte de Anna fue el trabajo. Se enfrascó en un nuevo proyecto, la escritura de un ambicioso libro que sintetizara su visión de la teoría darwiniana, el monismo y un catálogo de «leyes naturales» por él descubiertas, todo enmarcado en una nueva terminología por él inventada.[13] La selección natural de Darwin era la ley principal, pero no tuvo reparos en agregar los corolarios haeckelianos. Presentaba leyes de herencia y leyes de adaptación. Había una ley de transmisión ininterrumpida o continua, y una ley de transmisión interrumpida o latente, así como una ley de adaptación correlativa y muchas otras por el estilo; más de ciento cuarenta, según Richards, que describe este nuevo libro como una obra «tan llena de proposiciones legaliformes como el código municipal de una pequeña ciudad».[14] Los neologismos de los que salpicó Haeckel la obra han resultado más útiles y duraderos que esas leyes. Acuñó el término «ecología», así como los de «filogenia» y «ontogenia», y propuso lo que llamó la «ley biogenética», según la cual el desarrollo embrionario de un individuo recorre su ascendencia evolutiva. Un embrión humano, según este argumento, pasa por unas etapas en las que se parece al embrión de un pez, luego al de una salamandra y luego al de un conejo. Dicho con las palabras que más tarde se harían famosas, la ontogenia recapitula la filogenia.

Haeckel escribió la obra, de nuevo en dos volúmenes, con ilustraciones y un total de mil páginas, en un año de inmenso esfuerzo. «Vivía entonces como un ermitaño, apenas me permitía tres o cuatro horas diarias de sueño, y trabajaba todo el día y la mitad de la noche»,[15] contaría más tarde. La obra apareció en 1866, con el título de Generelle Morphologie der Organismen, y era un estudio de las formas de los seres vivos, así como de sus orígenes. Según Richards, «contiene el fundamento de todo el pensamiento posterior de Haeckel».[16] También contenía una llamativa serie de árboles. Los dibujó de maneras del todo inéditas; como el artista-científico que era, ilustró la evolución con una vena inconfundible.

La idea de dibujar árboles evolutivos pudo haberla excitado en la imaginación de Haeckel el diagrama de Darwin en El origen de las especies, que no era nada artístico, pero sí importante. O pudo haberle venido de otras dos fuentes, de una sola o de ambas: Heinrich Georg Bronn, un paleontólogo que tradujo la obra de Darwin al alemán, y August Schleicher, un lingüista amigo de Haeckel. El primero había publicado, en 1858, un ensayo sobre las leyes del desarrollo de los seres vivos, que incluía una sencilla representación arbórea con finas ramas. Era otra abstracción, un simple bosquejo que sugería la idea de unos linajes progresivos, pero sin más especificaciones. Bronn no era evolucionista en ese momento, cuando todavía faltaba un año para que apareciese el libro de Darwin en inglés, y atribuía la progresión de las formas a una «fuerza creadora», no a una transmutación natural. Se trataba de un árbol, pues, de la vieja escuela. Aun así, es posible que Haeckel lo contemplara imaginando un nuevo significado. La otra posible inspiración de Haeckel fue un libro de Schleicher que presentaba lo que el autor llamaba una teoría «darwiniana» de la evolución lingüística, por la que la divergencia de lenguas, de antiguas a las modernas, venía representada en un diagrama de ramificación.[17] Influido o no, Haeckel adoptó la forma del árbol y fue mucho más allá tanto de Darwin como de Bronn o de cualquier otro en el dibujo de árboles evolutivos. Reunió ocho de ellos en su Generelle Morphologie, para ocho categorías principales respectivas de seres vivos.

Y, como se ha dicho más arriba, eran diferentes, específicos, no hipotéticos. Las ramas mayores y las secundarias de estos árboles tenían por frutos los nombres y grupos de criaturas reales, no denominaciones vagas. Cada uno ofrecía una propuesta concreta de animales, plantas u otras formas de vida que compartían ancestros con otras. Algunos también presentaban filogenias —historias de linajes ancestrales—, y desde entonces se puso en uso esta nueva palabra. No menos importante es el hecho de que los árboles de Haeckel tenían una gran riqueza visual y estaban dibujados con habilidad, una muestra de su talento como dibujante y de su maniática atención a los detalles. El más intrincado de ellos, el Stammbaum der Wirbelthiere o «árbol genealógico de los vertebrados», tiene muchas ramas largas y delgadas, que crecen en vertical, pero echándose un poco a los lados, y se parece más a un gran grupo de algas que se mecieran en una corriente que a un rígido arce o a un olmo. Nadie había dibujado antes un árbol de la vida como los de Haeckel.

El árbol de los vertebrados incluía mamíferos, reptiles, anfibios, peces y pájaros, con un eje vertical a lo largo de la margen izquierda que mostraba los incrementos del tiempo geológico a lo largo del cual habían surgido estas clases de animales. También había un árbol genealógico de celentéreos, en el que aparecían las medusas, sus criaturas favoritas por cuestiones sentimentales, entre muchas otras formas. Así como un árbol genealógico de los moluscos, otro de los reinos vegetales y otro más de animales articulados, con artrópodos y gusanos. Las formas de mamíferos, además de hallarse en el árbol de los vertebrados, merecieron un árbol propio, el Stammbaum der Säugethiere o «árbol de los mamíferos», en cuya esquina superior derecha podía verse una pequeña rama, la del Homo sapiens, justo al lado de otra igualmente pequeña para los gorilas. Una ramificación así dispuesta significaba que el hombre no era sino otro simio.

Haeckel reunió todo aquello en el gran Stammbaum der Organismen, un árbol con todos los organismos, representado en una complicada figura ascendente, pero cortada en sentido horizontal por tres líneas de base en la zona inferior de la imagen que representaban tres hipótesis alternativas sobre los orígenes de todas las formas vivas. Tomando cada una de estas líneas como punto de partida, se obtenía una hipótesis diferente. El árbol tenía diecinueve ramas secundarias, todas ascendentes y todas cortadas por una línea de base superior, que indicaba que la vida había comenzado de forma independiente hasta diecinueve veces. Y también tenía tres ramas mayores de las cuales divergían esas diecinueve, que sugerían tres orígenes independientes de la vida, una daba origen a las plantas, otra a los animales y la tercera a los demás tipos de criaturas, como sus estimados radiolarios. Haeckel llamó a este tercer grupo «protistas», y representaba una desviación importante del pensamiento ortodoxo, sobre la que volveré en un momento. En la base del árbol había un único gran tronco, que indicaba que toda la vida es como un árbol con un único origen, un ancestro primordial común. Puso al tronco la etiqueta de «moneras», por lo que parece que se refería a los organismos unicelulares más simples, semejantes a las bacterias. Por razones técnicas, este nombre (moneres, en griego), que significa «solitario», se sustituyó más tarde por Monera, sin la S. Esta hipótesis era, de las tres, la aplicación más atrevida de la teoría darwiniana que cabía hacer en aquel entonces. Sostenía que todos los seres vivos, incluidos los humanos, descendían de algún ancestro común parecido a una bacteria. Pero, en 1866, y algunos años después, el mismo Haeckel aún permanecía indeciso sobre cuál de sus tres hipótesis era la correcta.

La otra innovación que presentaba el gran árbol de Haeckel era el grupo que llamó Protista, ese reino de organismos que no eran ni plantas ni animales. Los naturalistas, desde los tiempos de Aristóteles hasta la obra de Linneo, habían visto la vida dividida en dos reinos, el de las plantas y el de los animales, hasta que apareció el trabajo de Haeckel. Una división simple y de sentido común. Si las grandes formas vivientes que vemos a nuestro alrededor —los árboles, la hierba, las aves, los peces, las flores, los elefantes— se dividían en dos categorías, como ocurría antes del estudio de los hongos microscópicos, entonces toda vida debía ser binaria. Un ser vivo se mueve o permanece quieto, come o es verde. Incluso los organismos microbianos, las bacterias, las amebas, los radiolarios, los ciliados, las diatomeas y el resto de los seres microscópicos se consideran animales o plantas. Por eso Leeuwenhoek escribió sobre los animálculos que veía a través de sus lentes, y por eso se acuñó en 1818 el engañoso término «protozoos», que haría referencia en latín a «los primeros animales». Pero Haeckel dijo: «Alto ahí, la vida no es binaria, sino trinaria». Y asignó a esas pequeñas y desconcertantes criaturas un reino propio. Fue un acto visionario casi copernicano, aunque pasó inadvertido o no atrajo la menor atención en su tiempo.

Árbol de los organismos de Haeckel, 1866.

Ernst Haeckel.

Generelle Morphologie der Organismen era un libro denso, escrito con tesón en medio de la tristeza, y aunque influyó en los científicos, no llegó al gran público. Dos años después, Haeckel lo arregló y produjo una obra destinada al público general, con un título cuya mejor traducción es Historia natural de la Creación. Esta hacía hincapié en la parte humana de la gran historia, una buena táctica cuando se escribe para lectores humanos, y celebraba a Darwin, a su teoría de Darwin y a algunos de sus precursores, como Lamarck, Lyell, el abuelo del propio Darwin, Erasmus, Wallace y, ya que Haeckel era alemán, Goethe, en un lenguaje algo más accesible y fluido que el de Darwin. Presentaba la ley biogenética sobre la ontogenia y la filogenia con ayuda de una ilustración que mostraba similitudes entre los embriones de una tortuga, un pollo, un perro y una persona. Se vendió bien, conoció doce ediciones alemanas y fue ampliamente traducida. Apareció en inglés con el título de The History of Creation —la palabra «natural» desapareció, evidentemente porque sonaba demasiado materialista—, y también esta versión conoció varias reediciones. A principios del siglo XX, un historiador llamó a este libro «la fuente principal del conocimiento mundial del darwinismo».[18] También contenía árboles, que en su mayoría mostraban parentescos entre los animales superiores. También había un árbol de las etnias humanas claramente racista, que pretendía mostrar cuáles eran primitivas y cuáles avanzadas. Por una extraña coincidencia, los alemanes estaban en la rama más alta.

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Siempre ocupado y prolífico, además de investigar, Haeckel prosiguió la labor de divulgación, y en 1874 publicó un libro dedicado enteramente a la evolución humana o, como reza el subtítulo, a la «historia evolutiva del hombre».[19] Su creación de árboles fue aquí in crescendo hasta culminar en una imagen más tarde conocida como el «gran roble» de Haeckel, su obra artística más famosa. Puede que algún lector la haya visto reproducida en un póster. Hasta se puede encontrar en camisetas. Era una versión gráfica de la ascendencia lineal de los humanos, que empieza por las moneras y continúa con los gusanos, los anfibios y los reptiles, hasta llegar a nosotros. Este árbol no tiene copa, ni se ramifica mucho. Es grueso en el parte inferior y se estrecha hacia arriba, pareciendo menos un gran roble que una enorme rutabaga, ligeramente peluda, arrancada del suelo e invertida. En la rama más alta se encuentra la palabra Menschen, «hombres», flanqueada por abajo, que no a los lados, por los gorilas, los orangutanes y los chimpancés.

¿Revela este árbol que Ernst Haeckel era un antropocentrista recalcitrante bajo la apariencia de un darwinista, como algunos estudiosos han argumentado? ¿Era su gran roble otra escalera de la naturaleza del tipo de la propuesta por Aristóteles y de la que Charles Bonnet había dibujado en 1745? ¿Demuestra que Haeckel tomó a los humanos como la corona de la creación, el punto final hacia el cual un teleológico proceso evolutivo iba dirigido? No necesariamente. Podría parecerlo a primera vista, pero su pensamiento y su ilustración eran más complicados.

El gran roble de Haeckel en su versión inglesa, 1879.

Ernst Haeckel.

Haeckel es un científico controvertido entre los historiadores de la biología, que no se ponen de acuerdo sobre los verdaderos o supuestos puntos de vista, confusiones y pecados del naturalista. Vivió mucho tiempo —falleció en 1919, a los ochenta y cinco años—, publicó muchas obras, propuso muchas variaciones de la teoría darwiniana y muchas leyes, supuestamente bajo la rúbrica de aquella, cambió de opinión en algunos puntos y fue vago o contradictorio en otros, por lo que hay motivos más que suficientes para tales desacuerdos. Una escuela de pensamiento lo descarta como más lamarckiano que darwiniano, considerándolo engañado por la idea de que las características adquiridas pueden heredarse, a pesar de que Darwin también lo creía. Su ley biogenética ha sido desacreditada. Le tocó vivir una crisis desagradable cuando se lo acusó de presentar pruebas falsas —dibujos falsificados de forma intencionada o por error— en apoyo de esa hipótesis. Fue criticado por hacer afirmaciones paleontológicas sin aportar suficientes fósiles que las probasen. Se lo tildó de «superficial, incoherente y sencillamente atolondrado».[20] Y luego estaba la acusación de que, con su visión progresivista de la evolución, que colocaba a la humanidad en el vértice de un proceso direccional hacia la perfección, era un «darwiniano solo de nombre».[21] El historiador Peter J. Bowler hizo esa acusación, entre otros escritos, en The Non-Darwinian Revolution, un estudio de 1988 sobre todos los «seudodarwinianos» y «antidarwinianos» que influyeron en las ideas sobre la evolución de las décadas siguientes a la aparición de El origen de las especies.[22] La ilustración que mostraba la cubierta del libro de Bowler era, enfatizando este punto, el gran roble de Haeckel.

También aparecía en las páginas del libro de Bowler, como prueba de lo que él consideraba «el carácter esencialmente lineal del evolucionismo de Haeckel».[23] Seguramente fue injusto. Otros estudiosos, incluido el biógrafo Richards, han señalado que Haeckel dibujó dos tipos de árboles con dos propósitos distintos. Los del primer tipo eran ilustraciones filogenéticas, como su árbol genealógico de los organismos, destinado a mostrar la amplitud de toda la vida en una copa arbórea abundante en ramas y brotes. Los del segundo tipo eran árboles genealógicos como el gran roble, destinados principalmente a clarificar un linaje. El roble se llamaba, después de todo, Stammbaum der Menschen, un árbol de la humanidad, no un árbol de todos los seres. Mostraba a los humanos en la cúspide porque su asunto eran los humanos. Haeckel lo dibujó para ilustrar su atrevida afirmación —esta sí, darwiniana— de que descendemos de una línea con otras formas, rastreable hasta los organismos unicelulares más simples, las moneras. Por eso, el tronco, grueso y con pocas ramas grandes, se iba estrechando. Haeckel no se proponía mostrar con él la diversidad y la interrelación de la vida, sino un linaje, humano. Puede que fuera un romántico, un progresivista y un darwiniano incongruente, pero sabía que el árbol de la vida no es una rutabaga.

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Haeckel había iniciado un proceso imparable. A mediados del siglo XX, los paleontólogos y los biólogos estaban creando árboles filogenéticos empleando medios gráficos propios. Con sus propias manos o con ayuda de ilustradores, representaban los parentescos evolutivos y las historias de descendencia que inferían. Basaban estos árboles principalmente en similitudes y diferencias entre las formas de los seres vivos —lo que se conoce como morfología comparativa—, en el registro fósil y en la embriología. Tales eran las pruebas que aportaban. La filogenética molecular aún no existía.

Algunas de estas ilustraciones representaban todas las formas de vida, y otras eran árboles de grupos particulares. Henry Fairfield Osborn, paleontólogo del Museo Americano de Historia Natural de Nueva York, publicó en 1936 un árbol de los mamíferos proboscidios, festoneado con mamuts, mastodontes y elefantes. Las ramas de los árboles eran simples flechas, pero los paquidermos estaban fielmente reproducidos. Un entomólogo británico llamado William Edward China, especialista en la taxonomía de los hemípteros —insectos que viven de chupar fluidos de las plantas y de los animales—, presentó en 1933 un árbol de este grupo. Se parecía a un árbol tanto como al abanico de una geisha, pero mostraba, para todos los que quisieran saberlo, el grado de parentesco que tenían con las chinches de las camas. Herbert F. Copeland, un profesor de biología del Sacramento Junior College, a finales de la década de los treinta, publicó un memorable artículo sobre los reinos de la vida que, además de reimprimir el árbol de Haeckel de todos los organismos, incluía una ilustración propia. No tenía exactamente la forma de un árbol, pero expresaba la misma idea básica, la de que los linajes habían aumentado a lo largo de las eras geológicas y, según habían ido divergiendo, se habían expandido por el espacio ecológico. En lugar de ramas, la ilustración de Copeland mostraba conos que ascendían con suavidad y se agrupaban como los tubos de un órgano, listos para lanzar una fuga.

Alfred S. Romer, un paleontólogo de Harvard, fue uno de los grandes dibujantes de árboles de mediados del siglo XX, cuyo trabajo gráfico conoció una amplia difusión entre los jóvenes científicos en formación, a través de sus influyentes libros de texto, sobre todo su Vertebrate Paleontology. Este libro apareció en 1933, se revisó en 1945, y después tantas otras veces, y seguía siendo una fuente estándar cuando compré mi ejemplar en 1982. Las ramas de los árboles se elevan y se adensan en la página como penachos de tinta negra, y luego, en algunos casos, se estrechan, porque la anchura representa la abundancia y diversidad comparativa de los diferentes grupos a través de las vicisitudes de las eras. Romer dibujó un árbol de todos los vertebrados, árboles de clases de vertebrados y árboles de algunas de sus subdivisiones: peces, anfibios, reptiles, mamíferos, ungulados, ballenas y roedores. Echando un vistazo a las ilustraciones, se puede ver que los dinosaurios se extinguieron al final del periodo Cretácico, mas que, por alguna razón, los cocodrilos se salvaron, y las ratas prosperaron en el Plioceno. Los árboles de Romer hablaban de la fortuna de algunas especies, de los ritmos evolutivos y de las desapariciones, aconteceres básicos en la historia de la evolución.

En 1969 apareció un árbol nada habitual de la mano de Robert H. Whittaker, un ecólogo de la flora de la Universidad de Cornell para quien una «clasificación amplia», como la llamaba —a base de numerar y delinear los reinos de la vida— aportaba información adicional.[24] El árbol dejaba mucho que desear en términos artísticos, pero el contenido era estimulante. Parecía un animal globular con notas. O también, para ser más equilibrado y botánico, una chumbera. Constaba de cinco lóbulos más o menos ovales, tres montados sobre uno, y este sobre otro más. Los lóbulos representaban los cinco reinos de la vida que Whittaker proponía.

¿Cinco reinos? Esta era una nueva cuenta en aquella época, una propuesta radical, y Whittaker había llegado a ella por etapas. Al inicio de su carrera, cuando estudiaba insectos y comunidades de plantas, no había ningún indicio de que alguna vez le interesaría la clasificación de las formas de vida en el nivel más alto y mucho menos de que la revisaría drásticamente.

Robert Whittaker creció en el este de Kansas durante el Dust Bowl(2) y la Gran Depresión, cazando mariposas y vagando por prados y bosques, y de adulto fue un hombre de valores severamente tradicionales, con una personalidad que algunos colegas calificarían más tarde de «estoica» y «recia».[25] Pero fue capaz de reconocer la ambigüedad donde la vio. Fue a Topeka a la universidad, se alistó como meteorólogo en las Fuerzas Aéreas durante la Segunda Guerra Mundial, y luego realizó estudios de posgrado en un lugar que seguirá reapareciendo en este libro: Urbana. Quiso estudiar ecología, pero, rechazado por el departamento de Botánica, se pasó al de Zoología, aunque de todos modos se hizo ecólogo de plantas. Se distinguió en Illinois por presentar una tesis que no tenía nada que ver con los animales.

Durante su investigación de doctorado sobre la vegetación de las Grandes Montañas Humeantes, Whittaker comenzó a desafiar un principio canónico en su rama científica, la idea de que las comunidades de plantas son estables como asociaciones perfectamente integradas, con composiciones coherentes de especies y límites claros, las cuales forman unidades reales, casi como si fueran organismos vivos. Esta idea había quedado consagrada en el pensamiento ecológico por influencia de un ecólogo llamado Frederic Clements. Whittaker la desmanteló en la tesis. Mostró que las comunidades de plantas son asociaciones sueltas, unidades no integradas, con límites difusos y un «bajo grado de realidad».[26] Con esta experiencia y otros trabajos suyos, adquirió una enérgica predisposición que, años más tarde, se plasmaría en su árbol de la vida; veía las cosas desde una perspectiva ecológica, y percibía que los límites eran a menudo ambiguos.

En algún momento del camino, Whittaker se interesó por definir no solo las comunidades de plantas, sino también las categorías más fundamentales de la vida. En 1957 publicó su primer trabajo, un breve artículo titulado «Los reinos del mundo viviente». ¿Cuántos y cuáles eran? Según la concepción tradicionalmente aceptada, solo había dos reinos, el de las plantas y el de los animales. Haeckel había enumerado tres: plantas, animales y protistas, la categoría para todo lo demás, compuesta sobre todo por microbios. Varios naturalistas anteriores, entre ellos Richard Owen y John Hogg en Gran Bretaña, también habían encontrado un tercer reino de la vida. Para Owen era el de los protozoos, y para Hogg el de unos seres para los que acuñó el término «protoctistas», «los primeros seres creados». Pero ni Owen ni Hogg eran evolucionistas, y su influencia en la filogenética fue mucho menor que la de Haeckel. Herbert F. Copeland, que publicó en 1938 su artículo con la ilustración de los tubos de órgano, propuso cuatro reinos. Se inspiró en Haeckel, pero gracias a una mejor microscopía y nuevas ideas sobre los microbios, separó las moneras (bacterias) de los protistas (microorganismos simples con núcleo celular). Así que, para Copeland los cuatro reinos eran, por los nombres formales, Monera, Protista, Plantae y Animalia. Lo argumentó más por extenso en un libro de 1956, lleno de intrincadas ilustraciones punteadas de criaturas microbianas, pero que, curiosamente, omitía por completo el árbol de la vida. En cambio, incluía, cual gesto reverencial, un frontispicio con una foto de Ernst Haeckel en su mejor momento —con barba, cabello rubio ondulado y ojos ardientes—, lo que indica hasta qué punto estaba Haeckel aún presente en este campo a mediados del siglo XX. Parece que Robert Whittaker hizo sus propias afirmaciones acerca de los reinos en reacción al libro de Copeland.

El enfoque de Whittaker era único, ya que trató de responder a la gran pregunta con la ecología, no con la morfología. «Los ecólogos están familiarizados con divisiones del mundo viviente que no corresponden ni a la de Copeland ni a la concepción de los dos reinos», escribió.[27] Los ecólogos ven distinciones que los microscopistas no aprecian. Entre las más audaces de estas distinciones, señalaba Whittaker, está la de las tres categorías de organismos: productores, consumidores y descomponedores. Los animales son consumidores, devoran a otras criaturas para conseguir sustento. Las plantas son productoras, pues lo obtienen de la luz solar y el agua para crear su propia sustancia corporal a partir de materiales no vivos. Las bacterias y los hongos son descomponedores, pues se alimentan a base de descomponer poco a poco a otras criaturas, vivas o muertas, y ponen las piezas para un nuevo uso. En la propuesta de Whittaker de 1957, cada una de esas tres categorías representaba un reino. Otra manera de explicarlo, escribió, era que «los reinos son, sobre todo, importantes direcciones de la evolución», y que esas direcciones reflejan tres modos diferentes de nutrición, como son la ingestión, la fotosíntesis y la absorción.

«Los reinos son clasificaciones que hace el hombre»,[28] añadió, y su sentido se deriva solo del hecho de que los humanos elegimos reconocerlos puramente para nuestra conveniencia en la organización del conocimiento biológico. Es similar a lo que había dicho sobre las comunidades de plantas; que, en cuanto distintas de una planta individual o de las poblaciones de tal o cual especie específica, poseen un «bajo grado de realidad» en el mundo tangible. Las comunidades de plantas son lo que pensamos acerca de la diversidad de plantas, que tiende a organizarse de modo que las plantas con necesidades similares comparten hábitats similares. De igual modo, los reinos de la vida son lo que pensamos acerca de la diversidad de la vida para que no tengamos hemorragias nasales ni nos desespere una empresa como la de la ciencia de la biología. Vale la pena señalar que Robert Whittaker, al igual que Herbert Copeland, además de científico fue profesor. Pensaba que instruir en la información proporcionada por la biología, así como organizarla y utilizarla, requería clasificar su generosa variedad en categorías útiles.

Dos años más tarde y después de algunas reflexiones, Whittaker revisó su esquema en un artículo titulado «Sobre la clasificación amplia de los organismos». Evidentemente, se dio cuenta de que había simplificado demasiado. Tres reinos, por amplios que fueran, no cubrían toda la diversidad de la naturaleza. Eran cuatro, pero no precisamente los mismos que los de Copeland. En 1959, Whittaker distinguía entre Protista, Plantae, Animalia y Fungi. Aunque los hongos absorben los nutrientes, había comenzado a incomodarle ubicarlos en el grupo de los absorbentes unicelulares que conformaban los protistas. Así, las plantas (productores), los animales (consumidores) y los hongos (absorbentes) podían venir definidos por la ecología, explicó, mientras que los protistas (unicelulares), por la morfología. «Se trata de cuestiones incongruentes»,[29] admitió, pero era lo mejor que podía hacer.

Este artículo también es memorable por contener la primera ilustración que hizo de esos árboles de la vida con forma de chumbera. Se recogían cuatro lóbulos: uno basal, para los protistas, y otros tres para plantas, hongos y animales respectivamente, encima del primero. La razón por la que eligió esta forma tan poco convencional —una figura con lóbulos en vez de ramas— no estaba clara en aquel momento. Pero lo estaría en una iteración posterior.

Whittaker volvió sobre el problema en 1969. Aquel año le publicaron en Science el artículo «Nuevos conceptos de reinos de organismos», y de forma sorprendente —dadas sus anteriores divagaciones— influyó en los libros de texto de biología que iba a utilizar toda una generación. Los nuevos conceptos que ofrecía eran principalmente los antiguos de 1957 y 1959 —la clasificación debía ser ecológica, excepto para los organismos unicelulares— más una adición importante, la de otro reino. Mientras tanto, como he mencionado, Roger Stanier y C. B. van Niel habían ofrecido su propia idea de las categorías amplias en 1962, que dividía toda la vida en Procariotas y Eucariotas. Whittaker admitió esa dicotomía, y la usó para caracterizar a las bacterias, pero por lo demás, en esencia, la ignoró. Las dividió al margen de los protistas y les dio su propio reino, volviendo a la etiqueta de Haeckel, la de Moneras. La nueva ilustración mostraba cinco lóbulos: moneras en la base, protistas sobre ellas, y plantas, hongos y animales sobre los protistas. Estos cinco reinos, no cuatro, comprendían toda la vida terrestre.

La «chumbera» de la vida de Whittaker, 1969.

De Whittaker (1969), «New Concepts of Kingdoms of Organisms», Science, 163, n.º 3863, fig. 3. Cortesía de la American Association for the Advancement of Science, reproducido con permiso.

¿Por qué había cambiado de opinión? «Un trabajo reciente ha hecho más evidentes las profundas diferencias de organización entre las células bacterianas y las de otros organismos.»[30] ¿De cuál se trataba? Citó el artículo de 1962 de Stanier y Van Niel, quienes habían agregado esas dos palabras a su vocabulario científico y esas dos categorías a su concepción de la vida: Procariotas y Eucariotas. Parecía ya innegable para Whittaker, entre otros, que las bacterias y los protistas unicelulares eran diferentes, que pertenecían a reinos del todo distintos, porque las células de los protistas tenían núcleo y las células de las bacterias no. También había otras grandes diferencias, como las mitocondrias y los cloroplastos, la capacidad para la mitosis y los flagelos en los eucariotas. Estos contrastes, admitía ahora, haciéndose eco del libro de texto de Stanier y sus dos coautores, definían «la separación discontinua más clara y efectiva de niveles de organización en el mundo viviente». Whittaker aceptó esta discontinuidad como conveniente para definir el reino de las moneras, para proceder a ignorarla para todo lo demás. La condición de procariota servía a un propósito dentro de su «amplia clasificación», pero no así la condición de eucariota.

Aun así, había reconocido implícitamente esas dos grandes divisiones de la vida, incluso cuando definía explícitamente los cinco reinos. ¿Cómo se había producido un salto evolutivo tan enorme como el de los procariotas a los eucariotas? Una buena hipótesis, añadió, yacía en la idea de las «antiguas simbiosis celulares».[31] En 1969, el pensamiento de Whittaker convergía con el de Lynn Margulis.

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La convergencia es un tema que se destacará en el resto de este libro; es algo que nunca se da entre las ramas mayores de un árbol —no en el mundo natural, no en el modo normal de crecer de los robles, olmos, arces, nogales, pinos, alerces, sicomoros, hayas, banianos, baobabs y otros árboles silvestres—. Las ramas mayores divergen, no convergen. Flannery O’Connor, la extraordinaria escritora sureña de relatos y novelas, famosa por su humor sombrío y vivir rodeada de pavos reales, publicó una vez una historia titulada «Everything That Rises Must Converge». Era una triste historia de racismo y rabia titulada irónicamente con esas cinco palabras, que había sacado de una esperanzada cita del paleontólogo y jesuita francés Pierre Teilhard de Chardin. Los divagantes escritos filosóficos de Chardin eran populares entre los católicos liberales, aunque no en el Vaticano, en los años cincuenta y sesenta. Flannery O’Connor era una católica liberal. El título del relato fue también el título de una colección de textos de su autoría publicada después de su temprana muerte. Es un axioma interesante, el de que todo lo que asciende debe converger; aunque no siempre, a veces es aplicable a la biología. Los esfuerzos de Robert Whittaker por clasificar la vida convergían con los argumentos de Lynn Margulis sobre las endosimbiosis, y en 1978 publicaron juntos un artículo.

En esta colaboración latía un desacuerdo amistoso sobre cómo definir a los protistas, el reino de todo lo que no entraba en los otros reinos. Llegaron a un compromiso. La discusión de los detalles fue larga y técnica, reflejaba el hecho de que el artículo se había presentado antes —lo hizo Whittaker, hablando por ambos— como discurso de apertura de la reunión de la Society for Evolutionary Protistology en 1977, una sociedad a cuya fundación Margulis había contribuido. Ella sabía mucho más sobre los protistas, pues había pasado gran parte de su carrera hasta ese momento examinándolos al microscopio. Pero le había gustado el artículo de Whittaker de 1969 sobre los cinco reinos, y compartía con él la frustración causada por el intento de instruir sobre nuevos descubrimientos biológicos con categorías que se quedaban anticuadas, así que optó por lanzarse con él en este esfuerzo conjunto, que ponía énfasis en los acuerdos, no solo sobre los protistas, sino también sobre los cinco reinos y sobre toda la empresa de clasificación.

Un punto en que estaban de acuerdo era que los reinos de la vida son difíciles de definir. Las fronteras que separan un reino de otro son inevitablemente difusas, lo que siempre había sido un problema con algunos organismos situados en las fronteras entre unos y otros, cualquiera que fuese el modo de trazarlas; un problema que nunca desaparecía. Los hongos ¿son plantas u otra cosa? Las algas verdeazuladas ¿son de verdad algas o son bacterias? Las esponjas ¿pueden considerarse animales, a pesar de que no se mueven y no tienen nervios, ni sistemas digestivo ni circulatorio? En realidad, los protozoos no son ni «proto» ni «zoos» o lo que sea. Y los placozoos... ¿qué diablos son esos pequeños bichejos planos? Whittaker y Margulis advirtieron que la clasificación es una empresa humana, no una realidad inherente al mundo natural —una cuestión de descubrir más decidir—, y que la simplicidad es importante. No podemos tener sesenta y uno ni noventa y tres reinos principales de la vida, sencillamente no es práctico si queremos organizar y enseñar el conocimiento biológico.

El segundo punto en que Whittaker y Margulis estaban de acuerdo era que las clasificaciones de la vida deben reflejar, en la medida de lo posible, acontecimientos y parentescos evolutivos. Deben ser filogenéticas. Y el tercer punto de concierto era que la clasificación filogenética no siempre es posible.

Así que se resignaron de mutuo acuerdo a admitir los embarazosos taxones polifiléticos. Un taxón polifilético es cualquier grupo, como un reino, que comprende criaturas de más de un linaje evolutivo. La expresión en sí parece un tanto paradójica, porque un taxón es una unidad de clasificación. Sin embargo, podría ser una clasificación de conveniencia —como en los viejos tiempos de antes de Darwin— en lugar de una clasificación por ascendencia evolutiva. Si se elige llamar taxón a los «vertebrados marinos», por ejemplo, este taxón sería polifilético, porque las ballenas pertenecen a un linaje, los tiburones a otro y los cocodrilos de agua salada a otro más. Aunque los tres son indiscutiblemente vertebrados marinos, comparten una ascendencia más próxima con algunos animales terrestres que entre ellos. Por lo tanto, un taxón polifilético no se puede dibujar como una de las ramas divergentes de un árbol. Se trata de otra cosa, una construcción humana, un principio organizador que permite la convergencia de linajes. En esta figura, las ramas están unidas.

Algunos linajes convergen, incluso en el mundo real, como ocurre, por ejemplo, con la endosimbiosis, el proceso favorito de Margulis. Pero, cuando Whittaker y Margulis escribieron el artículo, este tipo de convergencia se consideraba raro. Para la mayoría de los biólogos era una anomalía. En años posteriores, y gracias en gran parte a Carl Woese y a Lynn Margulis, la convergencia de los linajes genéticos se vería de otra manera. La clasificación misma se vería de otra manera. En 1978, el problema principal era cómo trazar fronteras entre un reino y otro, entre una clase de criaturas y otra, que fuesen «naturales» en la medida de lo posible, pero, aun así, ordenadas y prácticas. Para el clasificador evolutivo —admitían Whittaker y Margulis—, los taxones polifiléticos «no son deseables»,[32] pero no tan poco deseables como la posibilidad de tener demasiados reinos, demasiadas clases, demasiados grupos pequeños aunque definidos con precisión.

Este dilema explica por qué Whittaker representó sus sistemas —los cuatro reinos de 1959 y los cinco de 1969— con formas de chumbera en lugar de árbol. Había reconocido todo el tiempo, y representado con honestidad, la complicación de los grupos polifiléticos. Esto lo podemos ver observando bien la chumbera de cinco reinos. Hay múltiples líneas, como venas, corriendo de un lóbulo a otro. Tres líneas se cruzan desde la base protista hacia el lóbulo de las plantas, lo que implica tres orígenes separados del reino vegetal. Cinco líneas cruzan de los protistas hasta los hongos, es decir, que hay cinco orígenes separados de los hongos. Dos líneas parten de los protistas y se dirigen hacia los animales, una de las cuales conduce solo al grupo de las esponjas, lo que indica que las esponjas evolucionaron desde los no animales a lo largo de un linaje separado del de todos los demás animales. La animalidad fue inventada dos veces. Los dos linajes convergen en la identidad animal, al menos tal como Whittaker —y Margulis con él en 1978— eligieron definir esa identidad.

Al contrario de lo que dice el título de Flannery O’Connor, de lo dicho por Teilhard de Chardin, no todo lo que asciende debe converger. Pero algunas ramas mayores del árbol de la vida lo hacen. Veremos mucho más sobre esto en lo que sigue.

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Los años 1977 y 1978 marcaron una etapa notable en la saga de los árboles, tras el artículo de Whittaker y Margulis y con otra contribución más, la del anuncio que en noviembre de 1977 hicieron Carl Woese y George Fox de un tercer reino de la vida.[33] Ambas novedades fueron muy influyentes y aparecieron en los libros de texto de biología. Vistas en retrospectiva, es sorprendente que tengan tan poco en común. No hay entre ellas acuerdo ni desacuerdo. Cinco reinos, según Whittaker y Margulis, y tres reinos, según Woese y Fox, y no solo se discrepaba en el número de reinos, sino también en los reinos mismos. Las dos parejas de autores hablaban de cosas enteramente distintas. Eran mundos aparte uno del otro.

Fox, el joven becario posdoctoral que fue el principal colaborador de Woese en el descubrimiento de las arqueas y en el artículo de 1977, había dejado el laboratorio de Urbana y aceptado su primer puesto académico independiente en la Universidad de Houston. Se había convertido en un profesor asistente de treinta y dos años y sin permanencia, y además de enseñar e instalar un laboratorio propio, necesitaba publicar más trabajos. Cuanto antes lo hiciera, tanto mejores serían las perspectivas de carrera. Por fortuna, todavía estaba muy ligado a Woese, con quien se comunicaba por teléfono y por correo, en la tarea de clasificar formas de vida, especialmente de bacterias y arqueas, y de deducir su parentesco profundo a partir de las pruebas del ARN ribosómico.

En el laboratorio de Woese en Urbana, otro joven investigador se encargaba de realizar las tareas de Fox, y los datos continuaban acumulándose. Woese obtuvo más catálogos de ARNr 16S, esa molécula tan especial que había encontrado y que era como una piedra Rosetta para descifrar la historia temprana de la evolución, los cuales revelaban aspectos que la microscopía y la bioquímica no podían descubrir. Aparecieron nuevos patrones. Había más que decir, además de que las arqueas eran una forma de vida aparte. Woese pensó que era urgente publicar una síntesis junto con su equipo. El nombre informal para el proyecto —así consta en su correspondencia con Fox y otros— era el de «gran árbol».[34]

A fines de noviembre de 1977, solo unas semanas después de su «momento Warhol» en la portada de The New York Times, Woese escribió a Fox, que se hallaba en Houston; le adjuntó el catálogo de otro organismo más y le expresó su preocupación por ciertos aspectos del método de análisis de los datos. A continuación le comunicaba un asunto de gran calado: «Por favor, dele al gran árbol la máxima prioridad. A menos que lo saquemos pronto, nuestra credibilidad se verá mermada». Habían basado el anuncio del reino de las arqueas en solo cuatro organismos, una muestra sorprendentemente pequeña para representar una categoría tan grande de la vida, y Woese estaba ansioso por presentar más datos. Necesitaban un artículo que los conjuntara. «Solo tiene que esbozar el texto y generar el árbol —le dijo a Fox—. Eso hará rodar la bola. Creo que la situación, en el lugar que ocupa, es más crítica de lo que pueda pensar. Si entra en polémica con sus compañeros, los amigos científicos que usted haya hecho en Houston tenderán a convertirse en enemigos.»[35]

Poco después comenzaron a redactar un artículo.

Sería una publicación de un alto nivel colaborativo, que culminaría una década de trabajo, con Fox, Woese y una lista de allegados como coautores. En una publicación científica, la «coautoría» significa que las distintas personas han contribuido de varias maneras. Unas podrán haber hecho meticulosas y peligrosas tareas rutinarias en el laboratorio. Otras podrán haber donado microbios de cultivos realizados en su propio laboratorio, o hecho comentarios valiosos, o aportado ideas fecundas. Muy probablemente, un investigador de rango superior, el director del grupo, establezca el contexto, guíe a algunos miembros del equipo y proporcione los fondos. Otro científico —el investigador activo principal, posiblemente un estudiante de posgrado o un becario posdoctoral— podrá haber elegido el tema tras consultar con el investigador de rango superior los aspectos conceptuales y el diseño experimental, y realizado una buena parte del trabajo práctico. Entonces, alguien, generalmente una o varias personas, incluido casi con certeza el investigador activo principal, se encargará de la mayor parte de la redacción. En las ciencias puramente biológicas, el investigador activo principal suele aparecer como el primer autor, y el investigador de rango superior, el guía y patrocinador, como el último, una posición que indica quién es la persona sobre la que recae la responsabilidad última y el crédito que merezca la investigación. Pero, en el campo de la biofísica, en el que Woese se había formado, ocurría lo contrario, y eso pudo haber contribuido a un pequeño conflicto que hubo entre Woese y Fox.

En su caso, ambos habían trabajado juntos en el texto. Fox había ejercido de investigador activo principal en Urbana, encargándose de algunas de las tareas más difíciles con la ayuda de otros miembros del laboratorio de Woese. Fox había etiquetado microbios con fósforo radiactivo y extraído el ARN ribosómico. Linda Magrum había cortado esas moléculas en fragmentos, que había sometido a electroforesis. También había impresionado placas con los fragmentos en estampida, de los cuales Woese pudo deducir secuencias y crear catálogos. Fue otra vez Fox quien ideó el coeficiente de similitud mediante el que podían analizar los catálogos, y quien escribió el código de la computadora para hacerlo. Esa habilidad era fruto de su formación como ingeniero químico y, a diferencia de cualquier otro biólogo del laboratorio de Woese y, en aquel entonces, de casi de cualquier otro en Estados Unidos, conocía el lenguaje Fortran. Introducía el código y los datos en cientos de tarjetas perforadas de IBM, que era la técnica que en aquellos días se usaba, y los procesaba en un ordenador central. Había esquematizado los árboles resultantes. Él y Woese produjeron entonces una serie de borradores que una mecanógrafa de su departamento en Urbana pasaba a limpio. Algunos de esos primeros textos mecanografiados que han sobrevivido dan muestra de muchas revisiones garabateadas y adiciones manuscritas de Fox.

La primera página de la primera versión comenzaba con un enunciado que era preciso pero insulso: «Durante al menos un siglo, los microbiólogos han intentado determinar las relaciones entre las miríadas de microorganismos que habitan en casi todos los nichos imaginables del planeta».[36] Pudieron haberlo dicho mejor. Woese deseaba, desde el principio, un mayor sentido dramático. Una segunda versión comenzaba así: «La biología ha alcanzado un importante punto de inflexión en el estudio de la evolución». Estaba mejor, pero cogió un lápiz y lo modificó: «Se ha alcanzado un importante punto de inflexión en el estudio de la evolución». Así, ponía algo de entusiasmo con las palabras «un importante punto de inflexión». Arriba de la página aparecía ahora el nombre informal que había puesto Woese, «Big Tree» (Gran Árbol).

La cuarta versión de Fox, a medida que el esfuerzo iba dando progresos, constaba de veinticinco páginas manuscritas de material nuevo y reelaborado. Fue a la mecanógrafa del departamento con una portada que decía: «Fox. Borrador. Se necesita cuanto antes. Póngalo por delante de todo mi otro trabajo. Prioridad 1». Los retoques continuaron hasta que, en una séptima versión, el enunciado inicial se reemplazó con otro nuevo, en el que las palabras clave mejoraban aún más el tono: «Está teniendo lugar una revolución...».

Habría más versiones, más ires y venires de manuscritos entre Houston y Urbana en 1978 y buena parte de 1979, más cambios y retoques, y al menos una agria disputa. Pero, desde la séptima versión, Carl Woese no considero necesario mejorar el párrafo inicial del Gran Árbol:

Una revolución se está produciendo en la taxonomía bacteriana. Lo que había sido un disciplina seca, esotérica e incierta —donde los parentescos aceptados no eran más que especulación con sanción oficial— se está convirtiendo en un campo fertilizado con la emoción de la cosecha experimental. La transición refleja en gran parte la comprobación de que las técnicas de secuenciación molecular permiten una medición directa de las relaciones genealógicas.[37]

Esto encerraba una sonora subestimación. La medición de las relaciones genealógicas con técnicas moleculares era lo que Francis Crick había propuesto en 1958. Abrió una nueva perspectiva sobre el pasado evolutivo, equivalente en alcance revelador a todos los fósiles de todos los museos del mundo. Fue una revolución no solo en la taxonomía bacteriana, sino también en una perspectiva más amplia, en la manera en que los científicos entendían la historia de la vida.

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El original mecanografiado de la séptima versión también llevaba un nuevo título: «La filogenia de los procariotas». Y mostraba una lista de autores, en la que figuraban Ralph Wolfe, Linda Bonen, Linda Magrum y otros catorce. El nombre de George Fox encabezaba la lista, y Carl Woese figuraba en último lugar, como correspondía a su papel de investigador de rango superior. Este orden de los nombres originaría un problema tan irritante como cualquier desacuerdo sobre el contenido. En algún momento, Woese había propuesto que él debía figurar como primer autor y Fox recibir la satisfacción de aparecer el último.

George Fox me habló con franqueza sobre este desacuerdo cuando estábamos sentados en aquella pizzería de Urbana. «Le dije que quería ser el primer autor del artículo, porque fui yo quien escribió todas esas malditas tarjetas de IBM y hecho todos esos diagramas arbóreos, ¿no? Tomé parte en todas las discusiones.» Luego había ido a Houston y, como nuevo profesor, tenía algunas expectativas exigentes. Treinta y seis años después, Fox parecía recordar aquellas presiones como si las sufriera en el presente. «Mire, estaba en otra universidad, ¿entiende? Estaba intentando...» Hizo una pausa. «Intentando establecerme» eran las palabras que no llegó a pronunciar. «Era profesor asistente. Necesitaba una titularidad; necesitaba ser profesor asociado y catedrático. Ya sabe —continuó—, no me beneficiaba colaborar con él si no conseguía un crédito serio.»

El 27 de agosto de 1979, Woese escribió a Fox sobre varios «potenciales puntos de conflicto».[38] El primero era la contundente demanda de Fox de ser el primer autor, una importante distinción para un joven científico. «Estuve de acuerdo —le escribió Woese—, y lo sigo estando. Sin embargo, debe saber cómo me siento, porque el asunto es delicado.» Luego, pensando aquellas largas horas y días que pasó nublándosele la vista ante la mesa luminosa, mientras observaba las placas de fragmentos al galope, y devanándose los sesos para inferir las secuencias y reconocer los patrones, se descargó:

«El Gran Árbol es el producto principal de mi laboratorio. Este trabajo es idea mía. Y le he dedicado directamente muchas más horas que ningún otro, incluido usted mismo. Con estos criterios, debería ser el primer autor.»

Woese reconoció que Fox pronto aspiraría a la titularidad, y que también lucharía por conseguir subvenciones para su propio laboratorio. Puesto que «usted cree que su financiación está en juego —agregaba Woese a regañadientes—, permitiré que esta sea la consideración principal, y accederé a sus deseos respecto a la autoría. Pero sepa que lo hago con ambivalencia. Lo cierto es que no sería correcto que se conociera como un trabajo suyo o que se pensara que yo lo necesité para que analizara mis datos por mí. Eso no puede ser».

Sobre el momento en que Woese había decidido figurar él mismo como primer autor, me dijo Fox: «No lo consentí y me resistí. Y fue entonces cuando él puso fin a nuestra...». Otra pausa para subrayar la frase: «Cuando realmente puso fin a nuestra colaboración en aquella época».

Woese indicó que la colaboración se había terminado en una carta del 27 de agosto. Estaba insatisfecho con el método de análisis de los datos, explicaba, el método que Fox había ideado para generar el coeficiente de similitud. Woese esperaba encontrar un método mejor y aplicarlo a algunas de las bacterias más peculiares. «Lo cierto es quería hacer todo esto con usted, pero su terquedad lo ha hecho imposible, así que voy a hacerlo solo.» De hecho, lo estaba haciendo con otros dos colegas, y del mismo modo que Fox estaba celoso de su autoría, ellos podrían estarlo de la suya, a decir de Woese. Así que retiró el nombre de Fox de ese otro artículo.

«Estos asuntos son un poco violentos —finalizaba la carta—, pero si nos mostramos abiertos en relación con ellos, los veremos como meras diferencias de opinión científica.» Un mero tópico, una medida para calmar un poco los ánimos. Sus relaciones con George Fox, aquel escuálido becario posdoctoral, lo suficientemente inteligente para aprender de él y también para desafiarlo, nunca volvieron a ser iguales. Sus nombres aparecerían juntos en unos pocos artículos más a principios de la década de los ochenta, a medida que iban cerrando el trabajo realizado en la década de los setenta. Pero ya no hablaban de ciencia de la manera espontánea, atrevida y mutuamente estimulante en que lo habían hecho.

Mientras tanto, el Gran Árbol, «The Phylogeny of Prokaryotes», pasaba a la imprenta. Lo publicó la revista Science en el número del 25 de julio de 1980, con la ortografía corregida en su título. Esta vez la base no era una comparación de solo cuatro cepas de arqueas y nueve de otros microorganismos, sino las secuencias moleculares de más de ciento setenta microorganismos diferentes. La primera de las afirmaciones que contenía era que la molécula especial ARNr 16S podría ser —como de hecho lo había sido— muy útil para discernir parentescos evolutivos. El segundo argumento principal era que, a pesar del título, «procariotas» sería una categoría sin sentido. No hay procariotas, sino solo bacterias, arqueas y eucariotas. Algo que reflejaban cada vez con más claridad los nuevos datos. El tercer punto, algo inesperado y enunciado de manera directa, era que Lynn Margulis tenía razón sobre la endosimbiosis. «Ahora se admite» que la célula eucariota «es una quimera genética»,[39] una criatura compuesta, resultado de antiguos acontecimientos de convergencia entre varios linajes, incluidas las bacterias, que se convirtieron en mitocondrias y cloroplastos. Más allá de estas tres cuestiones, el artículo se centraba en la clasificación de grupos dentro de los dos primeros de sus tres reinos, Bacterias y Arqueas. Y, por supuesto, presentaba en forma gráfica un gran árbol.

Este se parecía a un gran candelabro con brazos para treinta velas. Cinco de estos representaban a grupos de arqueas, tres conducían a todas las eucariotas —un vasto reino a nuestro ver, pero tangencial para el asunto central del artículo—, y el resto representaba a grupos de bacterias. Los detalles del parentesco entre esas cinco ramas de arqueas y las veintidós de bacterias fueron de gran interés para los microbiólogos de aquel momento, pero no voy a pedir a nadie que comparta ese interés. Se trata de un arcano microbiano, y esto ahora no importa. El aspecto más intrigante del Gran Árbol era la forma ambigua en que Woese y Fox habían elegido enraizar los tres reinos. Las tres ramas mayores no salían de un tronco único. Cada una emergía por separado de una base redondeada —como un montículo de tierra— que ostentaba una etiqueta un tanto misteriosa, la de «estado común ancestral».

—Esto era importante para mí —dijo Fox entre su queso y mis pepperoni. Yo había sacado mi copia anotada y subrayada del artículo de 1980—. ¿Ve este árbol?

—Sí —le dije. El artículo estaba abierto por la página 459—. Sí, es el Gran Árbol, ¿verdad?

—Eso es. Y seguro que la raíz le llama la atención.

—Estado común ancestral —leí—. Ni un solo ancestro, solo un «estado ancestral», ¿eh?

—Así es —dijo.

El Gran Árbol de Fox, Woese y su equipo, 1980.

De Fox et al. (1980), «The Phylogeny of Prokaryotes», Science, 209, n.º 4455, fig. 1. Cortesía de la American Association for the Advancement of Science, reproducido con permiso.

Ese montículo representaba un mundo de vida precelular, un mundo de contracciones primigenias de hace casi cuatro mil millones de años, un mundo de moléculas desnudas —tal vez de ARN en particular— que habían adquirido la capacidad de replicarse sí mismas, un mundo tal como habría sido antes de que los seres vivos pudieran clasificarse en especies, y no digamos en reinos.

—Nos negamos a caracterizar el triunvirato —dijo.

Representar tres ramas básicas independientemente del montículo era una forma de decir: «¿Quién sabe cómo se relacionan los tres reinos? ¿Quién sabe qué hubo primero o cómo divergieron las ramas o cuál está más próxima a otra? ¡Nosotros no!». Fue un acto de franco agnosticismo, lo mejor que cabía hacer en ese momento.

—Bueno. Ahora, un secreto —dijo Fox. Por un momento, dio cierta impresión maliciosa, en la medida en que un evolucionista molecular de sesenta y nueve años sentado a una mesa con una CocaCola y una pizza pueda parecer malicioso—. El secreto que quiero revelarle es... que yo no creo en los árboles. Y Carl tampoco creía.

—Ah —respondí preguntándome qué iba a decir a continuación.

—Porque no es así como funciona la evolución.

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La forma en que funciona la evolución aún se estaba descubriendo y era objeto de disputas. Charles Darwin había sido muy perceptivo al reconocer el mecanismo de la selección natural, y había descrito convincentemente su funcionamiento en El origen de las especies; pero no consiguió explicar cómo cambian y divergen los linajes, y no estaba en lo cierto en todo lo que explicó. Darwin no sabía nada sobre los mecanismos de la herencia, por ejemplo, y muy poco sobre la vida de los microbios. Ivan Wallin y Lynn Margulis, entre otros que también estudiaron los microbios, argumentaron que la combinación simbiótica de una forma de vida con otra había contribuido a la generación de novedades evolutivas en mayor medida que las variaciones incrementales, que las mutaciones aleatorias que supuestamente alimentaban la selección natural. Cuando Fox, Woese y sus colegas publicaron el Gran Árbol, había otras ideas, y también otras preguntas nuevas. Algunas se centraban en ese misterioso montículo, en la base del árbol de Fox y Woese, con la etiqueta de «estado común ancestral». ¿Qué significaban esas palabras? ¿Qué escondían?

George Fox obtuvo en 1982 su puesto de profesor asociado en Houston, y continuó trabajando en la evolución original, pero no con Carl Woese. Como este, encontró nuevos colaboradores y estableció un proyecto propio a largo plazo para discernir el curso de los acontecimientos evolutivos más profundos —la forma del árbol de la vida— a partir de la evidencia codificada en el ARN ribosómico. Los métodos de laboratorio cambiaron durante la década de los ochenta, cuando las nuevas tecnologías usadas en la secuenciación molecular hicieron que parte del trabajo fuese menos arduo, menos tóxico, más preciso y mucho más rápido, pero los intereses y objetivos se mantuvieron inalterados. A mediados de la década de los ochenta, se dibujaban árboles con base en secuencias completas de ARN ribosómico, no solo en catálogos de fragmentos cortos.

La secuenciación molecular no era, incluso entonces, el único enfoque para definir un árbol profundo de la vida. Algunos investigadores aún aceptaban la idea de utilizar la morfología —comparación de formas— en lugar de la comparación de secuencias lineales de ARN o de ADN. Entre ellos, James Lake, de la UCLA (de Universidad de California en Los Ángeles), que estudiaba la estructura ribosómica mediante la microscopía electrónica. Lake era otro de esos científicos que gravitaron hacia la biología después de formarse en la física. A finales de la década de los sesenta, se había interesado por las formas de los ribosomas, como becario posdoctoral en la facultad de Medicina de Harvard, y descubrió que podía detectar la estructura tridimensional de un ribosoma en micrografías electrónicas. Eso le hizo reconocer que las formas de los ribosomas diferían claramente entre un grupo de microbios y otro, y se le ocurrió la idea de que la comparación de tales diferencias podría ser una forma válida de definir unidades filogenéticas, tal vez incluso reinos. En 1984, publicó con varios de sus colegas un análisis de las formas de los ribosomas, tal como se aprecian en bacterias, arqueas y eucariotas representativas.

Algunos de esos ribosomas parecían patitos de goma. Otros parecían un puño con el pulgar hacia fuera, como para hacer autoestop. Y otros se parecían a palomitas de maíz. El equipo de Lake midió y cuantificó las diferencias con suma cautela. Encontraron cuatro formas básicas que, según explicaron, les sirvieron para caracterizar cuatro tipos de vida fundamentalmente distintos. Este método separaba los microbios dependientes del azufre que viven en ambientes cálidos y ácidos del resto de las arqueas de Woese. Lake llamó a los microbios que respiran azufre «eocitos», y consideró que dicho grupo constituía un reino un independiente.[40] Así que, en este caso, había de nuevo cuatro reinos de la vida. Además, según el análisis de Lake, los eocitos parecían estar más emparentados con los organismos eucariotas, como nosotros, que con lo que quedaba de las arqueas. Esto no agradó a Woese.

En su opinión, como le dijo a Lake por carta, «el conjunto de la propuesta no hace más que enredar las cosas».[41] Ambos habían mantenido unas relaciones muy cordiales después de que Lake invitara a Woese, y este accediera, a hacer una visita a la UCLA el año anterior, pero entonces la cordialidad se esfumó. El círculo de Woese, incluidos algunos de sus colegas alemanes, como Wolfram Zillig, que compartía su pasión por las arqueas, criticó con aspereza la metodología y las conclusiones de Lake; y este, a su vez, criticó las suyas. «Su aparente necesidad de que haya un nuevo reino resta valor a su presentación de una contribución sólida»,[42] le dijo Woese a bocajarro. Jan Sapp llamó a esto «la batalla de los guardianes del reino»,[43] que se libró no solo a través de cartas personales, sino también desde el atril en los congresos científicos y en las páginas de noticias y cartas de Nature. Zillig descalificó aquel episodio como un «ridículo intermezzo»,[44] y le dijo a Woese: «Debo admitir que he subestimado demasiado la estupidez de la comunidad científica, o la capacidad persuasiva de Lake». La ferocidad del intermezzo, según la ha documentado Sapp, resulta sorprendente, pues, cuando treinta años después conocí a James Lake en la UCLA, me pareció una persona muy afable.

Era un hombre alto, ligeramente encorvado por los años, si no por las batallas, de ojos azules pálidos y un grueso cabello gris, con un cárdigan de color lavanda y unos pantalones chinos; de camino a su despacho mostró una gentileza solícita y acogedora. Era viernes por la tarde, y su actitud y su apariencia se parecían a las de un ministro presbiteriano retirado después de una partida de golf. Hablamos sentados a la mesa del despacho, llena de artículos científicos apilados, encima de la cual había, en una repisa, un modelo de ribosoma en yeso coloreado de aproximadamente el tamaño de un corazón humano. Me habló de sus agrias relaciones con Woese y de la respuesta de este a su teoría del eocito y de los cuatro reinos, como si aún lo desconcertase el rencor y la negatividad que destilaba.

«O estabas con él o estabas contra él», me dijo. Al principio, Lake había estado de acuerdo con Woese respecto a la integridad de las arqueas como un reino. Cuando esta perspectiva cambió y la investigación de Lake lo condujo a una visión alternativa, «le conté las razones, y apareció una especie de intransigencia en él». Era como si hubiera accionado un interruptor que apagase su cordialidad, por lo que Lake pasaba a ser no solo un competidor intelectual, sino también una fuente de falsedad y confusión. En ese momento, recordaba Lake, «hizo todo cuanto pudo por hundir esta teoría». Según el consenso de otras voces expertas, Woese ganó aquella de los reinos, si no la guerra.

En 1987, publicó un extenso artículo, del que figuraba como único autor, en el que revisaba el campo de la evolución bacteriana y, más allá de eso, toda la empresa de la filogenética. Comenzaba con una recapitulación histórica de las ideas sobre la clasificación microbiana, anteriormente fundadas en la evidencia morfológica obtenida mediante la microscopía, y en medio de esta disertación insertó una página entera con una reproducción del árbol haeckeliano de todos los organismos, con la raíz en las moneras y con tres grandes ramas. Era un árbol clásico y ordenado, concedía Woese, pero estaba equivocado. En contraste con todas las concepciones anteriores —la de Linneo y los dos reinos de la vida, la de Haeckel y los tres reinos, la de Whittaker y Margulis y los cinco reinos, y la de Lake con los cuatro reinos—, Woese ofrecía su propio método —filogenia basada en secuencias de ARN ribosómico— y describía tres reinos. «La célula es básicamente un documento histórico —escribió—, y la capacidad que hoy hemos adquirido de leerlo, gracias a la secuenciación de los genes, no puede sino alterar drásticamente nuestra manera de entender el conjunto de la biología.»[45] El ARN ribosómico sería el texto más fidedigno escrito dentro de las células, un escrito antiguo y revelador, porque está presente en todos los organismos y contiene mucha información, una información que ha cambiado lentamente a lo largo de vastos periodos del tiempo. Estos datos constituyen pruebas que nos permiten distinguir un reino de otro, a partir del momento en que esos reinos divergieran, mucho tiempo atrás, en el momento más temprano de la vida. A partir de este argumento, Woese ofreció otro árbol.

El aspecto más notable de este era que no tenía tronco. Y tampoco raíces. Las tres ramas mayores emergían de un punto en el centro de la página, como un cohete de fuegos de artificio que estallase en solitario en el cielo nocturno. La ausencia de raíces era otra forma de decir lo que Woese y Fox habían sugerido con el misterioso montículo del Gran Árbol: «Lo que aquí sucedió, lo desconocemos. Ni siquiera el ARNr 16S nos lo puede decir». Pero puso una etiqueta a esa zona de ignorancia. Le dio un nombre a la clase de criaturas que habían existido entonces, justo antes de que la gran explosión de la vida diera origen al gran árbol de la vida, a saber, el de «progenotas». En algún lugar del nexo de las tres grandes ramas propuestas —aunque no estaba marcado en esta ilustración— residían estos organismos.

El árbol sin raíces de Woese con los progenotas, 1987.

Redibujado y modificado, a partir de Woese (1987), por Patricia J. Wynne. Ilustración de Patricia J. Wynne.

Los progenotas eran una construcción teórica, como él explicó. Era una entidad hipotética que habría existido antes —que tuvo que haber existido antes— de que comenzara la historia evolutiva, más conocida, de las células. Se habría tratado de algo más simple y menos organizado que una célula. «La certeza de que los progenotas existieron en alguna etapa temprana de la evolución —escribió—, se sigue de la naturaleza del aparato de traducción»,[46] es decir, de la utilidad universal de los ribosomas, que convierten el código en proteínas para hacer posible la vida. La idea de los progenotas no era nueva en 1987. Woese había acuñado el nombre y esbozado el concepto una década antes, en otro artículo junto con George Fox, de aquel interesante año de 1977. Ahora lo elaboraba. Un progenota era una unidad orgánica capaz de autorreplicación, pero con un genoma probablemente constituido por ARN y no por ADN. El mecanismo que poseería para traducir ese genoma y producir proteínas debió de ser raquítico e impreciso, muy propenso a los errores. Las proteínas serían, por ende, pequeñas e ineficientes. El ribosoma aún estaba en proceso —mediante la evolución por ensayo y error— de generación. «Del mismo modo que la radio, el automóvil y otros aparatos similares, la traducción debió de evolucionar por etapas, a partir de un mecanismo mucho más rudimentario, hasta el presente, cuando funciona con precisión.» ¿Qué pruebas tenía Woese de la existencia y la naturaleza de los progenotas? Lógica. Suposición. Conjeturas informadas. No había datos de aquella era. No había fósiles, ni ARNr 16S. No hacía más que meditar sobre el tema —el de qué hubo antes de la vida tal como la conocemos— con más meticulosidad y, sin embargo, con más atrevimiento que ningún otro biólogo.

Ocurriera lo que ocurriera durante aquella fase de la historia de la Tierra, el resultado fue un solo linaje, algún tipo de organismo que se convertiría en el ancestro universal de los tres reinos de la vida. Esta certeza está fundada en la prueba de la universalidad del propio código genético, un sistema que tiene la misma codificación —tales bases especifican tales aminoácidos— en bacterias, en arqueas y en eucariotas. El código genético es el carácter compartido que une en última instancia a todas las formas de vida en un ancestro común, el cual habría tenido origen entre los progenotas.

«Los progenotas constituirían hoy el final de un rastro evolutivo —escribió Woese—, que comienza con el hecho, progresa a través de la inferencia y se disipa en la imaginación.»[47] El final de un recorrido que se remontaría a los orígenes de la vida, quería decir. «Pero, en la ciencia, los finales tienden a ser comienzos.» Predijo con acierto que el flujo de datos genómicos pronto se convertiría en un diluvio. La raíz del árbol universal de la vida llegaría a identificarse. Se estaba empezando, aseguraba, a entender el comienzo.

48

A inicios del año 1980, alrededor del momento en que él y Fox terminaban de trabajar en el Gran Árbol, Woese escribió a su amigo de Múnich Otto Kandler. El propósito principal de la carta era solicitar ayuda en un tema interesante para ambos, las inusuales paredes celulares de las arqueas, la especialidad de Kandler. Woese necesitaba micrografías electrónicas, y un poco de ayuda con la estructura química, para utilizarlas como base para las ilustraciones de un artículo que planeaba escribir para Scientific American. Movido por esta idea, le dijo a Kandler: «Algún día, usted y yo escribiremos juntos un artículo científico. Nuestros conocimientos y métodos se complementan».[48] ¿Qué le parecería, le preguntó, si nos uniésemos para hacer la proclamación formal de que las arqueas constituyen todo un reino? Woese, Kandler y otros habían hablado del asunto y tratado a las arqueas como un reino, pero de manera informal, sin mostrar un consenso taxonómico formal. «Considérelo una idea alocada.»

Pareció menos alocada con el paso de los años y los efectos de ciertos acontecimientos. En 1984, Woese recibió una beca de investigación MacArthur por su labor en el análisis filogenético y su descubrimiento de las arqueas, y en 1988 fue elegido para la Academia Nacional de Ciencias. A pesar del honor de recibir la beca, y debido a que la Academia lo había elegido relativamente tarde —a los sesenta años, mientras que Lynn Margulis había sido elegida a los cuarenta y cinco—, se consideraba él mismo un marginal ignorado. Ello le daba cierta libertad para seguir siendo ambicioso, audaz y atrabiliario. Y quería ocuparse de la situación de sus queridas arqueas. No se trataba solo de que se las reconociera como un reino. Le irritaba el hecho de que, durante doce años, y por haber dado pie a ello, las arqueas hubieran tenido que cargar con un nombre engañoso.

Debo ahora aclarar algo que no he tocado hasta ahora por no complicar la exposición: el nombre original que Woese y Fox habían dado a estas criaturas en 1977, «arqueobacterias», había perdurado. Woese y sus colegas estadounidenses y alemanes, y todos los demás en su campo, las estuvieron llamando así durante todo el periodo que hemos estado rememorando hasta aquí. El gran congreso internacional de Múnich, aquel que Woese, Kandler y Ralph Wolfe habían celebrado con champán en los Alpes bávaros, fue calificado como «el primer taller sobre arqueobacterias».[49] Pero ese nombre irritaba cada vez más a Woese, porque socavaba la singularidad del grupo, al sugerir que solo era otra rama de las bacterias.

En 1989, envió un correo electrónico a Wolfram Zillig, el otro colega alemán más cercano, en el que abordaba el problema. «Conforme pasa el tiempo, resulta cada vez más obvio —escribió— que cometí un gran error dando ese nombre a las arqueas.»[50] No eran bacterias, eso desde luego. Tampoco eran cuasibacterias o antiguos precursores de las bacterias. Estas ni siquiera eran parientes cercanos. En aquel tiempo, había obtenido ciertas pruebas que indicaban que las arqueas estaban más estrechamente emparentadas con los eucariotas —con nosotros— que con las bacterias. Woese repitió a Zillig la idea que antes había transmitido a Kandler: escribamos juntos, puesto que somos gente notable en el campo, un artículo con la propuesta formal de los arqueanos como organismos constitutivos de un reino, con un nuevo nombre.

Esta idea loca se hizo realidad un año después, en un artículo de Woese, con Otto Kandler y otro científico —que no era Zillig— como coautores. Para la publicación, recurrió a Proceedings of the National Academy of Sciences, una revista en la que —como miembro que era de la Academia— podía ser algo más especulativo, y en la que afrontaría una revisión por parte de los especialistas menos rigurosa de la que le harían en Nature o en Science. El artículo, publicado en junio de 1990 y titulado «Hacia un sistema natural de los organismos», hacía varias afirmaciones notables. La primera era que cualquier sistema de clasificación debía ser estrictamente «natural», como el título indicaba, es decir, filogenético, reflejar parentescos evolutivos y no estar condicionado por la conveniencia para la memorización y la enseñanza —como Whittaker y Margulis preferían—. La segunda era que debía haber tres divisiones mayores de la vida, superiores en rango a los reinos de Whittaker, así como a los reinos de Haeckel o Copeland o Lake, y esas divisiones debían ser conocidas como «dominios». Se reconocían tres dominios que estaban por encima de los antiguos reinos, en lugar de reemplazarlos; algo estratégicamente ingenioso, que trascendía la batalla de los guardianes del reino en lugar de participar en ella. Aunque hay que decir que provocó un pequeño conflicto entre Woese y Kandler en relación con el tercer coautor, Mark L. Wheelis.

Este era un microbiólogo, más joven, de la Universidad de California en Davis, que no contaba con ningún trabajo conocido anteriormente en filogenética. Se había formado con Roger Stanier en Berkeley, en la década de los sesenta, trató de pasada a Woese durante un posdoctorado en Urbana y entabló amistad con Mitch Sogin cuando este enseñaba evolución molecular en un curso de verano en Woods Hole. Cómo esos contactos u otros factores pudieron llamar la atención de Woese sobre él a fines de la década de los ochenta, ni siquiera el propio Mark Wheelis lo sabe.

«Siempre ha sido un misterio para mí», me contó Wheelis cuando me puse en contacto con él por teléfono. Le había interesado lo que llamaba «el problema del reino» —la notoria falta de lógica al tratar las plantas y los animales como seres pertenecientes a reinos distintos, igual que las bacterias, un grupo mucho más amplio— y puede que hubiese mencionado en conversaciones la necesidad de una nueva y superior categoría de clasificación, pero no había publicado nada sobre el tema. Y luego le «cayó del cielo» un borrador de lo que sería el artículo de 1990. «Un día, el manuscrito apareció en el buzón, con una nota de Carl, que me preguntaba si tenía algún comentario que hacer.» Wheelis hizo algunas sugerencias, incluida la de una categoría superior, y devolvió el borrador. Woese incorporó muchas de las observaciones de Wheelis y planteó otras cuestiones, y el manuscrito hizo cuatro o cinco viajes de ida y vuelta. Llegado este punto, recordaba Wheelis, pidió a Woese que considerara añadirlo como coautor.

Woese estuvo de acuerdo, y se lo notificó a Otto Kandler, en Alemania. A Kandler le sorprendió la adición de un tercer colaborador, pero puso cara de póquer y consintió. «No tengo objeciones a que Mark figure como coautor —escribió a Woese—, aunque no estoy convencido de que esté del todo justificado.»[51] Kandler señaló que la sugerencia de Wheelis sobre una categoría superior solo «reactivaba» una idea que Woese ya había contemplado. Con todo, se le permitió a Wheelis «subir a bordo», según Jan Sapp, cuyo crédito como coautor recompensaría las contribuciones aportadas. Esta es la versión decorosa de la decisión que tomó Woese, y que Sapp cuenta en su magnífico libro The New Foundations of Evolution. En privado, con una copa de vino en la mano, Sapp me dio una versión ligeramente diferente.

Woese, a pesar de que apreciaba a Kandler, no quería que pareciese que su colega alemán hubiera descubierto las arqueas. Esa era la gran distinción de Woese, compartida con George Fox y, en menor grado, con Wolfe y Balch, pero con nadie más. Quería para sí toda la gloria. Sapp admiraba a Woese, que para él era un científico brillante, y trabajó estrechamente con él mientras investigaba para The New Foundations, pero estaba muy al tanto de sus debilidades. «Conozco a este hombre.» Si el artículo de los tres dominios marcaba un hito con solo dos coautores, «entonces él y Kandler serían vistos como los descubridores. Pero al poner a Wheelis, Kandler bajaba de categoría».

—Qué estrambótico —dije. Sin embargo, es así como la ciencia funciona en ocasiones y, a menudo, la naturaleza humana.

—Pues sí —dijo Sapp—. Así era Carl.

El último de los puntos principales del artículo era que esos tres dominios deberían conocerse en adelante como Bacterias, Eucariotas y Arqueas. El término «arqueobacterias» debía desaparecer, argüían los autores. Igual que el de «procariotas»,[52] ya que estos organismos no existían como categoría filogenética —era una unidad falsa—, porque arqueas y bacterias eran completamente diferentes.

Y, por supuesto, había un árbol. Un árbol dibujado con simples líneas rectas, pero rico y sugerente. A diferencia del árbol de 1987, este tenía raíces, y respondía a una complicada técnica, que implicaba el recurso a genes duplicados que se retrotraían al pasado más remoto, aunque los detalles no importan aquí. Woese había aplicado una técnica recientemente empleada por algunos investigadores japoneses. El tronco ascendía en sentido vertical desde un único origen, luego se dividía en dos grandes ramas, y una de ellas se dividía a su vez en otras dos. La gran rama izquierda era la de las bacterias, y las dos de la derecha eran la de las arqueas y la de las eucarias —cuya grafía pasó posteriormente a Eukarya, como ya se ha mencionado, porque era una mejor transliteración de la raíz griega—. Esta disposición se correspondía con lo que mostraban los datos de ARNr 16S obtenidos por Woese, que nosotros, los humanos, y todos los demás animales, todas las plantas y todos los hongos, en suma, todos los organismos eucariotas, provienen de un linaje ancestral desconocido para la ciencia antes de 1977. Este fue el último de los grandes árboles clásicos, serio, profundo, completamente nuevo para la ciencia y correcto hasta cierto punto. Pero no tenía nada que ver con lo que estaba a punto de llegar.

El árbol del «sistema natural» de Woese, Kandler y Wheelis, 1990.

De Woese, Kandler y Wheelis (1990), «Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the Domains Archaea, Bacteria, and Eucarya», Proceedings of the National Academy of Sciences, 87, n.º 12, fig. 1. Cortesía de Mark L. Wheelis.

QUINTA PARTE

Herencia infectiva

49

Lo que llegó a continuación es que cada vez fue pareciendo más evidente el papel que la transferencia horizontal de genes desempeñaba en toda esta historia. Esta explosión ocurrió durante la década de los noventa, pero tenía notables precedentes. La larga y extraña historia del fenómeno biológico de la THG se remonta a hace cuatro mil millones de años, y el primer reconocimiento por parte de la ciencia de la posibilidad de tal fenómeno data de 1928. Se inició con el trabajo publicado aquel año por un inglés llamado Fred Griffith, aunque nadie en aquel entonces, ni siquiera él mismo, percibió las implicaciones del hallazgo.

Griffith nació en un pequeño pueblo del noroeste de Inglaterra y estudió en Liverpool, justo en el estuario del Mersey, donde obtuvo un título de medicina y una beca para estudios de patología. Trabajó durante un tiempo en un laboratorio y en un hospital local, obtuvo en Oxford un diploma en salud pública e hizo una investigación sobre la tuberculosis antes de trasladarse a Londres para trabajar en el Ministerio de Salud durante la Gran Guerra. Tenía una nariz larga y recta, y una mirada firme. Como oficial médico del laboratorio de patología del ministerio, sito en Endell Street, justo al norte del Big Ben, compartió el espacio del laboratorio, situado en el primer piso, y de la cocina con dos técnicos y con su colega William M. Scott; en la planta baja estaba la oficina de correos.

Griffith era un científico de despacho y un funcionario consumado, con los pies en la tierra y receloso de la especulación, descrito como un hombre «muy tímido, distante y de difícil acceso».[1] El tema de estudio que tenía asignado era la neumonía bacteriana. El trabajo de Scott es menos conocido, pero él y Griffith se hicieron amigos y permanecieron codo con codo hasta el final, en 1941. Se cuenta que, en aquel pequeño laboratorio, con fondos insuficientes, Griffith y Scott «podían hacer con una lata de queroseno y un hornillo más que la mayoría de la gente con un palacio».[2]

La bacteria Pneumococcus pneumoniae —hoy conocida como Streptococcus pneumoniae— que Griffith estudiaba era un microorganismo peligroso que podía causar neumonía grave, a menudo letal. Durante la pandemia de gripe de 1918-1919, este tipo de neumonía se declaró infección secundaria en muchos pacientes, y es probable que matara a más millones de personas que el propio virus de la gripe. Los antibióticos no existían entonces. El mejor tratamiento era la terapia antisuero, consistente en la inyección de suero sanguíneo rico en anticuerpos extraído de caballos inoculados; el suero podía reforzar la respuesta inmunitaria del paciente y ayudar a eliminar la infección bacteriana. Pero había al menos cuatro tipos diferentes de neumococos, los tipos I, II y III más un tipo general conocido, de forma sublime e innecesariamente confusa, como grupo IV, y, por ende, varios sueros diferentes, específicos de cada tipo. Para usar este tratamiento, había que saber qué tipo de neumococo infectaba a un paciente, a fin de escoger el suero correcto. Así actuaban entonces los bacteriólogos médicos. El trabajo de Griffith durante la década de los veinte consistía en distinguir un tipo de otro mediante la investigación de sus propiedades y el rastreo de la prevalencia de los diferentes tipos en los diferentes brotes de neumonía de todo el país. Estudió casi trescientos casos entre 1920 y 1927, y vio, entre otras cosas, que el neumococo abundaba en el distrito de Smethwick, al oeste de Birmingham, donde además el tipo II estaba dejando paso al grupo IV. Esta información era útil para rastrear brotes y juzgar qué sueros había que preparar y distribuir. Griffith obtuvo los datos examinando los esputos que los enfermos expulsaban desde los pulmones. Tenía un recipiente con hielo lleno de esos esputos recolectados.

En 1923, Griffith descubrió algo importante: que además de los diferentes «tipos» de neumococo, había dos formas diferentes dentro de cada uno de ellos, una ferozmente virulenta y otra más leve. Las bacterias virulentas se agrupaban en colonias que parecían lisas (smooth en inglés) al microscopio, por lo que las etiquetó como bacterias S. Las no virulentas se agrupaban en colonias rugosas (rough en inglés), por lo que las distinguió como bacterias R. Y observó que, a veces, las bacterias S podían transformarse en bacterias R. No sabía por qué. Tal vez tenía relación con la mutación y la selección natural, puede que en respuesta al suero. O tal vez no. Luego, hizo un segundo descubrimiento, mucho más sorprendente aún para él: bajo ciertas circunstancias experimentales, las bacterias R de, digamos, el tipo II podían cambiar a bacterias S de, digamos, el tipo I. ¿Qué había detrás de aquello? Parecía como si el neumococo se hubiera metamorfoseado en una especie diferente. Pero Griffith estaba firmemente asentado en la escuela bacteriológica de Ferdinand Cohn, que consideraba —como la buena memoria del lector recordará— que las especies bacterianas eran fijas, estables e identificables, no proteicas ni capaces de cambiar de forma como por arte de magia. Pero ahora había detectado un cambio. Griffith dudó de su propia técnica de laboratorio y repitió los experimentos. Pero obtuvo el mismo resultado. Había puesto sumo cuidado en evitar la posibilidad de una contaminación, y más tarde escribiría, aun admitiendo su escepticismo, que «no parece haber alternativa a la hipótesis de la transformación de los tipos».[3] Y así, llamó a aquel fenómeno «transformación». Una forma de bacteria se transformaba en otra. Era desconcertante.

En el caso de los experimentos de Griffith, dichas transformaciones tenían lugar en los cuerpos de los ratones que utilizaba en el laboratorio. El procedimiento experimental consistía en inyectar a los ratones un tipo u otro de neumococo —digamos, el tipo I o el tipo II—, una forma u otra, S o R, y, a veces, también una dosis de suero, y luego observar si el ratón moría o sobrevivía. Si era lo primero, extraía una muestra de sangre, cultivaba las bacterias que habían estado en el interior del animal y determinaba tras examinarlas al microscopio el tipo y la forma. El más revelador de esos muchos experimentos consistía en inyectar a cada ratón una dosis de bacterias S muertas —la cepa virulenta, como sabemos— y otra de bacterias R vivas —la cepa más leve—. Para matar a las bacterias virulentas sin destruir por completo los componentes bioquímicos, las había calentado a una temperatura cuidadosamente elegida. El primer resultado interesante de este método fue que una mezcla de bacterias S muertas y bacterias R vivas era capaz de matar a un ratón.

Aún más sorprendentes fueron los resultados cuando mezcló tipos además de formas. En un experimento, por ejemplo, inyectó bacterias S muertas por calentamiento del tipo I junto con bacterias R vivas del tipo II en cinco ratones. Cuando los cinco murieron al cabo de unos días, Griffith les extrajo sangre y observó que el tipo I vivo era virulento. Nótese de nuevo el cambio: tipo I virulento y muerto, más tipo II leve y vivo da tipo I virulento y vivo. Algo extraño había sucedido. Parecía haber bacterias zombis. O bien la mezcla había devuelto la vida al virulento tipo I, o bien el tipo muerto, de alguna manera, había transformado al tipo II vivo en una versión de sí mismo. No se trataba de una película de ciencia ficción, y no se pensaba que ninguna de esas opciones fuese posible.

Griffith se esforzó por explicar lo sucedido en un largo artículo que publicó sobre el trabajo que había realizado con los neumococos. Le parecía que las bacterias vivas «hacen uso del producto de la cepa muerta»[4] para generar una aptitud propia para la virulencia. ¿Cómo funcionaría tal mecanismo? Quizá una parte de los restos de las bacterias virulentas muertas sirviera como una especie de pábulo con el cual las bacterias vivas no virulentas daban lugar a su propia virulencia.[5] Este pábulo sería como un puré de nutrientes fácilmente absorbibles. Una vaga conjetura que reflejaba la dificultad de interpretar los resultados de aquellos experimentos, tan extraños aun para el propio Griffith. Pero, vaga o no, era a grandes rasgos acertada.

En el resumen del artículo sobre los neumococos, Griffith no quiso especular sobre el «pábulo»; simplemente enumeró los resultados, como el inmutable y empírico empleado del Gobierno que era. En Smethwick, en lo más alto de la lista, la neumonía del tipo II había disminuido, aunque la incidencia del tipo I se había mantenido estable. Y cerca del final de la lista, ¡vaya!, las bacterias muertas parecen capaces de transformar a las bacterias vivas de un tipo en otro.

Griffith nunca llevó este tema más allá. Se decía que no le interesaba el fenómeno de la transformación; posiblemente lo irritara, ya que parecía contradecir la concepción fija de las especies, y prefirió dejárselo «a los químicos».[6] Ellos encontrarían una explicación. Dejó atrás en sus investigaciones al neumococo para centrarse en otras bacterias. El artículo de cuarenta y siete páginas de descripción de experimentos en que dejaba constancia de aquella transformación fue más tarde muy leído y tendría una gran influencia —un historiador dijo que había sido «una bomba caída sobre una situación que era su mismo detonador»—, cuando otros investigadores, y no solo «los químicos», retomaron la investigación donde Griffith la había dejado. Nunca lo supo, pues no vivió para enterarse de que otros científicos descubrirían qué era aquel misterioso pábulo.

Pero lo cierto es que no le gustaban los dramas ni el protagonismo científico. Rara vez asistía a congresos o daba charlas. Cuando, en 1936, se celebró en Londres el Congreso Internacional de Microbiología, a Griffith «prácticamente lo tuvieron que forzar a coger un taxi» para ir hasta allí, a pesar de que se había comprometido a participar. Nunca se casó, y durante un tiempo compartió su piso de Londres con William M. Scott, su amigo y colega desde los primeros días en el laboratorio de patología. Murió una noche de abril de 1941, durante el bombardeo de Londres, como también lo hizo Scott, cuando una bomba cayó directamente sobre el apartamento. El obituario de dos párrafos publicado en el British Medical Journal no mencionaba la transformación.

50

El largo artículo de Griffith apareció en enero de 1928. Tenía una gran reputación de investigador riguroso, pero el descubrimiento resultaba tan extraño que otros bacteriólogos no estuvieron seguros, al menos durante un año o dos, de si era aceptable. Algunos decidieron reproducir los experimentos para confirmar o refutar las conclusiones. Ocurrió lo primero, no había habido error, la transformación era un hecho. Pero ¿qué era esa materia, que Griffith llamaba pábulo, procedente de bacterias muertas y causante del cambio de identidad en bacterias vivas? ¿Qué podía revelar sobre la naturaleza misma de la herencia?

Estas preguntas se hicieron en un contexto —el de la genética de principios del siglo XX— en el que la palabra «gen» se usaba con profusión, pero nadie sabía lo que en realidad significaba. Un gen era una abstracción que solo se hacía concreta por la palabra misma, un pequeño elemento de la jerga biológica acuñado en 1909 para referirse a una entidad especial que determina los rasgos hereditarios.

Los genetistas sospechaban, por entonces, que los genes residían en los cromosomas de la célula, y los cromosomas podían verse al microscopio, pero no así los genes. ¿Eran realidades físicas, unidades químicas discretas dispuestas en un cromosoma como las cuentas de un collar? ¿O era cada gen solamente el efecto neto de cierta cantidad medida o de un proceso fluctuante, como Darwin había pensado (erróneamente)? Ya en 1934, el eminente genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan, pionero en los estudios de la mutación y la herencia con el uso de moscas de la fruta, dijo en su discurso de recepción del Premio Nobel: «No hay consenso en las opiniones de los genetistas sobre si los genes son reales o puramente ficticios». Pero no importaba, agregó Morgan, porque «en el nivel en que se realizan los experimentos genéticos», los resultados eran siempre los mismos.[7] Se refería a experimentos genéticos como el suyo, con el que se había propuesto determinar las posiciones relativas de los genes en los cromosomas, y el modo en que tales posiciones influirían en nuevas combinaciones durante la reproducción sexual.

Pero, cuando Oswald Avery, un investigador médico del Instituto Rockefeller, y otros examinaron más de cerca fenómenos como el de la transformación en criaturas no sexuales, como las bacterias, empezó a cobrar interés la cuestión de si los genes eran una realidad material o un cajón de sastre para una confluencia de efectos. Si había un pábulo que conllevaba un cambio hereditario, ¿cuál era su composición? Si la sustancia hereditaria era algo físico, una entidad química, ¿qué molécula o qué moléculas la componían?

Una vez que comenzó esta línea de investigación, empezó a dominar la hipótesis de que los genes estaban hechos de proteínas. Una proteína, recordemos, es una larga molécula compuesta por diversos aminoácidos unidos como en una cadena, con secuencias muy variables de una a otra, una variación que ofrece amplias posibilidades para codificar los rasgos biológicos en información lineal. Algo de lo que ya hemos tratado al hablar de Francis Crick y su artículo de 1958, que sugería el uso de proteínas para cartografiar la filogenia. En realidad, hablar de «amplias posibilidades» es tirar a la baja. Mezclar y organizar de todas las formas posibles los veinte aminoácidos de la vida para hacer una larga molécula de, digamos, trescientos aminoácidos es todo un ejercicio de matemáticas; se puede obtener un millón de posibles secuencias. Y esto es suficiente para la genética.

Había una hipótesis alternativa, la de que los ácidos nucleicos podrían estar implicados de alguna manera. Estas biomoléculas, que conocemos como ADN y ARN, constituyen una de las cuatro categorías principales de moléculas en los seres vivos; las otras tres son las grasas, los carbohidratos y las proteínas. Pero los ácidos nucleicos no parecen tener suficiente complejidad y variabilidad químicas para servir de alfabeto para todo.

La estructura del ADN, por ejemplo, no se conocía a principios del siglo XX, pero sí sus componentes —el azúcar llamado «ribosa», un poco de fosfato y las cuatro bases designadas por sus iniciales, A, C, G y T—, y estos no parecían ofrecer un millón de opciones estructurales. De hecho, a principios del siglo, la suposición prevaleciente sobre la estructura del ADN era de lo más simplista. Se presumía que las cuatro bases estaban presentes en cantidades iguales y se repetían en una secuencia fija, como ACTG-ACTG-ACTG-ACTG, una y otra vez. De ahí que algunos de los más inteligentes adalides de la biología considerasen el ADN una «molécula aburrida» o una «molécula estúpida» todavía en los años treinta y cuarenta.[8] El ADN se evaluó erróneamente y se infravaloró, como a Albert Einstein cuando, salido a los dieciséis años del instituto, su padre lo instó a espabilar y hacerse ingeniero eléctrico.

También hubo una concepción intermedia, según la cual el material hereditario podría combinar proteínas y ácidos nucleicos —y la proteína que proporcionaría un alfabeto de variación, el ADN, cumpliría alguna función de apoyo—. Eso podría explicar la abundancia de ADN en los cromosomas. Pero nadie lo sabía realmente. La opinión había fluctuado durante décadas. Aún no existían las herramientas ni los métodos —o, para ser más precisos, aún no existía la imaginación— para resolver la cuestión. En este campo de incertidumbre se movió Oswald Avery.

Avery es otro de los excéntricos y heroicos parangones de la investigación biomolecular temprana. Su historia comienza en Halifax, en Nueva Escocia, una ciudad en la que, como en Urbana, esta historia estuvo dando vueltas y más vueltas. Había nacido allí en 1877, y era el segundo hijo de un fervoroso inglés que se había convertido de anglicano a predicador baptista evangélico y emigrado a Canadá debido a que una «extraña impresión» de deber sagrado se adueñó de él.[9] Diez años más tarde, otra extraña impresión llevó a la familia a la parte baja del West Side de Nueva York, donde el reverendo Avery se convirtió en pastor del Mariner’s Temple, una misión en Bowery. Oswald y su hermano mayor se aficionaron a la música, se hicieron con unas cornetas y, durante la adolescencia, se dedicaron a contribuir a la empresa familiar, tocando los domingos en el exterior del Mariner’s Temple para atraer a los congregantes. Parece una escena de Guys and Dolls: dos niños en Bowery que tocan a todo pulmón «Síganos, síganos antes de echar otro trago». El hermano mayor enfermó y murió cuando Oswald tenía quince años. También falleció el reverendo Avery —un mal año para la familia—, pero Oswald, el firme hermano mediano, fue a algo así como la escuela preparatoria y a la Universidad Colgate, y terminó atrayendo al hermano menor, Roy Avery, a la bacteriología.

Las fotos de Oswald a partir de los seis años muestran a un niño angelical de grandes ojos, y más tarde a un hombre con una gran frente, y al parecer un gran cerebro, con una calvicie que avanzaba gradualmente, como si la inteligencia se expandiera casi hasta los límites del cráneo. Y bajo la frente, siempre una pequeña boca recta. Se hizo cornetista de la banda de Colgate. De allí pasó a la facultad de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia en Nueva York, donde los estudios le fueron bien, excepto con la bacteriología y la patología. Sus amigos lo llamaban el Nene, porque parecía algo así como un niño megacéfalo.[10] Una vez licenciado en medicina, fue a un laboratorio de Brooklyn, donde ayudaba en las tareas de administración y trabajaba en temas como la bacteriología del yogur, pero también sobre la gripe y la tuberculosis. Seis años después, Avery se integró en el Instituto Rockefeller para realizar investigaciones sobre la neumonía, que entonces se había cobrado la vida de su madre.

El Hospital del Instituto Rockefeller, donde Avery tenía el laboratorio, era el centro número uno de Estados Unidos de investigación de la neumonía neumocócica, que Avery estudió durante gran parte de las dos décadas siguientes. Pero, después del artículo de Griffith de 1928, y con el impulso de colegas más jóvenes, el enfoque que tenía cambió gradualmente de los aspectos puramente médicos a un espectro más amplio. En el verano de 1934, llegó un joven llamado Colin MacLeod, canadiense, como Avery. MacLeod había leído el artículo de Griffith cuando estaba estudiando medicina, y deseaba trabajar en el tema de la transformación. En aquel momento, Avery se encontraba de baja por una enfermedad de la glándula tiroides y, a su regreso, MacLeod había aprendido los métodos por sí mismo y había empezado a aplicarlos. Avery dio respaldo a este esfuerzo. Todavía se estaba recuperando y apenas pesaba cuarenta y cinco kilos, pero él y MacLeod trabajaron largas horas, incluso los fines de semana.

Parece que Avery había intuido, con una confianza cada vez mayor durante los años que fueron siguiendo, que la transformación en los neumococos era algo más que un problema médico, esto es, que tenía enormes implicaciones para la biología en general. Tanto él como el personal del laboratorio empezaron a hablar del «principio transformador», que era el nombre que daban al pábulo «mágico», y a sospechar que el efecto que tenía se debía a una transferencia de información genética.[11] Si esa sospecha era correcta, el principio transformador debía ser el material hereditario, y no solo del neumococo causante de la neumonía, sino tal vez de todos los seres vivos. En otras palabras, al tiempo que intentaban identificar el principio transformador, perseguían la realidad física del gen.

Pero hallar aplicaciones médicas seguía siendo el primer imperativo en el Instituto Rockefeller. El trabajo sobre la transformación decayó un tanto a finales de la década de los treinta, cuando MacLeod afrontaba desafíos experimentales y la primera aparición de las sulfamidas —los primeros antibióticos— prometía la posibilidad de curar las infecciones por neumococos sin necesidad de distinguir un tipo de otro. Si no había necesidad de tipificar los microorganismos, la transformación de los tipos podía ser irrelevante; médicamente irrelevante, en cualquier caso. MacLeod, que necesitaba hacer algunas publicaciones prácticas para avanzar en la carrera académica, desvió durante un tiempo la atención a las sulfamidas. Entretanto, nadie más en el mundo científico parecía compartir la persistente intuición de Avery de que la transformación era una importante y avanzada cuestión científica. Tras la interrupción, en otoño de 1940, él y MacLeod volvieron sobre ella.

Para identificar el principio transformador, primero tuvieron que aislarlo, fuera lo que fuera, en cantidades que permitieran el análisis químico. Así que, además de matar células de neumococo por calentamiento, las romperían para obtener un extracto de puré celular y luego tratar de determinar qué componente de este —¿una proteína?, ¿un ácido nucleico?, ¿algún otro tipo de molécula?— era capaz de provocar la transformación. MacLeod hizo la mayor parte del trabajo experimental. En contraste con Avery, tan preciso y metódico, era «mucho más impulsivo e impaciente», según un colega suyo,[12] y eso explicaría el esfuerzo que realizó por ampliar la operación, utilizando un separador de cremas como centrifugadora.

Cultivaban los neumococos en caldo de carne, luego debían centrifugar la cepa —hacerla girar para separar el caldo de las células— y obtener masas concentradas de bacterias. Era algo que llevaba tiempo, y las centrifugadoras de laboratorio ordinarias solo podían centrifugar un litro cada una, con lo que obtenían una cantidad exigua de bacterias. Ampliar el proceso proporcionaría más puré de células y, por tanto, mayores cantidades de extracto, facilitando en alguna medida las pruebas químicas y biológicas. Así que MacLeod se hizo con un separador industrial de cremas, provisto de un cilindro de alta velocidad y de salidas separadas, con el que se podían procesar varios litros de cultivo en un ciclo continuo. El único problema era que, al girar a toda velocidad, tendía a expulsar «un aerosol invisible cargado de bacterias» que llenaba toda la habitación.[13] Se trataba de algo más que un inconveniente. Una fina neblina de leche con bajo contenido graso o incluso de bacterias de yogur no habría hecho ningún mal, pero una de neumococos virulentos era otra cosa. Para arreglarlo, MacLeod encontró a un técnico del taller de máquinas del Instituto que lo ayudó a diseñar un compartimento para el separador, una especie de recipiente de contención, con una puerta sellada que se cerraba de forma segura y podía abrirse con una barreta de acero. Antes de abrir, se esterilizaba el interior del recipiente con un chorro de vapor. Luego, lo abrían con una llave de cruz para extraer las masas de bacterias y, así, continuar con el resto del trabajo.

Colin MacLeod se marchó en 1941 a trabajar en otro lugar, y otro joven médico con formación en bioquímica, Maclyn McCarty, pasó a ocupar el puesto de colaborador principal de Avery en la búsqueda del principio transformador. Por aquel entonces, el apodo de Avery entre sus asociados ya no era el de Nene, sino lo más opuesto, el Profesor, aunque, para abreviar, lo llamaban el Profe.[14] Durante el trabajo sobre el principio transformador, el equipo casi se había convencido de que la materia misteriosa no era una proteína. McCarty ideó una serie de experimentos destinados a reducir aún más las posibilidades y, en el verano de 1942, él y el Profe tenían pruebas que sugerían que probablemente fuera ADN, lo cual parecía contradictorio, dada la reputación que tenía de molécula aburrida, repetitiva y «estúpida», incapaz de contener información hereditaria. «No ignorábamos que la idea sería recibida con escepticismo —escribiría posteriormente McCarty—. Ya nos habían dicho varias personas —entre ellas, un científico atrabiliario cuyo laboratorio se encontraba situado dos plantas encima del suyo, quien había realizado trabajos relacionados con el ADN— que el principio transformador no podía ser el ácido desoxirribonucleico porque “todos los ácidos nucleicos son iguales”.»[15] A pesar del desaliento, confiaron en los datos que tenían y escribieron un artículo, con cuidadosa contención, pero sin ambigüedades en las aserciones que realizaban. Lo que decían era que el ADN era la causa de la transformación del neumococo; pero no decían que fuese la sustancia de los genes.

O no lo decían públicamente. Pero, en mayo de 1943, en una época en que su trabajo iba in crescendo, Oswald Avery escribió una carta a su hermano Roy, a la sazón profesor de microbiología en la Universidad Vanderbilt en Nashville. Era una larga carta en la que hablaba de asuntos familiares y de un inminente retiro, pero luego hacía una descripción detallada del trabajo que había estado realizando con MacLeod y McCarty, y del descubrimiento de que el principio transformador era el ADN. «¿Quién lo habría pensado?»[16] Mencionó los planes que tenía para un nuevo lote de neumococos, y de un nuevo proceso de purificación y de ensayos para confirmar los resultados. Luego, pondrían por escrito todo el trabajo. «Si tenemos razón —le decía a Roy— y, por supuesto, aún no está probado, significará que los ácidos nucleicos no solo son sustancias de importancia estructural, sino también con actividad funcional en la determinación de las acciones bioquímicas y de las características específicas de las células.» Significaría que el ADN podía transferir cambios predecibles y hereditarios de una célula a otra. Asimismo, significaría que el ADN podía asentarse, de alguna manera, en la segunda célula, persistir a lo largo de múltiples generaciones y, entonces, recuperarse en cantidades mucho mayores que las originalmente introducidas. «Parece un virus, pero podría ser un gen», escribió Avery. Aunque, juicioso como siempre era, no estaba inclinado a especular más allá de lo posible. «Hay que ir paso a paso, y el primer paso es saber cuál es la naturaleza química del principio transformador. Otros podrán estudiar el resto.»

Escribió el artículo con McCarty en los meses siguientes, y agregó a MacLeod como coautor. Se envió al Journal of Experimental Medicine en noviembre, y vio la luz en febrero de 1944. Maclyn McCarty, que contaba entonces treinta y dos años, envió una copia a su madre con unas pocas palabras garabateadas en las que expresaban su orgullo: «Aquí lo tienes por fin».[17] La señora McCarty no era bacterióloga, a diferencia del hermano de Avery, y la reacción que tuvo ante esa nota o ante el propio artículo no ha quedado registrada para la historia. Puede que, en Indiana, aquella madre se sentase a leer «Estudios sobre la naturaleza química de la sustancia que induce la transformación de los tipos neumocócicos» o que pusiera el artículo sobre la mesa del salón y dijese sin más: «Este es mi chico». Tal vez lo segundo. De todos modos, la comunidad internacional de biólogos fue llegando poco a poco a la conclusión, a medida que se acumulaban las pruebas, de que así era, que Avery, MacLeod y McCarty habían descubierto la naturaleza física del gen.

Es una buena historia, una historia real. Pero, si la cuento aquí, es porque habían hecho eso y algo más.

51

La transformación, en el sentido que Fred Griffith y Oswald Avery daban a esa palabra, es uno de los tres mecanismos cardinales de la transferencia horizontal de genes, el fenómeno menos intuitivo descubierto por los biólogos en el siglo pasado. Griffith había demostrado que un pábulo misterioso podría transformar un tipo de bacteria no virulento en otro virulento. El grupo de Avery había demostrado que el pábulo de Griffith era el ADN, el portador físico de los genes. Y el equipo de Avery había demostrado que, en su forma desnuda —flotando suelto en el medio después de haber sido liberado de una célula bacteriana rota—, el ADN era capaz de penetrar en otra bacteria y causar un cambio hereditario. Avery y sus colegas no tenían entonces ningún indicio de que este tipo de traspaso lateral podía transportar ADN no solo a través de límites menores —de tipo a tipo entre Pneumococcus pneumoniae—, sino también a través de enormes brechas, de una especie bacteriana a otra, de un género a otro, incluso de un dominio de la vida a otro. Las transformaciones resultantes de tales transferencias horizontales podían ser mucho más importantes que el simple cambio del neumococo de leve a virulento.

Los otros dos mecanismos primarios de la genética lateral salieron a la luz en la década posterior a la publicación del artículo del equipo de Avery. Uno implicaba una especie de «sexo» entre bacterias, y se denominó «conjugación». El otro implicaba a virus que introdujeran ADN externo en las células que infectasen, a lo que se denominó «transducción». Ambos descubrimientos vinieron del círculo de un joven y brillante científico llamado Joshua Lederberg.

Lederberg, de veintiún años, era investigador de laboratorio en la Universidad de Yale, aún sin doctorado y con un permiso temporal de la facultad de Medicina de Columbia, cuando detectó el fenómeno que llamó «conjugación». Había solicitado unos cultivos bacterianos y la guía de Edward L. Tatum, un microbiólogo cuya especialidad era la genética bacteriana, con el fin de hallar respuesta a una pregunta que interesaba a ambos: ¿practicaban las bacterias algún tipo de intercambio genético? En caso contrario, ¿de dónde provenían la diversidad y la plasticidad que les permitían evolucionar dentro de entornos cambiantes? Si intercambiaban genes, ¿cómo lo hacían? El intercambio genético suele sugerir sexo, al menos en criaturas multicelulares. Se pensaba que las bacterias eran asexuales y que se reproducían por simple fisión, un proceso por el que una célula se divide en dos. ¿Cómo se daba la ocasión para obtener nuevos genes, reorganizar las combinaciones de estos y adaptarse a nuevas circunstancias? A Lederberg le fascinó el descubrimiento de Oswald Avery, la captación del ADN desnudo de una bacteria muerta por parte de otra viva. ¿Ocurre algo así también entre bacterias solo vivas?

Al cabo de un año de trabajo con la bacteria Escherichia coli bajo la guía de Tatum, con un ingenioso diseño experimental que él mismo había inventado, Lederberg hizo su propio descubrimiento: la respuesta era que sí, que también las bacterias vivas intercambian genes. No pudo observar el suceso, pero sí demostrarlo por inferencia. Tomó una cepa de E. coli con, digamos, un gen A útil y un gen B desventajoso; la cultivó junto con otra que era portadora de la versión desventajosa del gen A (llamémoslo a) y una versión útil del gen B (llamémoslo b); entonces, como las bacterias aprovechan todo el potencial de las circunstancias dadas —algunas veces con éxito y otras no—, Lederberg observó que se obtenía una nueva cepa que tenía ambos genes útiles, A y B. No le hizo falta hacer un trasplante de genes mediante alguna técnica sofisticada. Las bacterias lo hacían por sí solas, intercambiaban horizontalmente los genes para crear una combinación más adaptativa.

«Para que varios genes tengan la oportunidad de recombinarse —escribió en un breve artículo en coautoría con Tatum—, se requeriría una fusión celular.» Recombinar significa reorganizar o intercambiar genes. Y fusión celular significa una unión temporal. Podría ser breve —rápida—, pero lo suficientemente prolongada como para que se transfieran los genes. Aunque se trataba de un hecho extraño que acontecía en «solo una célula entre un millón», que así obtenía el genoma recombinado, Lederberg reprodujo el efecto en numerosos ensayos. «Estos experimentos implican la ocurrencia de un proceso sexual en la bacteria Escherichia coli.»[18] Todavía no había cumplido los veintidós años cuando el artículo apareció en Nature. Se lanzó muy temprano y con mucha categoría, pero tendría que esperar a cumplir los treinta y tres años para recibir el Premio Nobel.

Lederberg creció en la ciudad de Nueva York. Hijo de un rabino, y el mayor de tres hermanos varones, fue un niño precoz que devoraba libros de historia de la ciencia y de microbiología. Recibió el libro de texto Introduction to Physiological Chemistry como regalo de bar mitzvah, y a los dieciséis años fue al Columbia College. Transcurridos tres años como universitario, y a pesar de algunos trabajos en patología clínica en un hospital de la Armada de Estados Unidos en Long Island, en tiempo de guerra, estaba listo para la facultad de Medicina. Comenzó los estudios, y luego llegó el interludio con Tatum en New Haven, un periodo breve pero fructífero gracias a su descubrimiento, por lo que Yale decidió de forma retroactiva considerarlo licenciado, para darle, después de un modesto trabajo adicional, un doctorado. Antes de que pudiera hacer las maletas para regresar a Columbia y terminar el doctorado en medicina, la Universidad de Wisconsin le ofreció un puesto de profesor asistente en el departamento de Genética. Desde que era niño, Lederberg había querido hacer investigación médica para resolver los misterios clínicos más urgentes, en la tradición de Pasteur y Koch, pero ahora se encontraba con que era un genetista bacteriano pagado por enseñar, supervisar estudiantes de posgrado y hacer investigación básica.

Entre sus primeros alumnos estaba Norton Zinder, otro prodigioso adolescente de Nueva York que había pasado tres años en Columbia y luego se había trasladado al Medio Oeste. Zinder comenzó su trabajo en Madison repitiendo lo que Lederberg había hecho junto con Tatum, que era lo natural para un estudiante de doctorado nuevo en el laboratorio nuevo de un profesor asistente nuevo. Su tarea era buscar la conjugación en una bacteria diferente a Escherichia coli, Salmonella typhimurium, del mismo género que las que causan la fiebre tifoidea e intoxicación alimentaria. Zinder utilizó penicilina para distinguir una cepa mutante de otra, un proceso que funcionó, porque la penicilina, cuando se introducía en un cultivo celular, mataba solo a las cepas mutantes que se multiplicaban, no a las que permanecían inactivas. La separación de cepas mutantes, como Lederberg ya había demostrado, era un paso fundamental para aprender cómo estas pueden intercambiar genes. Pero, en los cultivos de Salmonella, Zinder no encontró signos de conjugación. En su lugar, detectó un modo diferente de intercambio genético, en el cual, según acertó a decir Zinder, solo se transfería una pequeña sección de ADN, suficiente para representar un único rasgo genético. Y la bacteria donante nunca entraba en contacto —ni un breve achuchón, ni un ósculo— con la bacteria receptora. Ambas permanecían separadas cual amantes en balcones enfrentados. Lo que transportara el ADN era tan pequeño que podía atravesar un filtro cerámico fino —el espacio entre los balcones—, demasiado fino para permitir el paso de bacterias. Zinder identificó al agente que permitía el paso del filtro como un virus —tenía que serlo, ya que ninguna otra entidad biológica era tan pequeña—, que evidentemente recogía material genético de una bacteria y lo introducía en otra. Era tan diferente de la conjugación, que Zinder y Lederberg, al publicar el trabajo, dieron al proceso un nombre específico, el de «transducción».

Casi al mismo tiempo, la esposa de Lederberg, Esther, que también era genetista bacteriana, hizo otro descubrimiento clave sobre la transferencia genética lateral. Mediante experimentos con nuestra vieja amiga E. coli, detectó un sistema de «compatibilidad sexual»[19] e incompatibilidad entre varias bacterias específicas, que permitían o no permitían el «apareamiento», es decir, el intercambio de material genético por conjugación. La prueba era, de nuevo, inferencial. Al principio, Esther Lederberg solo pudo afirmar que la compatibilidad venía determinada por una misteriosa partícula o algún factor específico, que llamó F, de fertilidad. Si una bacteria tenía F (una condición designada como F+) y otra no (F-), entonces podrían realizar la hazaña de pasar genes de una a otra. Si ambas tenían F (F+ y F+), entonces también podrían conjugar. Si ninguna de las dos tenía F (un par de inocentes y puras vírgenes F-), entonces no podrían, porque eran incompatibles para el apareamiento. Se trataba de una nueva visión de la dinámica bacteriana y del flujo de genes en el mundo invisible. Pero había más.

Esther Lederberg observó que ese curioso factor F, que otorgaba la capacidad de iniciar el apareamiento, podría adquirirlo una bacteria que careciera de él. ¿Cómo? A través de un mecanismo diferente, que acabamos de mencionar, la transducción. Es decir, a través de un virus portador. Era una desconcertante combinación de dos tipos de transferencia génica horizontal que funcionaría como un proceso de doble acercamiento para mover el ADN entre microbios. Tomemos aliento y acomodémonos en nuestro asombro mientras lo repito: la transferencia del factor F —sea lo que fuere— de una bacteria a otra por un virus le daba a la segunda la capacidad de aparearse con otras bacterias. Una bacteria F- se convertía en F+. La doncella se volvía disoluta.

Pero, cuidado. Hagamos aquí una pausa y recordemos que «sexo» es solo una metáfora para lo que estas bacterias hacían. Se aplica muy bien en algunos casos, pero en otros no. Los Lederberg tendían a entender el término de forma literal y, a menudo, hablaban en su trabajo de «sexo bacteriano», pero otros biólogos no estaban de acuerdo y hacían distinciones muy importantes. El «sexo» bacteriano no implica la fusión de dos gametos —óvulos y espermatozoides—, cada uno con la mitad del genoma completo, y no da lugar a una reproducción. Una bacteria genera descendencia por división, no por apareamiento. El resultado neto de la conjugación es una recombinación —o una mezcla— genética que, a menudo, resulta útil en las vicisitudes evolutivas. Pero la conjugación en sí misma no produce células hijas.

Todo esto suena raro porque es raro. Esther Lederberg publicó su peculiar descubrimiento en colaboración con su marido y otro coautor, y hacia el final del artículo, apuntaron de pasada que la capacidad de E. coli para conjugarse la confería algún otro tipo de «factor hereditario infectivo».[20] Su marido, autor único de otro artículo publicado apenas un mes antes, había aludido igualmente a la «herencia infectiva».[21] La transducción era infectiva, así como la conjugación era sexual. Y la expresión hizo fortuna.

Norton Zinder obtuvo el doctorado en Wisconsin, y en 1952 regresó a Nueva York para ocupar una plaza de profesor asistente en el Instituto Rockefeller, donde había trabajado Oswald Avery. Un año después, publicó un resumen sobre el desconcertante asunto de la transferencia genética entre bacterias. Se proponía arreglar las cosas. Había tres modalidades de herencia lateral, explicaba Zinder. La primera era la conjugación tal como la había descubierto Tatum en colaboración con el mentor de Zinder, Joshua Lederberg. La segunda era la transformación tal como la había descubierto Griffith y la había esclarecido el equipo de Avery. Y la tercera era la transducción tal como él la había descubierto, aunque no alardeaba de ello, junto con Lederberg. La conjugación era análoga al sexo. Pero las otras dos eran diferentes, pues implicaban procesos más parecidos a una infección, como el equipo de Lederberg había sugerido de forma pasajera. Estos otros dos procesos se ganaron una categoría descriptiva propia, una metáfora particular. Recogiendo el término de Lederberg, Zinder les dio la denominación de «herencia infectiva».

52

Bacterias, bacterias. Sexo bacteriano. Transformación bacteriana. Bacterias muertas, bacterias vivas, virulentas y leves. ADN bacteriano. Cualquiera tendría la impresión de que todo este tema de la transferencia horizontal de genes no era más que una actividad de bacterias, por bacterias y para bacterias.

Pero esta impresión solo duró hasta que se conoció el trabajo que Tsutomu Watanabe, un bacteriólogo de la Universidad de Keio, en Tokio, realizó durante las décadas de los cincuenta y los sesenta. En 1963 Watanabe alertó a la comunidad científica, con carácter urgente, de una implicación de los nuevos descubrimientos bacterianos de importancia para la especie humana, a saber, que la resistencia de las bacterias a múltiples antibióticos se propaga de forma horizontal. Puede suceder por conjugación. Puede suceder por transducción. O puede suceder por un salto repentino. Consecuentemente, se ha convertido en un grave problema, sobre todo en los hospitales, donde se utilizaban grandes cantidades y gran variedad de antibióticos, impulsando así la selección de las cepas bacterianas más resistentes, que luego acaban por infectar a personas que ya están enfermas. La Organización Mundial de la Salud considera en la actualidad la resistencia a los antibióticos una de las mayores amenazas para la salud del siglo XXI en todo el mundo. Watanabe lo vio venir. Entendió la razón por la que esas resistencias se extenderían de forma tan rápida e incontenible. Adoptando la terminología de Zinder y los Lederberg, Watanabe vio en esto «un ejemplo de “herencia infectiva”».[22]

La resistencia a los antibióticos ya era un problema serio y creciente después de la Segunda Guerra Mundial, en Japón y en todo el mundo. La gente volvía a morir de enfermedades como la disentería bacilar, a la que, se suponía, la gran revolución de los antibióticos había puesto freno. Las primeras sulfamidas se introdujeron en los últimos años treinta, e inmediatamente se informó de la existencia de cepas bacterianas resistentes. La penicilina, descubierta en 1928, no empezó a usarse hasta 1942; inicialmente era un arma muy potente contra estafilococos de varios tipos, pero, en 1955, comenzaron a aparecer cepas de estafilococos resistentes a la penicilina, sobre todo en los hospitales, desde Sydney hasta Seattle. La meticilina, de la que se dispuso en 1959, se valoraba mucho por su acción contra formas de estafilococos, especialmente el Staphylococcus aureus, que se habían vuelto resistentes a la penicilina. Pero la resistencia a la meticilina no tardó en aparecer, y se diseminó tan rápidamente que, en 1972, el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina —en la conocida variedad SARM— era un problema en Inglaterra, Estados Unidos, Polonia, Etiopía, India y Vietnam. Y a principios del siglo XXI, el SARM mataba a más estadounidenses por año que el sida. A pesar de algunos éxitos en la reducción de la transmisión hospitalaria, un cómputo más reciente arrojaba unas cifras todavía malas, de más de veintitrés mil muertes anuales en Estados Unidos y setecientas mil muertes en todo el mundo a causa de infecciones por cepas irrefrenables de bacterias.

Lo que ha favorecido esta sombría y costosa tendencia no es simplemente el uso de antibióticos, sino también el abuso imprudente en casos innecesarios o imprudentes; como cuando los médicos complacen a los pacientes y les prescriben un antibiótico porque estos creen que los curará de una infección viral. Los antibióticos solo combaten a las bacterias, y su efecto sobre los virus es nulo. Usarlos contra ellos sería como querer limpiar un camino alumbrándolo con una linterna. Otro factor que ha contribuido a la resistencia es el uso de antibióticos por los ganaderos, que suministran rutinariamente al ganado dosis bajas de antibióticos para favorecer el crecimiento. No hace mucho, en Estados Unidos se recogió la cifra anual de venta de más de quince mil toneladas de antibióticos para usar en el ganado, en la mayor parte de los casos para impulsar el crecimiento y la dosificación preventiva en poblaciones de animales, con independencia de que estuvieran o no enfermos. A nivel mundial, el consumo total de antimicrobianos, es decir, medicamentos contra hongos microbianos peligrosos, además de bacterias, por el ganado era de unas sesenta y tres mil toneladas, con China por encima de Estados Unidos, y Brasil en tercer lugar. La mayor parte del total se destina a ganado vacuno, pollos y cerdos. Una fracción significativa la constituyen medicamentos que también son importantes en la medicina humana.

Está claro que existe en el mundo una extraordinaria presión evolutiva que obliga a las bacterias a generar resistencias o morir. Pero los aspectos más sorprendentes de esta tendencia han sido la rapidez con que esto ha ocurrido y la diversidad de bacterias que han adquirido resistencia múltiple, es decir, no solo a un antibiótico específico, sino a arsenales enteros de diferentes tipos de esta clase de medicamento. El peligro de la resistencia múltiple es que, cualquiera que sea el antibiótico prescrito, cualquier producto farmacéutico que pueda emplearse, las bacterias se siguen «comiendo» la carne o la sangre o las vísceras de una persona, a veces hasta matarla. La muerte del paciente no es el fin de la cepa bacteriana si, mientras tanto, esta ha logrado infectar a otras víctimas. Y la aparición tan rápida de la resistencia a cada antibiótico en una y otra cepa bacteriana, como ocurrió en las décadas de los cuarenta y los cincuenta, era un fenómeno que no podía explicarse por el lento proceso darwiniano de mutación, selección natural y herencia ordinaria, en un desarrollo independiente, caso por caso. La selección darwiniana está ciertamente presente, pero solo puede actuar dada la variación, es decir, las diferencias genéticas entre individuos. ¿Y cuál era la fuente de la variación? La mutación no podía explicar por sí sola la aparición de tantos genes nuevos con tanta rapidez, en tantos organismos diferentes. Tenía que ser otra cosa, algo que actuara con rapidez y de forma lateral, incluso entre miembros de diferentes especies bacterianas. Tsutomu Watanabe tenía la explicación, basada en la investigación que habían llevado a cabo él y sus colegas japoneses, y la dio a conocer por vez primera en inglés.

El trabajo japonés comenzó después de la Segunda Guerra Mundial, en respuesta a un incremento de los casos de disentería, una afección intestinal que produce diarreas sanguinolentas entre otros síntomas. Es probable que las carencias, el movimiento de personas y las interrupciones de los servicios sanitarios durante la posguerra exacerbaran el problema, pero la causa próxima era una bacteria, Shigella dysenteriae. En principio, el tratamiento preferido fue la administración de varias clases de sulfamida, pero las cepas de Shigella pronto mostraron resistencia, por lo que los médicos se volvieron hacia los nuevos antibióticos, como la estreptomicina y la tetraciclina. En 1953, Shigella comenzó a mostrar resistencia también a estos. Pero cada cepa bacteriana era resistente solo a uno de ellos. Los otros medicamentos podían pararla. Pero, no mucho después, en 1955, una mujer regresó con disentería de una estancia en Hong Kong, y se observó que la Shigella presente en heces mostraba resistencia a múltiples antibióticos. Esta resistencia se extendió con una rapidez sorprendente, y a finales de la década de los cincuenta, Japón sufrió una oleada de brotes de disentería causados por una supercepa de Shigella resistente a cuatro tipos de antibióticos: sulfamidas, estreptomicina, tetraciclina y cloranfenicol. ¿Pudieron estas cepas haber adquirido tan rápidamente una resistencia múltiple solo por un incremento de las mutaciones, por una A, C, G o T descolocada en un determinado momento? Las probabilidades en contra eran tan altas que se necesitaría una ristra de veintiocho ceros para escribirlas. Pero si esta no era la causa, ¿qué estaba sucediendo?

La alarma sonó más fuerte cuando los investigadores descubrieron que el fenómeno no se limitaba a la Shigella. Algunos cultivos de Escherichia coli tomada de pacientes con Shigella resistente mostraban resistencia a los mismos antibióticos. E. coli compartía esa resistencia. Era evidente que todo un conjunto de genes de resistencia se había desplazado lateralmente, en los intestinos de los pacientes, de un tipo de bacteria a otro. Dos equipos de investigadores japoneses reprodujeron el fenómeno en laboratorio, y observaron una transferencia similar entre cepas bacterianas cultivadas juntas en matraces o placas. La capacidad de resistencia múltiple se había producido por conjugación. Sí, un considerable paquete de genes, no un simple fragmento de ADN, se movía entre las cepas. Y el intercambio no se limitaba a Shigella y a Escherichia. Ulteriores investigaciones demostraron que el paquete podía cruzar los límites entre especies, pasar incluso de un género a otro, entre casi todos los grupos de bacterias entéricas, una gran familia de microorganismos que viven en el intestino humano.

¿Qué era exactamente ese paquete de genes que cruzaba fronteras con tanta facilidad? Watanabe y un su colega Toshio Fukasawa habían ofrecido en trabajos anteriores una hipótesis: se trataba de un «episoma», una especie de elemento genético autónomo que flota suelto dentro de una célula bacteriana y es independiente del cromosoma único circular de esta. Un episoma es un tipo de ADN superlativamente egoísta. Porta información extra más allá de lo absolutamente necesario para formar e intervenir en la función de la célula. Codifica rasgos que podrían ser útiles en emergencias. Puede contener múltiples genes, hay muchas copias dentro de una célula, se replica con independencia del cromosoma y envía una copia de sí mismo a otra célula durante la conjugación. Podría desaparecer por completo de una cepa de bacterias cuando los genes que contiene dejan de ser necesarios debido a cambios en las condiciones ambientales, y luego, cuando las condiciones vuelven a cambiar, ser otra vez adquirido de otras cepas. Admirable; un ADN móvil. El factor F de Esther Lederberg era un episoma como el descrito, solo que ella no lo supo en el momento de su descubrimiento. El concepto no existió hasta 1958. Pero, ahora, Watanabe declaraba al mundo científico, en el artículo de 1963, lo que Fukasawa y él ya habían dicho en japonés, que la resistencia múltiple a la estreptomicina y a esos otros tres antibióticos venía codificada en un episoma, al que dieron un nombre, el de «factor de transferencia de resistencia». Se lo acabó conociendo con la forma abreviada de «factor R», en paralelo al factor F de Esther Lederberg.

El factor R podría ser transferido por conjugación, y también, al menos en experimentos de laboratorio, por transducción. Explicaba cómo las bacterias inofensivas del tipo de la Escherichia coli común podían transmitir, en un instante, genes de resistencia múltiple a los antibióticos, traspasando los límites entre las especies, a bacterias peligrosas como la Shigella dysenteriae. La importancia médica del descubrimiento estaba «en la actualidad limitada a Japón», escribió Watanabe, pero el factor R y otros episomas del tipo «podrían constituir en el futuro un serio problema mundial».[23] Algo tan profético como subestimado.

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La noticia de los descubrimientos japoneses se difundió gracias a las publicaciones de Watanabe, aunque no de forma tan rápida y amplia como la resistencia bacteriana. A comienzos de la década de los sesenta, a menos que uno fuese lector de Bacteriological Reviews o almorzase con genetistas bacterianos, probablemente no se habría enterado de que la transferencia horizontal de genes estaba extendiendo este problema por todo el globo.

Por aquella época, un joven estadounidense llamado Stuart B. Levy, licenciado en medicina, escuchó algo de esto mientras disfrutaba de una beca de investigación en el Instituto Pasteur en París. Un investigador japonés del Pasteur dio una charla informal sobre la resistencia a múltiples antibióticos, en la que describía lo que sus compatriotas habían aprendido al respecto, y Levy se acercó a él, ya que había quedado fascinado por aquel trabajo, y se interesó en especial por Tsutomu Watanabe. «¿Lo conoce?», le preguntó Levy. El científico japonés, un hombre llamado Takano, lo conocía muy bien. Watanabe enseñaba en la Universidad de Keio, en el barrio de Minato, en Tokio, y había presentado algunos de los trabajos de Takano. «Si quiere, le escribiré una carta en su nombre», dijo Takano. Esta condujo a una invitación, y Levy se las arregló para escaparse una vez más de la facultad de Medicina y poder trabajar unos meses en el laboratorio de Watanabe. Fue una experiencia formativa.

El ya doctor en medicina Stuart Levy es, en la actualidad, profesor en la facultad de Medicina de la Universidad Tufts, así como una autoridad internacionalmente reconocida en la investigación sobre el uso y abuso de antibióticos y la resistencia bacteriana. Viejas fotos de trabajo de campo y de conferencias lo muestran como un joven alegre con un gran bigote oscuro y tendencia a sonreír y relajarse una vez que el trabajo estaba hecho. Su hermano gemelo, Jay, también es investigador médico, uno de los tres científicos, de hecho, cuyos laboratorios fueron los primeros en aislar el virus del sida. Mientras Jay se dedicaba a los virus, Stuart se centró en las bacterias. En 1981 fue cofundador de la Alianza para el Uso Prudente de Antibióticos, de la que aún es presidente. También fue presidente de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, una vasta y muy respetada organización con miembros de todo el mundo. Cuando fui a verlo a su despacho, situado en el octavo piso de un monótono edificio a las afueras del barrio chino de Boston, estuvo evocando a Watanabe. Por esas fechas, el doctor Levy tenía setenta y tantos años, un hombre perfectamente afeitado, de cabello fino y unos ojos oscuros que parecían tristes en sus profundas órbitas, a pesar de la sonrisa suave y acogedora. Había visto muchas cosas desde que había estado en París y Tokio en los primeros años sesenta.

«Trabajábamos en el laboratorio sin aire acondicionado —me contó de los tiempos con Watanabe—. Hacía mucho mucho calor allí, un calor húmedo.» La mesa de laboratorio de Levy estaba a una altura superior, con una especie de mirador desde el que, si miraba abajo, podía ver al profesor Watanabe hacer experimentos en mangas de camisa, «del calor que hacía». Periódicamente, alguien aparecía con una manguera y rociaba al profesor para refrescarlo. Era un hombre menudo, una o dos pulgadas más bajo que Levy, hablaba un inglés impecable y se dirigía de una manera sencilla y directa a los estudiantes y posdoctorados. Iba en bicicleta por las calles de Minato con sus colegas más jóvenes y, a veces, se llevaba a tres o cuatro a un bar, recordaba Levy, para una velada de karaoke. «Cantábamos canciones en inglés, y él leía las letras, daba indicaciones... Y eran... —Levy hizo una pausa durante la que pude imaginarme al profesor moviendo los brazos mientras seguía con alegría la bola que salta de una palabra a otra y canturreaba algo de Roy Orbison o los Honeycombs— momentos increíbles.» Unos años más tarde, con motivo de un congreso científico en Filadelfia, Watanabe se quedó en casa de los padres de Levy, que vivían cerca, en Wilmington, en Delaware. «Estaba encantado de que Watanabe viniera —dijo Levy—, porque lo veneraba de una manera extraña.» Un animado mentor y un científico japonés ordenado y serio. ¿Qué fue de él?, le pregunté.

«Falleció de cáncer de estómago —dijo Levy—. Debía de andar por los cuarenta y tantos o cincuenta y pocos años.»

Antes de que eso ocurriera, el propio Levy había figurado como coautor de un artículo o dos con Watanabe sobre factores de resistencia. «Uno estaba en japonés —recordaba Levy—. No me pregunte lo que dice.» No lo hice, y nunca ha sido traducido, pero el título en inglés indica que estaban investigando posibles formas de combatir infecciones resistentes, a base de impedir que las bacterias replicaran el ADN. Por entonces, Levy había regresado a Estados Unidos y reanudado los estudios médicos, con vistas a una carrera que aunase la investigación sobre la resistencia bacteriana con algo de práctica clínica y el sentido de una misión. Esta, perseguida a través de publicaciones, de conferencias y de la Alianza para el Uso Prudente de Antibióticos, era proteger al mundo contra las llamadas «superbacterias», ideando terapias defensivas y sensibilizando a la gente sobre el alcance y las consecuencias de los excesos antimicrobianos innecesarios.

Levy dedicó sus investigaciones especialmente a la resistencia a la tetraciclina y, a mediados de la década de los setenta, dirigió un estudio pionero sobre el modo en que tal resistencia podía transferirse de las bacterias intestinales de las aves de corral a las bacterias intestinales de los humanos. Este trabajo, publicado en The New England Journal of Medicine, demostraba que, si las aves comían pienso con tetraciclina, las bacterias intestinales de los pollos adquirían resistencia a ese antibiótico al cabo de una semana. Algo menos esperado y más preocupante fue que las bacterias intestinales de los trabajadores agrícolas del mismo lugar adquirieron la misma resistencia al cabo de unos meses. Poco después de los primeros estudios agropecuarios, el laboratorio de Levy también descubrió cómo esas bacterias resistentes eludían la tetraciclina; la bombeaban de vuelta al exterior, a través de la pared celular, mediante una especie de mecanismo de eflujo, el cual vendría codificado por un único gen de un episoma —en aquel momento, la palabra «episoma» había sido reemplazada por el sinónimo «plásmido»— que a veces se trasladaría lateralmente, transportando otros genes de resistencia a otros antibióticos, además del gen que aporta la resistencia a la tetraciclina. Un plásmido, como se lo conoce desde entonces, es un corto tramo de ADN, a veces circular, como un brazalete, que habita y se replica en una célula independientemente del cromosoma celular. Dicha autonomía facilita el traspaso lateral a otras células y ayuda a explicar cómo el movimiento lateral del mecanismo de eflujo contra la tetraciclina pasaría tan rápido de una bacteria a otra, y de las aves a los intestinos de las personas.

Levy continuó con sus investigaciones, al igual que su divulgación de los problemas que tanto lo preocupaban desde su posición prominente, y en 1992 publicó un libro titulado The Antibiotic Paradox. La paradoja consistía en que esos medicamentos, los antibióticos, que tanto bien y durante tanto tiempo habían hecho a la humanidad durante gran parte del siglo XX, también habían hecho que las bacterias patógenas fuesen mucho más potentes. El libro conoció una actualización en 2002, y en esa nueva edición se decía:

El descubrimiento, hace cuarenta años, de los factores R transferibles abrió los ojos de los microbiólogos y de los científicos médicos al hecho de que existía una propagación de genes de unas proporciones nunca antes imaginadas. La transferencia de los genes de resistencia podía darse entre especies bacterianas en principio genética y evolutivamente más distantes que un caballo de una vaca.[24]

Las implicaciones de tales descubrimientos no se percibieron plenamente en su momento, añadió Levy, pero presagiaron la propagación de la resistencia a los antibióticos por medio de la transferencia horizontal de genes en todo el planeta.

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Toda esta discusión sobre las bacterias, que son invisibles a simple vista pero casi omnipresentes —las tenemos en la piel, en el intestino y en el entorno, y han estado presentes en toda la historia de la vida tal como la conocemos— hizo que quisiera ver alguna. Las secuencias genéticas de bacterias y los artículos sobre la dinámica bacteriana estaban muy bien, pero anhelaba verlas físicamente. Así que volé a Londres y me puse en comunicación con Porton Down, un complejo científico de alta seguridad discretamente ubicado en una zona campestre de Wiltshire, en mitad de los humedales y los campos de rastrojos que hay cerca de Salisbury, en el sudoeste de Inglaterra. Allí, detrás de una alta cerca de alambre, se encuentra la National Collection of Type Cultures o NCTC, uno de los cuatro repositorios principales de líneas celulares y microbios, bajo el paraguas de la agencia conocida como Public Health England. Los otros tres, que obtienen líneas celulares para la investigación médica, además de virus y hongos infecciosos, se encuentran en otros lugares del país. La NCTC, con sede principal en Porton Down, está dedicada a las bacterias.

Llegué a franquear la entrada de seguridad gracias a Isobel Atkin, inestimable intermediaria con la prensa, que había conseguido que me recibieran. Dentro del perímetro, encontré una estructura larga y austera de ladrillo rojo, que parecía una fábrica de zapatos dickensiana, además de una serie de construcciones modulares, como cajas de metal, destinadas a distintas funciones, algunas apiladas en dos para un uso eficiente del espacio. La oficina de comunicaciones, un solo espacio lleno de gente en el que se encuentra el despacho de Atkin y otros, se hallaba en uno de esos módulos que estaban sobre otros, al que se accedía por una escalera metálica. Al final de la hilera había una «caja de metal» más grande, formalmente conocida como Edificio 17. Y en un registro menos formal, el almacén, en cuyo interior se encuentra la Instalación de Almacenamiento a Ultrabaja Temperatura o ULTSF. Ahí es donde las bacterias duermen, y ahí es donde pasé la mayor parte del día.

El Edificio 17 está cuidadosamente compartimentado; es un depósito de registros, no solo de especímenes, y a medida que se avanza hacia el interior, se va penetrando en las zonas de contención segura y de conservación criogénica, así como en la historia de la medicina británica. Atkin y yo íbamos acompañados por Julie Russell, directora de las colecciones de cultivos para la Public Health England. Caminamos entre mesas de estudio y nos apresuramos en atravesar la puerta bloqueada que conducía al área de almacenamiento, la ULTSF, cuya primera gran sección era la conocida como sala de tanques. Era un espacio similar a un hangar, lleno de decenas de tanques congeladores, unos grandes barriles de acero con tapas cerradas herméticamente, que contenían nitrógeno líquido a –190 grados. Dentro de cada tanque descansaban alrededor de veinticinco mil ampollas, unos tubos de vidrio sellados con bacterias congeladas, meticulosamente llenados, etiquetados y ordenados. Eran muestras de distintas cepas bacterianas —muchas de importancia médica—, las cuales se cultivan y se envasan en otra instalación, las cepas históricas conservadas en Porton Down. Están a disposición, a un módico precio, de los investigadores de todo el mundo que quieran utilizarlas. Antes, la NCTC regalaba las muestras bacterianas que solicitaban reputados laboratorios; hoy en día, se venden a un precio razonable para compensar gastos, pero los datos de secuencias genómicas se proporcionan de manera gratuita. Producir muestras viables y ponerlas a disposición de todo tipo de investigaciones científicas es una de las finalidades principales de la NCTC. El almacenamiento de cepas originales, literalmente congeladas en el tiempo —en el estadio evolutivo en que se hallaban décadas atrás—, es la otra. Esas cepas originales tienen sus propios cuartos de almacenamiento, más parecidos a bóvedas de bancos que a hangares de aeroplanos, en espacios más profundos dentro del edificio.

Dos miembros del personal nos recibieron para acompañarnos. Steve Grigsby, supervisor del ULTSF, un hombre de facciones marcadas y con un jersey de cuello alto, me saludó con un fuerte apretón de manos. Parecía un Daniel Craig de más edad. Jodie Roberts, técnico superior del almacén criogénico, es una inteligente joven tocada con una coleta multicolor, cuyo trabajo es apreciar las sutilezas de la evolución bacteriana y cuidar de las bacterias almacenadas. Grigsby me comentó que en la sala se almacenan alrededor de un millón de ampollas de bacterias. Roberts abrió un tanque, del que salieron fríos vapores. Al parecer, cuentan con un sistema de alarma, según me explicó Grigsby; si, por un fallo eléctrico, uno de ellos comienza a calentarse y llega a «templarse» tanto como -153 grados o más, el sistema salta, lo que puede ocurrir a cualquier hora del día o de la noche. Hay una alarma aparte para la sala en sí, para la seguridad del personal. Si el nivel de nitrógeno en el ambiente se eleva por encima de un cierto umbral, esta otra alarma le dice a quien allí se encuentre que corre peligro de asfixia; las ventanas se abren automáticamente, y los ventiladores introducen aire del exterior. Grigsby me hizo una demostración con las ventanas y los ventiladores, un uso generoso de la electricidad de Public Health England.

Al final de la sala de tanques había otra puerta, que daba a un santuario llamado Sala 17/11. Para acceder, era necesario un distintivo especial; el de Atkin, por ejemplo, no le permitía abrir la puerta, y fue Jodie Roberts quien nos condujo al interior. La temperatura estaba algo por debajo de los 5 grados, como el interior de una nevera, mucho más elevada que la de los tanques, pero lo suficiente fría para la conservación a largo plazo si las bacterias están liofilizadas —deshidratadas mediante congelación y sublimación— en ampollas de vacío. El techo era bajo, y a lo largo de la pared izquierda había ocho armarios de almacenamiento que contenían muchas de las muestras más notables de la colección británica, entre las que se incluía una muestra del Streptococcus pneumoniae de Oswald Avery —aquí conocido por el código de acceso, NCTC13276—, descendiente directa de la cepa con la que descubrió la transformación, así como una cepa de Streptococcus (NCTC8303) con la que trabajó Fred Griffith. Liofilizadas de forma segura, se han almacenado en los armarios para futuras referencias e investigaciones. También había un espécimen de Haemophilus influenzae, un microbio que vive en muchas personas sin consecuencias patológicas, pero que a veces causa molestas infecciones; esta muestra (NCTC4842) fue aislada en 1935 por Alexander Fleming, el descubridor de la penicilina, supuestamente de su propia nariz. En última instancia, pude verlas todas.

Roberts abrió un armario en el que había varias cajas de cartón. Sacó una y la abrió. Dentro había decenas de pequeñas y delicadas cajas de madera de balso, cada una del tamaño aproximado del estuche de una pluma Montblanc. El término con el que allí se referían a estas cajitas era «ataúdes». Parecía un mote simpático, excepto porque de hecho eran auténticos ataúdes de Drácula, en cuyo interior dormitaban unas amenazantes criaturas dispuestas a despertar. Unas pequeñas etiquetas escritas a mano indicaban qué contenía cada ataúd. Dentro había un tubo de vidrio que protegía una delicada ampolla, con la forma de un tubo más pequeño, redondo por un extremo y por el otro terminado en punta y sellado al calor. Dentro de la ampolla, en la que se había hecho el vacío, se hallaba la muestra bacteriana. Todo lo que se podía ver era un poco de materia amarilla, apenas algo más que una mancha, en el extremo redondo de la ampolla. En su mayor parte era el precipitado de un caldo nutritivo, una mezcla especial utilizada para proteger la muestra al liofilizarla. La mancha contenía bacterias durmientes.

«Probamos la integridad del vacío —me explicó Roberts—, estimulando la ampolla. Si el estado es bueno, emitirá fluorescencia.» Hizo una demostración, acercando la barra de estimulación eléctrica a un tubito. Emitía una luz fluorescente de tono azul claro, lo que indicaba un buen vacío. Si la ampolla no emitía fluorescencia, significaba que se había perdido el vacío, dijo, y la muestra se había estropeado. Entonces había que desecharla.

Le había pedido por adelantado que me permitiera ver una muestra en particular, un tesoro histórico, a lo que Roberts accedió. Con unos guantes médicos de color naranja puestos, levantó con cuidado el ataúd de un espécimen conocido como NCTC1. El número 1 indicaba que era la primera muestra adquirida, lo que ocurrió en 1920, cuando se fundó la NCTC. Era una cepa de Shigella flexneri, una bacteria que causa la shigelosis, una forma de disentería similar a la que Watanabe conoció en Japón. Los síntomas son inflamación intestinal y diarrea, y la dosis infecciosa para un ser humano es baja —solo un rastro basta para multiplicarse en el intestino—, lo que significa que se transmite con facilidad por el agua o por alimentos contaminados. La descomposición puede ser grave, especialmente en ausencia de atención médica; la shigelosis todavía mata a más de un millón de personas al año, la mayoría niños de países en vías de desarrollo. A principios de 1915, afectó a un soldado británico en Francia, y así es como la muestra, más tarde conocida como NCTC1, pudo conservarse.

Era un soldado raso llamado Ernest Cable, de veintiocho años, que servía en un regimiento de East Surrey. No se conserva ninguna foto, y no se sabe casi nada de él ni de sus familiares; se había alojado con una familia en Inglaterra antes de enrolarse en el ejército. Esa familia tenía un niño pequeño, y para aquel niño escribió su testamento. Cable llegó enfermo a un hospital militar en Wimereux, en la costa de Calais, a cincuenta o sesenta kilómetros detrás de las líneas de trincheras del frente occidental. El hospital era un hotel reconvertido, el Gran Hotel de Wimereux, y estaba dedicado íntegramente a las enfermedades infecciosas, no a las heridas en el campo de batalla. Aunque los registros clínicos han desaparecido, Cable probablemente sufrió diarreas sanguinolentas y cólicos intestinales. Se le diagnosticó una disentería. El 13 de marzo de 1915, cuando los aliados lanzaron una ofensiva en Artois y Champagne, ciento sesenta kilómetros al sur, Cable murió, pero no antes de que se le tomara una muestra de heces, que acabó en manos del teniente William Broughton-Alcock, un bacteriólogo del hospital de Wimereux, que logró aislar la bacteria. Posteriormente se clasificó como perteneciente a la especie Shigella flexneri de serotipo 2A. Cinco años después, entró en la colección como NCTC1. Lo que la hace interesante no es la prioridad numérica, sino lo que un siglo después se descubrió sobre su biología y sobre su genoma.

La Shigella del soldado Cable era resistente a los antibióticos cuando aún no se habían inventado; más precisamente, a sustancias antibióticas aún no descubiertas. En particular, la cepa de Cable era resistente, ya en 1915, a la penicilina y a la eritromicina, que empezaron a utilizarse contra infecciones humanas en 1942 y en 1952, respectivamente. Esta aparente inversión del orden de causa y efecto la dedujo un equipo del Wellcome Trust Sanger Institute, en Hinxton, una pequeña localidad al sur de Cambridge. Kate S. Baker es la primera autora del artículo, que el equipo publicó en 2014.

Baker y su equipo se hizo con una vieja ampolla de NCTC1 de Porton Down, la rompieron, hicieron revivir a la bacteria y la cultivaron, despertando a la vieja criatura de su cápsula del tiempo. Colocaron muestras del cultivo en distintas placas de nutritivo agar, para, a continuación, someterlas a todo un catálogo de antimicrobianos modernos. El equipo de Baker encontró una «resistencia antimicrobiana intrínseca»[25] a los dos antibióticos mencionados: penicilina y eritromicina. ¿Intrínseca? Era algo desconcertante, como alguien que usara chaleco antibalas antes de que se inventaran las armas de fuego; ¿cómo y por qué podría llegar a hacerlo? En este caso, tal predisposición refleja el hecho de que la resistencia a los antibióticos existe en la naturaleza porque de hecho existen antibióticos en la naturaleza. Algunas bacterias producen sustancias antibióticas como armas naturales, disuasorias, para utilizarlas en sus luchas competitivas contra otras bacterias. Las resistencias también surgen de manera natural, con lentitud, como un rasgo evolucionado, para defenderse de esas armas.

Se habían encontrado pruebas de este fenómeno ya en 1969, en las Islas Salomón, un remoto archipiélago al sudoeste del Pacífico. La medicina moderna no había llegado hasta allí, y los habitantes constituían una «población virgen en lo referente a los antibióticos».[26] A pesar de la ausencia de antimicrobianos producidos en laboratorio, un grupo de investigadores estadounidenses encontró en una muestra de tierra bacterias que se mostraban resistentes tanto a la tetraciclina como a la estreptomicina. ¿Cómo había surgido la resistencia a los antibióticos antes de la producción de antibióticos? Se desconoce, pero es probable que la respuesta se halle en las batallas naturales entre bacterias.

En este caso de las islas Salomón, la misma doble resistencia —contra la tetraciclina y la estreptomicina— se daba también en bacterias residentes en humanos. En una muestra fecal de un isleño nativo, un habitante «del interior de la zona boscosa»,[27] los investigadores observaron que E. coli era resistente a ambos antibióticos. ¿Y si de alguna manera esa resistencia hubiera sido transferida lateralmente de las bacterias del suelo a las bacterias del intestino humano? Aunque el equipo estadounidense no pudo responder a la pregunta —no en 1969—, atribuyó la resistencia en ambos microorganismos a factores R, genes transferibles de pequeños plásmidos del tipo que Watanabe y Stuart Levy habían deducido.

El origen de otro antibiótico, la vancomicina, también se halla en suelos lejanos. La vancomicina se desarrolló a partir de la sustancia natural que generan unas bacterias que se encontraron sobre el terreno en Borneo. En 1952, un misionero envió una pizca de tierra a un amigo, un químico orgánico que vivía en Estados Unidos y trabajaba en Eli Lilly, una compañía farmacéutica entonces sumamente interesada en descubrir antibióticos que funcionasen contra cepas de estafilococos resistentes a la penicilina. La sustancia natural producida por el microorganismo de Borneo, inicialmente conocida como «compuesto 05865», se purificó y se modificó ligeramente para pasar a denominarse «vancomicina», a partir del término inglés vanquish, «vencer», por sus potentes características: podía acabar con el microbio de la gonorrea y con otras bacterias molestas, incluidas cepas de estafilococos resistentes a la penicilina. Pero, de nuevo, surgieron defensas contra el vencedor en los hospitales de Japón y Estados Unidos, si no de forma natural en los suelos de Borneo. A fines de la década de los ochenta, la resistencia a la vancomicina había aparecido entre las bacterias del género Enterococcus. El primer gen de la resistencia identificado, ya que en última instancia había varios de estos genes, recibió la denominación de «vanA». Puesto que los enterococos contienen plásmidos y otros sistemas de transferencia horizontal de genes, solo sería cuestión de tiempo —y no mucho tiempo— que vanA pasara lateralmente a otros tipos de bacterias. Efectivamente, pronto traspasó los límites del género enterococo al estafilococo, incluido el Staphylococcus aureus.

Se trataba de una mala noticia para la medicina. En 1982, la vancomicina había sido una de las armas más usadas contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, el temido SARM, pero, en 1996, se detectaron en Japón infecciones estafilocócicas con susceptibilidad reducida a este antibiótico, y no pasó mucho tiempo hasta que estos estafilococos resistentes comenzaron a aparecer en Estados Unidos. Un paciente de Michigan, un pobre hombre con múltiples problemas de salud —diabetes, insuficiencia renal y úlceras con infección crónica en un pie— presentó el primer caso estadounidense de Staphylococcus aureus resistente a la vancomicina, un nuevo demonio al que había que temer, el SARV, del que se aisló una muestra del pie infectado. Se le había tratado con vancomicina, entre otros antibióticos contra posibles infecciones consecuentes a la amputación de un dedo del pie, por lo que el estafilococo pudo haber adquirido el gen de resistencia por transferencia horizontal, dentro del propio cuerpo del paciente. Habría sido el colmo. Pero el estafilococo resistente también pudo haber estado en el ambiente hospitalario y haber captado recientemente el nuevo gen, mientras permanecía dentro del cuerpo múltiplemente infectado de otra persona. En cualquier caso, poco después se aisló otra cepa de SARV de una mujer en Pennsylvania, esta vez a pesar de que no se la había tratado recientemente con vancomicina. La paciente de Pensilvania, como el de Michigan, tenía una úlcera infectada en un pie, y fue de nuevo ahí donde apareció el estafilococo resistente.

Estas dos cepas de SARV comedor de pies eran portadoras del gen vanA, lo que indicaba que habían obtenido la resistencia por transferencia de Enterococcus, probablemente de forma separada. Los Centros de Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos emitieron de inmediato la advertencia de que, debido a que el gen estaba saltando con tanta agilidad de las bacterias del intestino a las bacterias de las infecciones de la piel, «era probable que se produjeran más infecciones por SARV».[28] No había ningún pie a salvo, y mucho menos los de quienes fuesen tan insensatos como para caminar descalzos por un hospital.

La disentería fatal que sufrió en 1915 el soldado Ernest Cable fue una señal de advertencia de todas estas penalidades, pero solo en retrospectiva. Su significado no pudo adivinarse en aquel entonces, porque los antibióticos fabricados por el hombre aún no existían y, por ende, tampoco los problemas derivados del uso excesivo y de los genes de resistencia, que con tanta rapidez se propagan desde sus orígenes naturales. El caso de Cable no representaba más que un paso oscurecido en el camino. Sus circunstancias no eran excepcionales —la muerte de un hombre en tiempo de guerra y una muestra bacteriana archivada rutinariamente—, y las implicaciones no se reconocieron hasta un siglo después, cuando Kate Baker y sus colegas volvieron a cultivar el microorganismo, le extrajeron ADN y secuenciaron el genoma. Encontraron genes que habrían defendido a la cepa original encontrada en Cable de la penicilina y de la eritromicina, de haber existido estos antibióticos, en el hospital de Wimereux. Si se hubiera tratado al soldado con alguno de ellos, es probable que hubiese muerto igual. Pero nunca lo sabremos.

Cable fue enterrado en el cementerio de Wimereux, y la cepa de Shigella, después de cultivada por el teniente Broughton-Alcock en el laboratorio, así como de algunos otros avatares, fue confinada a un minúsculo ataúd guardado dentro de una caja, dentro de un armario, dentro de una sala muy fría, dentro del Edificio 17, dentro del complejo de la NCTC, en Porton Down. Las manos enfundadas en guantes de color naranja de Jodie Roberts sostenían ahora ese ataúd para que yo lo viera. Me acerqué y leí la etiqueta en voz alta: «Shigella flexneri, tipo 2A, cepa de Cable».

—Sabemos que todavía es viable —dijo Julie Russell, la directora— porque había más de uno.

Más de un ataúd, quería decir; y cada uno contenía una ampolla de la bacteria de Cable, tomada del mismo lote original brevemente reavivado y liofilizado para una mejor conservación por el método más novedoso disponible en 1951 y luego vuelto a sepultar en el frío.

—Y la hemos cultivado a partir de ese otro —dijo.

Se refería al trabajo del equipo de Baker, que había abierto una ampolla, había procedido a hacer un cultivo y habían estudiado la bacteria en profundidad. Ahora hay, además de esta, añadió Russell, otra ampolla de NCTC1, la cepa de Cable, procedente del primer lote, almacenada aquí en la NCTC: dos en total.

—¿Son valiosas? —pregunté.

—Sí, desde luego que sí —respondió ella en un tono informal, con lo que quería decir que podían ser muy útiles.

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Entre finales de los años sesenta y principios de los setenta, los científicos empezaron a darse cuenta de que las implicaciones de la transferencia horizontal de genes iban mucho más allá del problema de la resistencia bacteriana a los antibióticos. Englobaban la cuestión de cómo funcionaba la evolución en toda su dimensión —¿por mecanismos darwinianos o de otra clase?— y de cómo lo había hecho durante gran parte de los últimos cuatro mil millones de años. Ephraim S. Anderson, un bacteriólogo británico, planteó la cuestión en 1968.

Anderson nació en 1911 en el seno de una familia de inmigrantes estonios judíos que residía en un barrio obrero de Newcastle upon Tyne, unos orígenes poco ventajosos para un aspirante a científico en los difíciles años de entreguerras. Demostró su brillantez en el instituto, ganó una beca para estudiar medicina y luego hubo de luchar para encontrar trabajo, menospreciado como fue para algunos puestos por su condición de judío. Se unió al cuerpo médico del Ejército Británico y pasó cinco años en El Cairo, rastreando brotes de fiebre tifoidea entre las tropas. De nuevo en Inglaterra, hizo trabajo de investigación en el Enteric Reference Laboratory, un servicio nacional con una misión práctica, la de identificar y caracterizar cepas de bacterias intestinales que amenazaran la salud humana. En pocos años, Anderson ascendió al puesto de director. Para entonces, ya era un experto en bacterias entéricas, como las del grupo Salmonella, que incluye a la del tifus, y durante la década de los sesenta fue una voz influyente en la salud pública, que advirtió de manera temprana los peligros de la resistencia a los antibióticos. Era conocido por su brusquedad, su ánimo batallador, su «gran don» de causar mala impresión a los demás y su fuerte oposición al uso rutinario de antibióticos en la ganadería para estimular el crecimiento de los animales.[29] Fue uno de los primeros bacteriólogos de Inglaterra en reconocer lo que Watanabe y sus colegas japoneses habían desvelado, que los genes de la resistencia podían propagarse rápidamente de una cepa a otra y de una especie a otra, por medio de los plásmidos. Solo por eso ya habría sido un científico notable. Pero, en uno de sus artículos, Anderson dio un paso más y especuló sobre otro efecto importante de los factores de transferencia, «su posible importancia en la evolución bacteriana en general».[30]

El hecho de que los genes de resistencia pudieran moverse lateralmente con tanta facilidad podía indicar que los genes de otros rasgos también podrían moverse del mismo modo. Y Anderson escribió: «Es muy fuerte la tentación de sugerir que los factores de transferencia pudieron haber influido en la evolución bacteriana».[31] Tal vez no fuera solo una cuestión de mutación y de selección natural. Tal vez la transferencia horizontal de genes también desempeñara un papel importante en la larga historia de la vida microbiana.

Se trató de la manifestación blanda de una perspectiva revolucionaria. ¿Era posible que la historia de la evolución hubiera sido —al menos en un grupo, el de las bacterias— tan diferente de la teoría de Darwin tal como se había llegado a aceptar?

De esta sugerencia de Anderson se hicieron eco, en 1970, un par de investigadores británicos en un área diferente de la bacteriología. Dorothy Jones y Peter Sneath eran sistematistas microbianos —denominadores y clasificadores— en la Universidad de Leicester. Trabajaban en la misma larga tradición que Ferdinand Cohn, el gran clasificador temprano de las bacterias, pero en un esfuerzo concertado para hacer uso de nuevos datos, métodos modernos e ideas recientes. Su método preferido se conocía como «taxonomía numérica», que en ese momento se oponía firmemente a otra escuela de clasificación más nueva, conocida como «cladística». Los taxónomos numéricos clasificaban los microorganismos en especies y categorías superiores por similitud general, independientemente de la historia evolutiva. Los cladistas argumentaban que la ascendencia común —y, por lo tanto, la historia evolutiva— era la única base convincente para hacer clasificaciones. Fue una agria y secreta pelea de la que puedo asegurar que no es necesario dar aquí detalles. Baste decir que, en 1970, Jones y Sneath fueron coautores de un influyente artículo titulado «Transferencia genética y taxonomía bacteriana», cuyo propósito principal era utilizar la transferencia horizontal de genes como una garrota para vapulear a la cladística.

La cladística funciona mal en la clasificación de las bacterias, señalaban, por la ausencia casi completa de registro fósil. Pero incluso peor para el enfoque basado en la evolución era la evidencia, encontrada en estudios realizados en Japón y otros lugares, de la transferencia de genes entre una especie bacteriana y otra. Jones y Sneath procedieron, en la mayor parte de su largo artículo, a describir y documentar gran parte de lo que entonces se sabía sobre la transferencia horizontal de genes entre bacterias. Especulaban con la posibilidad de que un gen «foráneo» transferido a una bacteria e integrado en ella pudiera incrementar la capacidad del genoma de dicha bacteria para aceptar otras transferencias. Las barreras entre especies podrían empezar a caer. «Esto a su vez podría favorecer los modos en extremo reticulados de la evolución, con numerosas fusiones parciales de líneas filéticas.»[32] ¿Modos reticulados? Es decir, semejantes a redes. ¿Fusiones? O sea, que hay genes que saltan lateralmente de un genoma a otro. Las ramas de los árboles nunca se funden y nunca forman retículas. ¿Cómo representar entonces esta situación mediante un árbol de parentescos?

«Pudiera ser que el intercambio de genes fuese tan frecuente —escribieron—, que el patrón evolutivo de las bacterias sea mucho más reticulado de lo que comúnmente se cree.»[33] Este sería semejante a una red, no a un árbol. Lo que había implícito en lo que decían era esto: «¡Uf, toda esta transferencia de genes hace muy complicada la tarea de clasificar las bacterias; desde luego, más difícil para nosotros, pero imposible para los pobres y obstinados cladistas!».

Jones, Sneath y sus aliados estaban destinados a perder esta batalla. La cladística triunfaría y llegaría a ser el enfoque reinante en la clasificación, al menos entre los biólogos evolutivos. Pero el artículo serviría a otros fines. Amplió la conciencia del grado en que la transferencia horizontal de genes complicaba la empresa de clasificar los organismos y retrató su historia evolutiva. Y parece haber sido una de las primeras fuentes científicas, si no la primera, para asentar el concepto de evolución reticulada, la idea de que las ramas del árbol de la vida están enmarañadas.

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En este punto, reconocemos la fragilidad de otro absoluto. Quiero decir, la endeblez de otro aparente absoluto. Por lo común, se supone que el concepto de «especie» es seguro. Pues no es seguro. En el reino de las bacterias y las arqueas es especialmente inseguro, y hasta es un tanto difuso cuando los científicos tratan de distinguir una especie de planta o animal de otra. Los límites se difuminan. Las fronteras son tan porosas como el Gore-Tex o, en algunos casos, como la estopilla. Una razón de esta confusión, un síntoma de la porosidad, es la transferencia horizontal de genes, en lugar de vertical, es decir, de progenitores a descendientes. Si los genes cruzan el límite entre una especie de bacteria y otra, ¿en qué sentido se trata realmente un límite?

El convencimiento de que las especies bacterianas son fijas y discretas se remonta, como ya dijimos, a Ferdinand Cohn. Dedicado en Breslau durante las décadas de 1860 y 1870 a la tarea de poner orden en la clasificación bacteriana, y enfrentado a la idea de las bacterias como criaturas que cambian de forma según las condiciones ambientales, Cohn encontró formas de obtener cultivos puros de una u otra cepa bacteriana en medios sólidos. Un cultivo puro tenía una continuidad en identidad y forma tal que parecía recomendable darle un nombre de especie, como Bacillus anthracis, por ejemplo. Y la confianza en la identidad era muy útil cuando había que distinguir el Bacillus anthracis, causante del ántrax en humanos, del Bacillus subtilis, causante de la putrefacción de las patatas. Robert Koch colaboró en este empeño con el desarrollo de una técnica para obtener vetas de bacterias sobre superficies de gelatina solidificada, las cuales permitían separar una minúscula porción de células de una muestra mixta y volver a cultivarlas por separado, obteniendo un cultivo puro. Julius Petri, asistente de laboratorio de Koch, inventó la llamada «placa de Petri», en la que una cepa pura, cultivada en gelatina o agar, podía mantenerse protegida de toda contaminación ambiental mediante una tapa de cristal. Ferdinand Cohn ganó la batalla de la clasificación bacteriana, una victoria que duró unos cincuenta años.

La certeza sobre las identidades discretas comenzó a debilitarse cuando, en 1928, Griffith descubrió que un tipo de Pneumococcus pneumoniae podía transformarse en otro tipo. Y se debilitó aún más cuando Watanabe anunció que la Shigella dysenteriae podía recibir genes de la Escherichia coli. Hoy en día, los taxónomos bacterianos reconocen que los genomas de Shigella son muy similares a los de Escherichia, tanto que podrían agruparse en un solo género. De hecho, algunas cepas de Shigella están más estrechamente emparentadas con E. coli que con otras cepas de Shigella. Y el desmoronamiento de la certeza en cuanto al modo de clasificar bacterias en especies, a pesar de la transferencia horizontal de genes, ha avanzado más allá de esta pequeña confusión.

Sorin Sonea, un microbiólogo de origen rumano de la Universidad de Montreal, llevó el misterio de la borrosidad de los límites bacterianos a su extremo lógico. Junto con Maurice Panisset, publicó un libro titulado A New Bacteorology en su edición en inglés, de 1983, habiéndose publicado previamente en francés. En él, proponían que todas las bacterias de la Tierra constituyen una sola entidad interconectada, una sola especie —tal vez incluso un solo individuo—, a través de la cual los genes de las variedades conocidas como «especies» fluyen con relativa libertad, por transferencia horizontal de genes, para que actúen cuando se necesiten. Esta libertad de transferencia, esta intercambiabilidad universal de partes, proporcionaría a la entidad bacteriana «un enorme acervo genético», que permitiría a las bacterias adaptarse de un modo óptimo y con mucha rapidez a los más diversos ambientes y situaciones.[34] El genoma de una bacteria es típicamente pequeño, mucho más pequeño que los genomas de la mayoría de las células eucariotas, y contiene relativamente pocos genes, solo los necesarios para la vida y la replicación bacterianas. Apenas hay exceso, redundancia o aprovisionamiento de emergencia de genes útiles de una manera intermitente para responder a circunstancias especiales. La ventaja de tal parsimonia es que permite a las bacterias reproducirse con rapidez. La desventaja es la falta de versatilidad ante circunstancias especiales, pero la transferencia horizontal de genes, que aporta nuevos genes de otras cepas o especies según las necesidades, compensa muy bien esa falta, complementando la escuálida dotación. Como resultado, las bacterias se las arreglan con pocos genes, algunos de los cuales —especialmente los de los plásmidos, que son independientes del cromosoma bacteriano— se pierden o ganan a continuidad.

Es algo radicalmente diferente, sostenían Sonea y Panisset, de la evolución tal como la describió Darwin, que se centró en los animales y las plantas. Las especies de animales y plantas, así como otras especies eucariotas, surgen principalmente por aislamiento genético, pero las bacterias, por su parte, nunca están tan aisladas. A diferencia de las tortugas o de los sinsontes confinados en islas, que mutan y se adaptan, dando lugar a una lenta divergencia en distintas subespecies y, llegado el caso, en nuevas especies, hasta que llegan a un punto en que no pueden o no quieren aparearse con las otras poblaciones, en el mundo bacteriano existiría una comunión perpetua. El planeta entero rezuma, en sentido horizontal, genes que pasan de una cepa bacteriana a otra, como los jugos pulsantes del interior de una versión gigantesca e invisible de La masa devoradora.

Aunque no lo llamaron «masa devoradora», sino «superorganismo»,[35] que es casi igual de espeluznante. Además, para ser claros, el concepto de superorganismo de Sonea y Panisset era bastante diferente del concepto de superorganismo que James Lovelock y Lynn Margulis enmarcaron bajo el nombre de Gaia y aplicaron al planeta Tierra. La Gaia terrenal era un superorganismo que comprendía todos los constituyentes físicos y vivos del planeta. El superorganismo de Sonea y Panisset era «solo» el total de la población mundial de bacterias. Las dos ideas están relacionadas en espíritu —son grandiosas, atrevidas y mareantes—, pero muy diferentes en las referencias e intenciones. Sonea y Panisset pretendían representar la fluidez con que las «especies» bacterianas intercambian genes; pero el superorganismo no abarcaba a las demás formas de vida. No se trataba de la Madre Tierra, sino del germen más grande del mundo. Lo que hacía fértil esta idea, y más útil que la de Gaia, era que hacía una puesta en contraste en lugar de tratar de abarcarlo todo, a saber, el movimiento lateral de los genes bacterianos frente a los genes de tortugas y sinsontes, que por lo general no se mueven de esa manera.

Tras la muerte de Panisset, Sorin Sonea siguió defendiendo la gran idea del superorganismo bacteriano en distintas publicaciones en inglés, con respuestas desiguales por parte de la comunidad científica. A Lynn Margulis le gustaba, lo cual no es nada sorprendentemente. Ford Doolittle la calificó de «audaz, aunque embrionaria» —un juicio justo—, y recordó que la teoría de Sonea y otras similares «se fueron desestimando por lo general durante los años setenta y ochenta; ¡eran tan insosteniblemente radicales!».[36] Doolittle disfrutaba lanzando él mismo algunas provocaciones radicales, y no se trataba más que de un comentario amistoso y nostálgico cuando lo escribió, en pleno 2004, en un momento en que la transferencia de genes era un tema candente en la biología molecular y había destruido las antiguas bases de la clasificación de las bacterias en especies, con sus límites claros y un puesto de fruto en un árbol.

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En la década de los ochenta, otros científicos aparte de Sonea y Panisset empezaron a considerar que este extraño fenómeno podría tener importantes implicaciones. Poco a poco al principio, llegó a ser un tema de investigación preferente en más de algún laboratorio. Acababa de acuñarse la expresión «transferencia horizontal de genes» —«transferencia lateral de genes» era una variante, y significaba lo mismo—, y también estaba en el ambiente el término «evolución reticulada». Aparecieron artículos y reseñas, todavía basados sobre todo en datos frágiles, que planteaban cuestiones en el mismo espíritu que el de Ephraim Anderson, acerca del significado de la THG y sobre si esta demandaba una nueva teoría de la evolución, un suplemento importante a la de Darwin.

Parecía algo extendido y común entre las bacterias. Algunos investigadores incluso vieron, o creyeron ver, lo mismo en otras criaturas. Eucariotas. Animales y plantas. Cierto pez portador de un simbionte bacteriano parecía haber pasado uno de sus genes de pez al genoma bacteriano. ¿Cómo era posible? Otra bacteria había enviado fragmentos de su ADN a los genomas nucleares de plantas infectadas. ¿De bacteria a planta? Una especie de erizo de mar parecía haber compartido uno de sus genes con otra especie muy diferente de erizo de mar, cuyo linaje había divergido del suyo hacía sesenta y cinco millones de años. Se trataba de un estiramiento. Y se descubrió que otra bacteria, la archiconocida E. coli, estaba transfiriendo ADN en plásmidos a la levadura de cerveza, que es un hongo de carácter microbiano, una criatura relativamente pequeña y sencilla, pero eucariota. Esta mezcla de huésped fúngico y genes bacterianos se producía a través de un proceso que —informaron los investigadores— se parecía mucho a la conjugación bacteriana y «podría ser evolutivamente significativo en la promoción del intercambio genético a través de reinos».[37] Un largo camino para un gen.

Un ensayo de 1982 publicado en Science ofrecía una descripción general titulada «¿Pueden los genes saltar entre especies eucariotas?» con la respuesta implícita de «probablemente».[38] Puede que algunos de estos casos de transferencia a distancia resultasen ilusorios —o que se desmintieran una vez que se dispuso de mejores datos—, pero la premisa básica era correcta, y el mundo de la investigación tomó nota. Los genes se movían lateralmente, traspasaban límites entre muy diferentes tipos de organismos, y lo hacían hasta un grado antes inimaginable. Este nuevo reconocimiento constituía un reto para Darwin y para su árbol.

La idea de que los genes podrían transferirse lateralmente entre complejos organismos eucariotas, como señalaba el ensayo de Science, daba un paso más allá de la realidad establecida de la transferencia horizontal de genes en bacterias. Era una idea «aparentemente fantasiosa y, desde luego, poco ortodoxa»,[39] una desconcertante anomalía que violaba algunos principios axiomáticos, y para investigarla habría que avanzar en dos etapas. En primer lugar, había que comprobar si realmente sucedía algo tan extraño. Y, en segundo lugar, si se trataba de algo común y qué importancia cabría atribuirle, en caso de que se confirmara.

Con el paso del tiempo, las nuevas investigaciones demostraron que, efectivamente, eso tan extraño ocurría. Por ejemplo, hay un peculiar grupo de animales microscópicos conocidos como rotíferos, que una vez estudiaron solo los zoólogos de invertebrados, incluido Leeuwenhoek, pero que hoy son interesantes para la biología molecular, debido a sus cargas «masivas» de genes extraños.[40]

Los rotíferos son organismos domésticos hasta lo inimaginable, tanto que casi habría que quererlos, pero no demasiado. Viven en el agua, principalmente agua dulce, y en entornos húmedos como barro y musgos. Viven en los canalones y en los tanques de tratamiento de aguas residuales. Vistos al microscopio, parecen larvas, con la boca de una lamprea y una larga y delgada cola, aunque la cola no es realmente tal. Los biólogos que los estudian la llaman «pie». Algunos tipos de rotíferos pueden esconderlo cuando no lo utilizan; así pues, es retráctil. En el extremo tiene un dedo, o dos, o cuatro, según la especie. Entre los rotíferos que se adhieren a las superficies o se desplazan lentamente, los dedos tienen glándulas que segregan un cemento para conseguir agarrarse. Muy útil; si una persona solo tuviera un pie, desearía que el zapato llevara una suela Vibram o unos tacos. También es cierto que algunos de ellos flotan libres como el plancton. La boca de lamprea está rodeada de cilios, pequeñas cerdas que se mueven rápidamente y provocan remolinos para llevarse partículas de alimento a la boca. Ese remolino circular es lo que les da su nombre, rotíferos, del latín rota, «rueda», y fera, «los que llevan». Comen detritos, bacterias, algas y otras minúsculas formas de mantillo digerible. Algunos aficionados a los peces los echan en sus acuarios para ayudar a limpiar el cristal. Los rotíferos cautivos se reproducirán si el acuario es acogedor y, como beneficio adicional, los tetras y pecílidos pueden comerlos. Hay una empresa en Nashville que vende botes de rotíferos como comida de peces por diecisiete dólares.

Gusanos invisibles y abundantes. Un rotífero grande puede tener un milímetro de largo, apenas lo suficientemente grande para hacerse visible, pero, aunque minúsculos, los rotíferos no son criaturas unicelulares; son animales pluricelulares.

Hay un grupo particular de rotíferos que es tan peculiar como interesante. Es el de los llamados «bdeloideos», un nombre que puedo escribir más fácilmente de lo que puedo pronunciarlo. Los rotíferos bdeloideos tienden a vivir en ambientes rigurosos y cambiantes que a veces se secan. Hacen frente a estas crisis ambientales contrayéndose a un estado latente y deshidratado, como el café instantáneo, en el que pueden sobrevivir hasta nueve años. Cuando el agua vuelve, se rehidratan y cobran vida. Otra rareza de los bdeloideos es que se reproducen sin sexo. Las hembras alumbran hembras sin necesidad de fertilización. Esto recibe el elegante nombre de «partenogénesis». Nunca se ha visto un bdeloideo masculino. Su genética indica que estas criaturas se han reproducido sin sexo durante veinticinco millones de años, un periodo de celibato fuera de cualquier medida. A pesar de la ausencia de recombinación sexual, que baraja las cartas genéticas de una población para dar lugar a nuevas combinaciones de genes, de alguna manera los bdeloideos han logrado conocer la novedad. Se han diversificado en más de cuatrocientas cincuenta especies.

Esta diversificación sin sexo podría explicarse en parte por la otra anomalía de los bdeloideos recientemente deducida de la evidencia genética: una fuerte propensión a la transferencia horizontal de genes. Esto lo observaron en 2008 tres investigadores de Harvard que secuenciaron secciones del genoma de una especie de bdeloideo y encontraron toda clase de locuras genéticas en su pasado evolutivo. Concretamente, hallaron al menos veintidós genes de criaturas no bdeloideas, genes que aquella especie debió de adquirir por transferencia horizontal. Algunos eran bacterianos y otros eran fúngicos. Había uno que tenía que provenir de una planta. Como mínimo, algunos de esos genes seguían siendo funcionales, produciendo enzimas u otros elementos útiles para el animal. Estudios posteriores sobre el mismo rotífero indicaron que el 8 por ciento de sus genes habían sido adquiridos, por transferencia horizontal, de bacterias u otros organismos diversos. Un equipo de investigadores radicados principalmente en Inglaterra examinó otras cuatro especies de bdeloideos, y también encontraron «varios cientos» de genes extraños.[41] Algunos de estos genes importados se habían acomodado en el genoma de los bdeloideos mucho tiempo antes de que el grupo se diversificara, mientras que otros eran únicos de cada especie y, por lo tanto, los habían adquirido más recientemente. Esto implicaba que la transferencia horizontal de genes es un fenómeno antiguo entre los rotíferos bdeloideos, y que todavía se produce. ¿Genes que se desplazan lateralmente entre animales? Se suponía que eso era del todo imposible. Pero no lo era.

Todos aquellos investigadores de Harvard y otros lugares querían entender por qué. Las mejores pistas están en aspectos de la historia de los bdeloideos mencionados: la tolerancia a la desecación y la reproducción asexual. La desecación puede ser perjudicial para membranas y moléculas, incluso cuando un organismo sobrevive a la sequía, y los biólogos sospechan que tales oscilaciones entre la desecación y la rehidratación causan fracturas en el ADN del bdeloideo y dejan las membranas celulares agujereadas. Dado que en sus hábitats se hallan rodeados de bacterias y hongos vivos, además de restos de ADN desnudo de microbios muertos, las membranas porosas y las roturas podrían facilitar la entrada de ADN extraño incluso en el núcleo de las células de los bdeloideos, así como la incorporación al genoma cuando estas se reparan. Conviene insistir en que el ADN roto que una célula repara mediante materiales ambientales puede incluir fragmentos que no eran parte del original. Si dicho ADN reparado es de células de la línea germinal, los cambios serán hereditarios. Los rotíferos engendrados los heredarán y, cuando crezcan, pasarán esos cambios a su propia descendencia. Así, un gen bacteriano o fúngico puede formar parte del genoma de un linaje animal.

Además, la ausencia de reproducción sexual —la ausencia de recombinación— en los bdeloideos podría dejarlos especialmente necesitados de esas nuevas posibilidades genéticas. Como es sabido, la variación es la materia prima de la adaptación y, sin ella, ningún linaje sobrevive con el tiempo a las vicisitudes por las que pueda pasar. La mutación solo proporciona pequeños cambios, con lentitud, a la escala de una base en la molécula de ADN reemplazada por otra. La recombinación sexual, por el contrario, hace grandes reordenamientos de lo que ya se da. Los pequeños cambios por sí solos pueden no ser suficientes. Omitido el sexo, se agiliza la reproducción, pero se sacrifica la adaptabilidad. Las poblaciones partenogenéticas pueden prosperar a corto plazo, pero a largo plazo tienden a extinguirse. Todo esto es relevante. Tal vez los rotíferos bdeloideos, que se han reproducido asexualmente durante millones de años —sin recombinaciones de genes, solo con mutaciones que les aportaran modificaciones progresivas— debieran gran parte de sus innovaciones renovadoras a la THG.

Si esto es así, se trata de un aspecto de la evolución que Charles Darwin nunca imaginó, y que va mucho más allá de los bdeloideos.

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Empezó a observarse en los insectos. De nuevo, se suponía que era algo imposible. Había escépticos totales. Insistían en que los genes extraños no podían moverse de una especie a otra. La línea germinal de los animales, esto es, los óvulos, los espermatozoides y las células reproductoras que los originan, existe aislada de tales influencias, tras lo que los biólogos llaman la «barrera de Weismann», por August Weismann, el biólogo alemán del siglo XIX que definió el concepto. Ahora se emplea de forma común el término «línea germinal», bastante apropiado, porque hace referencia a la linealidad de un linaje de células. Estas células y su ADN se aíslan dentro de los ovarios y los testículos, a salvo de los cambios genéticos, los cuales pueden producirse en el resto del cuerpo. Las bacterias no pueden cruzar esa barrera, la barrera de Weismann —aseguraban los escépticos— e insertar fragmentos de ADN en genomas animales. Imposible. Pero, de nuevo, resultó que era posible.

A este respecto, una de las grandes revelaciones vino en 2007, de un equipo que incluía a una joven investigadora posdoctoral llamada Julie Dunning Hotopp, que luego pasaría al TIGR o Institute for Genomic Research, una entidad privada fundada por el brillante y audaz J. Craig Venter y radicada en Rockville, en Maryland. Venter es un fiero genetista que compitió con una enorme iniciativa internacional de investigación costeada con fondos públicos, el Proyecto Genoma Humano, para hacer la primera secuenciación completa (o casi) del genoma humano. Dunning Hotopp se unió al TIGR después de aquel alboroto, y su trabajo era notable por derecho propio. Había llegado de la Universidad Estatal de Michigan recién doctorada en microbiología, pero también con aptitudes para lo que se denominaba biología computacional, dedicada al análisis de grandes cantidades de datos biológicos mediante recursos informáticos y matemáticos. Es, en esencia, lo mismo que he mencionado más arriba con el término de «bioinformática». Dunning Hotopp se asoció con otro posdoctorado, un compañero llamado Michael Clark, de la Universidad de Rochester en Nueva York, donde había obtenido su licenciatura, y con sus dos mentores para llevar a cabo un estudio con el que averiguar si los genes bacterianos podrían entrar subrepticiamente en los genomas de insectos y otros invertebrados, como piojos, crustáceos y nematodos. La respuesta, para ocho de los genomas que examinaron, fue un rotundo sí.

Estos genes transferidos provienen de bacterias del género Wolbachia, un grupo de agresivos parásitos intracelulares que infectan a por lo menos el 20 por ciento de todas las especies de insectos de la Tierra. Su objetivo son las células de la línea germinal de los animales en los que entran, en especial los ovarios y los testículos, y una vez establecidas, la infección por esta bacteria se transmite de las hembras a la descendencia dentro de los óvulos infectados. Esto no suele ocurrir con el esperma infectado. La Wolbachia compensa esta restricción —la ausencia de transmisión por el esperma a la descendencia— manipulando en su proliferación los resultados reproductivos de sus huéspedes. Lo hace de cuatro maneras diferentes: matando a los descendientes masculinos antes de que puedan eclosionar; convirtiendo machos en hembras; favoreciendo la partenogénesis —hembras vírgenes que engendran más hembras—; y saboteando la viabilidad de los óvulos no infectados al ser fertilizados con esperma infectado por Wolbachia. El resultado neto de la interferencia es el cambio de la proporción macho-hembra, haciendo que en poblaciones enteras de insectos se incremente rápidamente la cantidad de hembras infectadas que producirán más descendientes infectadas. Se trata de ventajas evolutivas para estas bacterias. Dada la amplia gama de insectos infectados (además de muchos otros artrópodos y nematodos) y el tamaño de las poblaciones de estos, las bacterias Wolbachia constituyen un grupo de parásitos que ha tenido un éxito extraordinario. Según un experto, «puede decirse que la propagación de Wolbachia constituye una de las grandes pandemias de la vida en este planeta».[42]

Al ser parásitos intracelulares, las bacterias Wolbachia establecen su residencia no solo dentro del huésped, sino también dentro de las células del huésped, muy cerca del núcleo y del ADN nuclear. Como invaden no solo algunas células, sino principalmente las células de la línea germinal, se establecen cerca de las mismas moléculas de ADN que se duplicarán en la producción de los óvulos y pasarán a la descendencia. Tal proximidad parece ofrecer una oportunidad especial para obtener ADN de Wolbachia adjunto al ADN de los insectos. Escrutando secuencias del genoma de veintiséis organismos diferentes, Julie Dunning Hotopp y sus colegas descubrieron que cuatro insectos y cuatro nematodos habían recibido genes de Wolbachia por transferencia horizontal. El caso más extraordinario era el de una especie de mosca de la fruta que había incorporado casi todo el genoma de esta bacteria (más de un millón de letras de código) a su propio genoma nuclear.

La mosca de la fruta en cuestión, Drosophila ananassae, es todo un laboratorio animal. Su genoma ya lo habían secuenciado otros investigadores. Y la secuencia estaba públicamente disponible. Pero esta versión publicada omitía el genoma de Wolbachia, seguramente no porque no hubiera aparecido durante la secuenciación, sino porque el equipo que la había realizado supuso que se trataba de una contaminación bacteriana, un error en el trabajo de laboratorio. Los investigadores de la época eran tan reacios a creer que los genes bacterianos pudieran transferirse a genomas de animales que, antes de publicar una nueva secuencia genómica, corregían de forma rutinaria los tramos bacterianos. Dunning Hotopp y sus colaboradores adoptaron un enfoque diferente. En Rochester, Clark crio moscas en el laboratorio y las curó de las infecciones de Wolbachia con antibióticos. Un examen microscópico demostró que los ovarios habían quedado limpios; de ese modo, los únicos genes de Wolbachia que allí pudiera haber debían estar incrustados en el genoma de las moscas. Clark envió luego el ADN de estas a Dunning Hotopp, en Rockville, donde esta investigadora llevaba a cabo la mayor parte de la secuenciación y del análisis computacional.

«Él hacía todo lo que tenía que ver con el animal —me dijo ella cuando estuve en su laboratorio—. Todo lo que tuviera que ver con la computadora, lo hacía yo. Y algunas cosas intermedias las hacíamos los dos.» Lo que encontraron en el genoma de la mosca era, para su sorpresa, casi todo el genoma de la Wolbachia. Los métodos que utilizaron eran sólidos, y la revista Science publicó el artículo. Llamó la atención en los medios más populares, incluido The New York Times y The Washington Post, y en general fue bien recibido por los expertos en genómica.

En general, sí, pero no de forma universal. Los impresionantes y bien conducidos hallazgos se descartaron por completo en ciertos sectores, me dijo Dunning Hotopp. Cuando fui a verla, no estaba en Rockville, sino en Baltimore, en el Instituto de Ciencias del Genoma de la Universidad de Maryland, donde proseguía el trabajo sobre la transferencia horizontal de genes en animales. Progresaba en su carrera; había recibido una prestigiosa beca de los Institutos Nacionales de Salud, y llevaba el estudio de la THG por nuevos caminos. Su grupo había obtenido recientemente evidencias de, por ejemplo, ADN bacteriano transferido horizontalmente a los genomas de tumores humanos. Aún no está claro lo que pueda significar esa desconcertante revelación, pero hay alguna posibilidad de que tales inserciones puedan desempeñar un papel causal en el cáncer.

Para estos trabajos, ella y sus colegas utilizaron la bioinformática para escanear un gran número de secuencias del genoma humano de varias fuentes, en busca de extensiones que parecieran ADN bacteriano. Una de las fuentes era un banco de datos público llamado Atlas del Genoma del Cáncer, que contiene secuencias genómicas tumorales de miles de pacientes. Los genomas de los tumores son, con frecuencia, diferentes, en pequeños pero importantes puntos, de los genomas de los pacientes que padecen el cáncer, porque las células tumorales mutan a medida que se replican. El equipo de Hotopp encontró ADN bacteriano oculto en algunos genomas humanos normales, un resultado interesante. Pero más raro e inquietante era que fuese doscientas diez veces más común en células tumorales que en células sanas.

Las células humanas están en constante exposición a las bacterias; habitan de forma rutinaria en nuestros intestinos y en nuestra piel, y a veces nos infectan. Esa íntima yuxtaposición tiene consecuencias. Una, antes insospechada, pero sugerida por el estudio de Hotopp en 2013, es que fragmentos de ADN bacteriano sueltos, posiblemente de células bacterianas rotas, podrían hallarse con frecuencia integrados en las células —no necesariamente las células de la línea germinal— del cuerpo de una persona. En las células del revestimiento del estómago, por ejemplo. O en las células de la sangre. Con «integrados» quiero decir no solo absorbidos o inyectados en células humanas, sino parcheados en el ADN. La buena noticia sobre cualquier transferencia horizontal, sobre ADN bacteriano en células humanas que no sean las de la línea germinal, es que el cambio no es hereditario. No se transmitirá a las futuras generaciones. La mala noticia es que podría desencadenar el cáncer.

¿Cómo? Al interrumpir el genoma celular de una manera que permita la replicación celular desenfrenada.

Hotopp y sus colegas examinaron en especial dos tipos de cáncer humano, la leucemia mieloide aguda y el adenocarcinoma estomacal. En los genomas de las células de la leucemia encontraron tramos que se asemejaban al ADN de las bacterias Acinetobacter, un grupo que incluye formas infecciosas a menudo halladas en hospitales. En los genomas de los tumores estomacales encontraron piezas que apuntaban a Pseudomonas, el género que incluye a Pseudomonas aeruginosa, un infame microorganismo que también habita en hospitales y en el equipo médico, y es especialmente temido por su resistencia a múltiples antibióticos. En el pasado, se pensaba que algunas bacterias estaban relacionadas con el cáncer humano —por ejemplo, Helicobacter pylori, un microorganismo intestinal asociado a las úlceras gástricas—, y la hipótesis más simple era que, al causar inflamación, las bacterias dañaban el ADN, provocando en ocasiones mutaciones cancerosas. La hipótesis alternativa que ofrecía el equipo de Hotopp, apoyada en datos genómicos, y que ahora demanda más investigación, es que la transferencia horizontal de ADN bacteriano puede confundir a una célula humana en el estómago, en la sangre o donde sea, y volverla cancerosa. La inclusión de la transferencia horizontal de genes en la lista de posibles carcinógenos la saca del reino de los arcanos microbianos.

Antes de esta estimulante sugerencia, cuando todavía trabajaba con insectos, Dunning Hotopp se había resistido tenazmente, junto con algunos biólogos influyentes, incluidos algunos ganadores del Premio Nobel, a aceptar los descubrimientos hechos por ella misma y por sus colegas en relación con la THG en el reino animal. «No, no es más que un artefacto, no puede ser verdad en modo alguno», fue el tenor de estas respuestas. En el lenguaje científico, un «artefacto» es una ilusión producida por un error metodológico.

—Hay biólogos que entran en mi despacho y me vienen a decir: «No, tiene que ser un artefacto. Debería explicarlo de otra manera».

Los animales no experimentan la transferencia horizontal de genes, punto. Los humanos, desde luego que no.

—¿Alguna vez les dijo: «Eso es una afirmación basada en la fe»? —le pregunté. Me refería a si la barrera de Weismann se había convertido en un dogma teológico.

Ella reflexionó durante un momento, para luego conceder que algunos científicos parecían ser más religiosos en la ciencia que en la religión. ¿Un punto de genómica basada en la fe?

—Creo que sí —dijo.

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Y, sin embargo, en el fondo de esta situación, fresca en la memoria de Dunning Hotopp y en la de quienes dudaron de sus hallazgos, hubo un episodio que ayuda a aclarar por qué tales críticos eran escépticos. Aquello implicaba una ampliación embarazosa de ciertas afirmaciones científicas, una ampliación que suponía una THG a gran escala incluso en las líneas germinales humanas, no solo en los tumores, y no solo en moscas de la fruta y otros insectos. Cuestiones que se interpusieron en el camino de Dunning Hotopp por varias razones. Una de ellas fue que, entre los que deseaban que corrigiera esa ampliación, se encontraban cuatro de sus antiguos colegas del TIGR.

La carrera para secuenciar el genoma humano, en la que hubo una agria competencia entre el equipo privado de Venter y el trabajo financiado con fondos públicos, había terminado en un empate negociado por decoro. El proyecto público había combinado un nutrido grupo de colaboradores respaldados por el gobierno y la universidad conocido como Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano. Se habían gastado ingentes cantidades de dinero, y nadie quería admitir que la duplicación de actividades suponía un despilfarro. El acceso público a los datos frente a la propiedad privada fue también un punto de discusión. El presidente Bill Clinton anunció un final negociado en una ceremonia celebrada en la Casa Blanca, que no fue sino un adornado acontecimiento de cara a la prensa, el 26 de junio de 2000. El primer ministro inglés, Tony Blair, intervino en un vídeo, debido a que los científicos y los recursos británicos habían desempeñado un importante papel, tras lo cual Venter y su némesis institucional, Francis Collins, hicieron amables comentarios. Lo que ambos grupos tenían que ofrecer en ese momento, aunque nadie hizo hincapié en esta precisión, no era más que un borrador del genoma en dos versiones más o menos superponibles.

Ocho meses después, el 15 de febrero de 2001, el Consorcio publicó un análisis provisional de la secuencia del genoma humano en la revista Nature. Venter y su grupo publicaron, casi simultáneamente, su propio análisis en la revista Science. La secuencia completa era demasiado larga para publicarla en cualquier revista, ya que llegó a contener unos tres mil doscientos millones de bases, y daba para llenar muchos volúmenes. En el artículo del Consorcio figuraba como primero de una lista de más de doscientos coautores Eric S. Lander, entonces en el Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica, radicado en Cambridge, en Massachusetts. Ello reflejaba el hecho de que el Centro Whitehead para la Investigación del Genoma, por él dirigido, había aportado más letras de código al resultado final que cualquier otro grupo participante. El primer puesto entre los autores también cargó sobre él buena parte de la incomodidad que provocó el hecho de que, poco después, se demostrase que una de las principales conclusiones del artículo era crédula y exagerada, si es que no totalmente equivocada.

«Parece que cientos de genes humanos son resultado de la transferencia horizontal desde bacterias», escribieron los autores del Consorcio.[43] Añadían que, seguramente, esta transferencia no se había producido en el pasado reciente, sino en algún momento durante la evolución de los vertebrados. ¿Cientos de genes humanos? Más precisamente cifraron el número en 223. Lo que Lander y los coautores estaban diciendo era que esos genes bacterianos habían llegado a nuestros ancestros vertebrados no a través de la descendencia normal, sino de un atajo, por herencia infectiva. ¿Cuál era la prueba? Los 223 sospechosos prácticamente coincidían con genes bacterianos, y no estaban presentes en determinados organismos eucariotas fuera del linaje de los vertebrados; no lo estaban en una levadura, ni en un gusano, ni en una mosca, ni en la planta de la mostaza. Entonces, los 223 genes no habían llegado hasta nosotros verticalmente, a lo largo de quinientos millones de años de evolución. Debieron de haber entrado más recientemente, por transferencia horizontal. ¿Cierto?

No. No necesariamente, decía un artículo de Steven L. Salzberg y tres coautores que apareció poco después del análisis del Consorcio. Salzberg y sus coautores trabajaban en el TIGR de Venter, y había cierto matiz de rivalidad en la respuesta que daban; pero eso se quedó entre ellos y, por lo demás, el artículo se publicó en Science. El propio Salzberg era el director de bioinformática del TIGR, por lo que sabía dos o tres cosas acerca del tratamiento de grandes datos biológicos. Uno de los coautores, Jonathan Eisen, sería luego profesor en la Universidad de California en Davis, y mantendría un influyente blog con el nombre de El árbol de la vida. El equipo de autores del Consorcio había cometido dos simples errores, argumentaba el grupo de Salzberg. No habían examinado suficientes genomas eucariotas fuera del linaje de los vertebrados para detectar la posible presencia de los supuestos genes saltarines, ni habían tomado en serio la circunstancia de que esos genes antiguos se hubieran extraviado de los cuatro genomas examinados: la levadura, el gusano, la mosca y la mostaza. Salzberg y sus colegas examinaron datos adicionales y encontraron una interesante tendencia, la de que cuantos más genomas eucariotas de organismos no vertebrados analizaban, menos genes parecían compartir de manera excepcional bacterias y humanos. Cuando terminaron, los 223 originales se habían reducido a 41, con una constante tendencia a la baja que sugería que otras secuencias genómicas, de disponer de ellas, podrían hacer descender el número a cero. La THG en los humanos empezó a parecer una ilusión.

Otros científicos, incluso algunos profundamente comprometidos con el tema de la transferencia horizontal de genes, encontraron convincente la crítica de Salzberg. Ford Doolittle y dos colegas suyos escribieron un comentario en Science en el que calificaban la conclusión original sobre los 223 genes transferidos «la noticia más fascinante» hasta el momento del Proyecto Genoma Humano, pero concluían que era «probablemente demasiado entusiasta».[44] William F. Martin, un destacado biólogo estadounidense de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, conocido por su penetrante inteligencia, sus importantes ideas y su franqueza, dijo que la afirmación del Consorcio era «cuando menos una magnificación, muy probablemente una crasa exageración y posiblemente del todo errónea».[45] The New York Times tomó nota de esta «nueva escaramuza en las guerras del genoma», bajo un titular sobre la THG en seres humanos que aseguraba que esta era «acaloradamente discutida en campos científicos rivales».[46] Steven Salzberg dijo a un reportero de The Times que le había sorprendido la información del Consorcio sobre los 223 genes extraños, pero que, al leer más, le «preocupó enseguida la posibilidad de que se tratase de un error debido sin más a que el método fuese incorrecto».[47] Eric Lander, también contactado por The Times, no admitió estar equivocado, pero procuró no insistir en que tenía razón.

Así es como procede la ciencia, por ajustes y reinicios, afirmaciones y críticas, y nuevas respuestas a la luz de mejores datos. El alboroto por esos 223 genes no fueron un desastre para Lander ni para el Consorcio, ni un escándalo, y podría decirse que ni siquiera una vergüenza. Fue una corrección, una llamada a la cautela y a una mentalidad más abierta, esa combinación oximorónica que permite el genuino avance científico. Se trató de un recuerdo para todos de que la perspectiva de la transferencia horizontal de genes bacterianos —o de otros microbios— al genoma humano es una afirmación desmedida, una violación de nuestro sentido de la identidad y una improbabilidad contra la cual el estándar de las pruebas debe ser muy elevado. Pero otro punto que vale la pena mencionar sobre el episodio de los 223 genes es que no fue el final de aquella discusión. Fue el comienzo.

SEXTA PARTE

Topiaria

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La ciudad de Embarrass, en Wisconsin, está a medio camino entre Wausau y Green Bay. En 1907, un hombre llamado John Krubsack plantó en una parcela algunos saúcos jóvenes, que dispuso cuidadosamente, y se propuso hacerlos crecer en forma de silla.

Krubsack era un director de banco que también cultivaba plantas, o un agricultor que también dirigía un banco, y construía muebles con madera de deriva como afición. Tuvo el capricho de cultivar una «silla viviente», lo que para él era un desafío. Más tarde, su hijo recordaría que le había dicho a un amigo: «Pues sí, uno de estos días voy a cultivar un mueble que será mejor y más fuerte que el que cualquier mano humana haya podido confeccionar».[1] En 1908 empezó a doblar, modelar, atar e injertar troncos y ramas de los saúcos jóvenes para darles la forma que él quería. Los injertos prendieron. Los tallos crecieron juntos y entrecruzados conforme a un modelo. Krubsack podó cualquier brote que fuera extraño a la forma que tenía en mente. Transcurridos cuatro años, cortó todos los troncos enraizados excepto cuatro —las cuatro patas de la silla emergente— y, a pesar de la supresión, las secciones injertadas continuaron fundiéndose y creciendo. Las patas, los travesaños, el amplio respaldo y los brazos se engrosaron. La estructura se hizo más fuerte. En 1914, extrajo el conjunto del suelo. Presumiblemente, se sentó en aquella silla y tuvo unos momentos de satisfacción. Un éxito. Un año después, la silla de Krubsack se exhibía en la Exposición Internacional Panamá-Pacífico, la feria mundial celebrada en 1915 en San Francisco. Robert Ripley, que escribía para una agencia de prensa una columna titulada Lo crea o no, hizo una crónica sobre la silla hortícola. Alguien ofreció a Krubsack cinco mil dólares por ella, pero rehusó la oferta. El objeto se quedó con su familia. Con el tiempo, se convirtió en un tótem, encerrada en una caja de plexiglás, de una empresa de muebles de Embarrass, en Wisconsin, su lugar de origen.

John Krubsack no había inventado ninguna teoría, ni técnicas esotéricas para fabricar sillas, aunque el concepto y la ejecución eran inteligentes. El injerto era una rutina en el ámbito hortícola, y todavía se practica en la actualidad. Un árbol frutal generalmente se cultiva a partir de un portainjertos de un tipo, sobre el que se injerta la sección superior (o vástago) de otro tipo. Ambas partes están encajadas y atadas con rafia. Se hacen los cortes, se inserta un tallo en otro para que las capas de cámbium —que contienen los conductos vasculares— estén en contacto, se envuelve la zona con cinta adhesiva y se espera. El portainjerto puede seleccionarse por su fortaleza, por la capacidad de resistir la sequía o las enfermedades, o tal vez por la pequeñez, para que el árbol no crezca demasiado en altura. El vástago se selecciona por el tipo y calidad del fruto. Por ejemplo, el pomelo se puede cultivar en portainjertos de naranjo; las peras comerciales se cultivan en portainjertos de membrillo. Cuando las capas del cámbium entran en contacto y los sistemas vasculares se fusionan, el injerto se ha realizado con éxito. El agua y los nutrientes del portainjerto pueden entonces fluir hacia las ramas. Y los hidratos de carbono producidos por la fotosíntesis pueden fluir de las hojas al portainjerto. Dos árboles se han convertido en uno.

Una forma de injerto se da incluso en la naturaleza, aunque rara vez. Se denomina «inosculación», de un verbo en latín que significa «besar». Cuando las ramas o los troncos de dos árboles se frotan entre sí, raspándose la corteza y creando dos puntos de contacto entre cámbium y cámbium, a veces las capas se juntan y se funden. La densidad arbórea, la competencia y el roce provocado por el viento pueden ser las causas. Es poco habitual, pero sucede. Lo que no sucede, o solo rarísimamente, es que dos ramas del mismo árbol se inosculen. Las ramas de los árboles divergen, se extienden hacia fuera buscando la luz. En las ramas principales es bien notorio. Ya lo he dicho y lo repetiré, no todo lo que asciende tiene que converger. Las ramas de un roble no lo hacen. Tampoco las de un álamo. Ni las de un sicomoro.

Esta es la diferencia entre los árboles reales y las representaciones filogenéticas. Por eso, el concepto del árbol de la vida se fue volviendo cada vez menos satisfactorio, cada vez más cuestionado a medida que continuaban acumulándose las pruebas de transferencia horizontal de genes durante la década de los noventa, porque el «árbol» no representaba la forma correcta. Hay algo horripilante y antinatural en un árbol cuyas ramas crecieran juntas en lugar de separarse. Se crea o no.

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El primer árbol de la vida que reflejaba alguna anomalía fue ya probablemente aquel con que Constantin Merezhkovski había esquematizado la evolución a través de la simbiogénesis, y que apareció en 1910 como ilustración de uno de sus artículos. Sí, de nuevo el loco pedófilo ruso. Este árbol introduce bacterias en el linaje eucariótico, que añadieron los cloroplastos a células complejas, mediante líneas de puntos diagonales que van de una rama a otra. Lynn Margulis hizo lo mismo, también con líneas punteadas, en el dibujo que ilustraba la portada de su libro de 1970, Origin of Eukaryotic Cells. Además del cruce de los cloroplastos, mostró otros dos que representaban el origen bacteriano de las mitocondrias, sobre lo cual estaba en lo cierto, y de los undulipodios, aquellas pequeñas colas, sobre los cuales es probable que estuviera equivocada. Aunque estos casos de endosimbiosis no eran transferencias horizontales de genes en sentido estricto —tal como generalmente se entiende hoy la THG—, entendidos de modo más amplio eran genomas bacterianos completos introducidos en el linaje eucariota, donde habían asumido nuevas funciones y dado lugar a nuevas posibilidades. Pero se trataba de acontecimientos anómalos, de los que se podrían contar dos o tres casos, acontecidos en un pasado muy remoto. Eran raras conjunciones, no ejemplos de un proceso continuo; y por esta razón u otras, no dieron pie a que los científicos reconsiderasen la metáfora del árbol.

Carl Woese, por ejemplo, lo ignoró por completo en el «árbol filogenético universal» que presentó junto con Kandler y Wheelis en 1990.[2] Al basarlo en su molécula favorita, ARNr 16S, y en su equivalente eucariótica, 18S, no tuvo necesidad de considerar dónde y cuándo otros genes pudieron haberse movido lateralmente. Así que el árbol woeseano representaba la divergencia sin el menor indicio de convergencia. Pero, al final de la década de los noventa, las ideas sobre el papel de la transferencia horizontal de genes en la historia evolutiva cambiaron drásticamente, y también las ilustraciones con las que se representaban.

Un factor que impulsó tales cambios fue la imponente mejora en los métodos y herramientas de secuenciación de ADN, lo que conllevó una explosión de nuevos datos genómicos. Las peligrosas, tóxicas y laboriosas operaciones que permitieron a Woese y su equipo deducir las secuencias de unos puñados de fragmentos de ARN en la década de los setenta, por ingeniosas que fueran, eran como una fogata de la Edad de Piedra en comparación con los procesos simplificados y automatizados de mediados de los noventa. El antes mencionado Proyecto Genoma Humano, iniciado en 1990 y conducido por un enorme consorcio del Gobierno y las universidades, catalizó las mejoras tecnológicas con grandes sumas de dinero, incentivos médicos y la infinita fascinación que los seres humanos sentimos por nosotros mismos. La carrera contra el grupo privado de Craig Venter también ayudó, ya que la competencia impulsó la producción acelerada y —para el grupo de Venter, rentable— de datos genómicos. Lo que a su vez propició la aparición de nuevas y sofisticadas máquinas y el recurso a inteligentes atajos. El propio Carl Woese adquirió una de las nuevas máquinas —una ABI 370A, fabricada por Applied Biosystems, de última generación en 1986—, pero los miembros de su laboratorio no pudieron hacerla funcionar.

La aplicación de estos métodos y herramientas a la secuenciación de genomas no humanos, tanto en ejercicios prácticos como en la pura investigación científica, supuso un beneficio adicional. Y cada año que pasaba, la secuenciación del genoma no solo se tornaba más rápida y precisa, sino que además se abarataba. Otra restricción en la enorme tarea de secuenciar genomas, además de las dificultades técnicas y los costes, era la capacidad de los ordenadores. Se necesitaban procesadores rápidos y con gran capacidad para ensamblar un gran genoma y analizar lo que en él había. Cuando las computadoras ganaron en rapidez y los métodos de aplicación al genoma mejoraron, esta restricción también desapareció.

Los genomas microbianos son mucho más pequeños que el genoma humano y, en aquellos primeros días de la secuenciación automatizada, los genomas pequeños parecían menos intimidantes y permitían hacer pruebas de la eficacia de dicha secuenciación. El método de Venter, conocido como «secuenciación de escopeta» de genomas completos, detectaba secuencias de fragmentos capturados al azar, suficientes cuando la suma comprendía todo el genoma, y luego los juntaba según las secuencias coincidieran. Era el enfoque del rompecabezas: «Mira, aquí hay un pedazo de cielo azul, y parece coincidir con este otro pedazo de cielo azul, así que vamos a ver si encajan. ¡Pues sí!». Era más rápido que el método del Consorcio y, en 1995, Venter y sus colegas del TIGR, junto con otros socios de la Universidad Johns Hopkins y otras instituciones, publicaron el primer genoma completo de un organismo de vida libre —es decir, algo más grande y más complejo que un virus—. Era la bacteria Haemophilus influenzae, la misma que vi en Porton Down en una cepa cultivada procedente de la nariz de Alexander Fleming. Venter y su grupo encontraron que el genoma contenía 1.830.137 letras; y, llevando al límite su método, identificaron cada una de ellas. El informe fue portada de Science.

Otro gran acontecimiento se produjo el siguiente mes de abril, cuando un equipo diferente anunció haber conseguido leer el genoma de la levadura de cerveza. A muchos este les parecerá un organismo poco interesante —no pertenece a la carismática megafauna—, pero es una eucariota, y nunca antes se había secuenciado el genoma entero de una eucariota. Era, por lo tanto, más próximo al genoma humano que cualquier otro genoma cuya secuenciación completa se hubiera logrado. También era algo más grande que el genoma promedio de las bacterias. Estas distinciones, más el ambiente de nerviosismo de la carrera hacia el genoma humano, con la banda de Venter en un lado de la calle y el Consorcio en el otro, pueden explicar por qué este tercer equipo, un lejano grupo internacional, hizo su anuncio en un comunicado de prensa bastante antes de que la información apareciera en una revista científica. «¡Fíjense, lo hemos hecho con una eucariota! Muy pronto publicaremos los detalles.» El ritmo de los descubrimientos y el ardor de la competencia crecían.

Apenas cuatro meses después, en agosto de 1996, Venter y un gran equipo de colaboradores captó nuevamente la atención, al publicar el primer genoma completo de un microorganismo de la clase de las arqueas, el tercero de los tres dominios de Carl Woese. Se trataba de Methanococcus jannaschii, un microbio amigo del calor y productor de metano, aislado por primera vez de una muestra de sedimento tomada en el fondo del océano Pacífico, recogida por un robot sumergible conducido a lo largo del lecho marino, cerca de una fuente hidrotermal a una profundidad de dos kilómetros y medio, muy cerca de la cresta del Pacífico oriental. Como la mayoría del resto de las arqueas entonces conocidas, era una pequeña y extraña criatura que vivía en un ambiente extremo. El propio Woese aparecía como coautor de honor —penúltimo de una lista de cuarenta, justo antes de Venter— en el artículo que anunciaba el logro, de nuevo en Science. Aquel había persuadido a Venter para participar. También figuraba entre los coautores Gary Olsen, uno de sus jóvenes e ingeniosos colaboradores en Urbana, pero la mayoría de la lista era gente del TIGR. Debió de ser una sensación agridulce para Woese el que el primer genoma de una arquea proviniera del instituto de Venter, no de su pequeño laboratorio con aquella ABI 370A sin funcionar.

El genoma de M. jannaschii constaba de 1.739.933 letras, e incluía 1.738 secciones que parecían ser genes. De ellos, más de la mitad eran enteramente nuevos para la ciencia, sin equivalentes a los vistos en otra forma de vida. Ese grado de singularidad confirmaba, en gran medida, lo que Woese venía diciendo desde 1977 y algunos científicos se habían resistido tozudamente a admitir, es decir, que las arqueas eran una forma de vida aparte. El viejo paradigma de los dos reinos quedaba «hecho añicos», según un eminente microbiólogo a quien Science pidió un comentario de la noticia para acompañar el informe. «Es hora de reescribir los libros de texto.»[3]

Ford Doolittle estuvo de acuerdo. «Esto completa ese conjunto básico —dijo en Science refiriéndose a la tríada de secuencias del genoma completo de una bacteria, una eucariota, y una arquea—, y tendrá una gran repercusión.»[4]

Una repercusión que también fue como un hachazo a la idea misma del árbol, particularmente del árbol que Carl Woese había dibujado con recurso al ARN ribosómico como señal definitiva de la historia siempre divergente de la vida. La secuenciación del genoma completo de esa primera bacteria, luego de esa primera arquea y por último de otros microorganismos reveló más y más casos de transferencia horizontal de genes, confundiendo la imagen del árbol e inosculando ramas. Al cabo de otros dos años, en 1998, se habían secuenciado sobre una docena de genomas microbianos, más otro de un organismo eucariota: un nematodo.

Los científicos que examinaron esos genomas encontraron mezclas desconcertantes de genes bacterianos y genes de arqueas dentro de genomas particulares, como unas cartas de tarot que se hubieran introducido en un mazo de póquer. En ocasiones aparecían algunos genes bacterianos o arqueanos incluso en eucariotas. Una reportera de Science, Elizabeth Pennisi, recogió la historia y describió el modo en que iba creciendo la confusión. En aquel momento, incluso Woese estaba considerando la posibilidad de la transferencia horizontal de genes, aunque en su opinión era un fenómeno limitado en gran parte a la era más temprana de la evolución, cuando la vida celular estaba tomando forma y aún no había linajes o especies diferentes. Una época de indefinición de la que la THG habría sido parte constitutiva. Pennisi habló con Woese para hacer su reportaje, una entrevista de la que recogió las siguientes palabras: «No se puede encontrar un sentido a estas filogenias, debido al trasiego que hubo por todas partes».[5] Probablemente pensara en el «trasiego» de los primeros tiempos, pero la distinción no se reflejó en el artículo de Pennisi.

Otra fuente, un genetista molecular llamado Robert Feldman, que acababa de ayudar a secuenciar otra bacteria y encontró en ella unos ambiguos parentescos filogénicos, manifestó su creciente desconfianza en la fe de Woese en un árbol de ARNr. Feldman señaló que «se obtienen diferentes posiciones filogenéticas con base en el gen que se utilice»; diferentes genes rinden árboles de parentesco distintos, y explicó por qué: «Cada gen tiene su propia historia».[6] Si esto fuera así, Woese se había equivocado al sacar tan grandiosas conclusiones a partir de una sola molécula, por fundamental que fuera, y representar el curso de la evolución con una única imagen neta era imposible. Pennisi lo vio. Su artículo se publicó en mayo de 1998 con el título de «Los datos genómicos trastornan el árbol de la vida».

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Ford Doolittle asimiló de manera gradual esta nueva corriente de pensamiento. Era escéptico respecto a la idea de que la transferencia horizontal de genes pudiese haber desempeñado —y aún siguiera desempeñando— un papel tan significado e insospechado en la historia de la vida. Podía ver que era un mecanismo para la propagación de la resistencia a los antibióticos de un tipo de bacteria a otro. Pero ¿y más allá de eso? ¿Explicaba por qué otros genes, más básicos para el funcionamiento de organismos unicelulares, aparecían en unas ramas al parecer equivocadas del árbol de la vida? Esas anomalías se multiplicaban conforme se iban secuenciando más genes, y luego más genomas completos, pero había explicaciones alternativas para el hecho de que un gen bacteriano, o que parecía serlo, pudiera aparecer en una arquea y viceversa. Las explicaciones alternativas no requerían saltos tan extraordinarios. No eran tan drásticas y contraintuitivas. La transferencia horizontal de genes todavía parecía algo del todo improbable, algo demasiado raro, y Doolittle recuerda haberlo llamado «el último recurso de una imaginación empobrecida».[7]

A diferencia de algunos científicos, Ford Doolittle se ubica en una zona de perplejidad y curiosidad pura, lo que le permite admitirlo con tranquilidad cuando pueda haber estado equivocado. Una buena postura científica, incluso la ideal para un científico: este formula una hipótesis, la contrasta con los datos y corrige su planteamiento si es necesario; el ego no pinta nada. Y vuelta a formular una hipótesis. Cuando se ha llevado un planchazo y ha de recular, lo admite. Esto era lo que Doolittle hacía. Comenzó a replantear su opinión sobre la THG bajo la influencia de dos colegas y del conjunto de los nuevos datos que le ponían delante. Uno de ellos era un investigador posdoctoral de su propio laboratorio.

James R. Brown llegó al este de Halifax después de obtener un doctorado en la Universidad Simon Fraser, en la Columbia Británica, donde trabajó en la evolución molecular y la genética poblacional del esturión. De niño, Brown amaba los peces; creció en Ontario, entre acuarios llenos de cíclidos y peces ángel, y le interesaba la biología marina. Durante las vacaciones de verano hacía buceo con tubo en las frías aguas de la región, veía en la televisión los documentales de Jacques Cousteau y leía libros sobre el mar. Tras licenciarse en biología marina, trabajó como técnico marino y submarinista en los Grandes Lagos y en el Ártico para el Gobierno canadiense, antes de volver a la universidad. El grupo del esturión, que estudió para hacer la tesis doctoral, está conformado por unos peces fascinantes, animales de larga vida con rasgos primitivos y ancestros reconocibles que datan de hace más de doscientos millones años. Brown centró el doctorado en el ADN mitocondrial como indicador de diversidad genética entre sus poblaciones. Durante el trabajo, aprendió un poco sobre el uso de datos moleculares en la creación de árboles filogenéticos. Con estas aptitudes, empezó a trabajar en el laboratorio de Doolittle para unirse a su jefe en una serie de proyectos y publicaciones durante la década de los noventa, que no tenían relación con las poblaciones de esturión, sino con la filogenética molecular de las bacterias, arqueas y eucariotas.

El proyecto de Brown trataba la cuestión sobre el modo de definir la raíz del árbol universal. ¿Debía estar a medio camino entre la rama bacteriana y la rama de las arqueas, con las eucariotas como una rama secundaria derivada de etas últimas? ¿O no? ¿Se podría partir de la base de un único gen fundamental? Investigaron, por ejemplo, un gen procedente de las arqueas que parecía haberse introducido en ciertas bacterias por transferencia lateral. Como sabían, había otros genes que daban otras respuestas a la pregunta por la raíz, así que analizaron varias muestras en busca de una posible pista. Observaron que la transferencia horizontal de genes, en virtud de la que estos iban saltando de una rama a otra, podría ser, entre otras cosas, lo que hacía tan difícil la respuesta a la cuestión del enraizamiento. «La transferencia de genes como un hecho extendido —escribieron Brown y Doolittle junto con otros dos colegas—, podría haber desempeñado un papel lo suficientemente importante en la evolución celular temprana como para poner en tela de juicio el concepto mismo de los linajes celulares.»[8] Significado: «Vaya, es posible que no exista un solo árbol de la vida. O, si hay una representación de la historia de la vida, tal vez no se parezca a un árbol». Ford Doolittle ya estaba persuadido de ello.

Otra influencia que Doolitle recibió fue la de un colega llamado Peter Gogarten, un científico nacido en Alemania que se había formado en fisiología vegetal y que había llegado a Estados Unidos en 1987, donde se dedicó a los estudios moleculares sobre la evolución temprana. Desde su llegada, Gogarten tuvo su propia e interesante experiencia con Carl Woese y los tres dominios. Siendo becario posdoctoral en California, ideó, en colaboración con su jefe de laboratorio y el resto del equipo, un método para determinar dónde debía de hallarse enraizado el árbol de la vida. Concibió como respuesta la base de un tronco del que saldrían dos ramas principales, una que representaría a las bacterias y otra de la que se derivarían los demás organismos. Ya fuera por esa razón, la de haber concebido dos grandes ramas y no tres, o por otras, a Woese no le interesó el artículo de Gogarten, y lo omitió a sabiendas, a pesar de ser de indudable relevancia, en las referencias del histórico artículo de 1990 con Kandler y Wheelis. Algo muy nocivo para el joven Peter Gogarten, como nuevo profesor asistente en la Universidad de Connecticut que era, necesitado de más publicaciones y de un mayor reconocimiento para obtener la titularidad.

Mejores eran las relaciones de Gogarten con Ford Doolittle, ya que ambos coincidían en el tema de la transferencia horizontal de genes. Comenzaron a cooperar cuando, en 1994, Doolittle lo invitó a Halifax para mantener debates privados e impartir un seminario. Allí, Gogarten habló, entre otras cosas, sobre la transferencia de genes de arqueas a bacterias y sobre la idea de que una «red de la vida» podría representar mejor que un árbol la historia evolutiva. Dos años después, ambos asistieron a un gran congreso de microbiología celebrado en la Universidad de Warwick, en Inglaterra. A Doolittle se le quedó grabada en la memoria la ponencia de Gogarten más incluso que la propia. Este volvió a hablar sobre la transferencia horizontal, genes que se mueven lateralmente entre la gran división microbiana entre bacterias y arqueas. Parecía que esta transferencia recién descubierta era tan abundante, dijo Gogarten, repitiendo lo dicho en Halifax pero ante una audiencia más amplia, que la filogenia de las especies ya no parecía un árbol; no, desde luego, durante la fase temprana de la vida en la Tierra. Más bien parecía una red. La evolución se había «reticulado», además de ramificado. Ford Doolittle, que escuchaba con atención, se inclinaba a aceptar esta tesis.

De vuelta en Halifax, Jim Brown terminó de convencerlo, además de que la afluencia de nuevos datos de secuenciación tendía a enmarañar aún más el árbol. En 1997, Doolittle y Brown hicieron juntos un gran esfuerzo para construir árboles, a base de examinar sesenta y seis proteínas diferentes y esenciales para todas las formas de vida, así como las distintas variantes de esas proteínas, reflejadas en más de mil doscientas secuencias genómicas diferentes de una amplia variedad de bacterias, arqueas y eucariotas. La mayoría de estas secuencias eran de dominio público: Brown y Doolittle las descargaron de los bancos de datos y las sometieron a análisis comparativos. Construyeron un árbol individual para cada una de las sesenta y seis proteínas, que mostraría cómo había evolucionado la proteína en cuestión, dando origen a las distintas variantes dentro de los diferentes linajes de organismos. Cada proteína tiene un nombre, de esos que a cualquiera le costaría pronunciar, ya no digamos recordar, como «triptofanil ARNt sintetasa», por ejemplo. Hay una versión de esta proteína en los humanos, otra en las vacas, y otra más en la bacteria Haemophilus influenzae, cada una distinta, pero en lo fundamental la misma. ¿Por qué llegan a tener este alcance universal? Porque son una herramienta muy básica, necesaria en todas las formas de vida por el papel que desempeña en el enlace de aminoácidos con tripletes de código durante el proceso de traducción. Entre las otras sesenta y cinco proteínas elegidas por Brown y Doolittle, había algunas implicadas en la reparación del ADN, otras en la respiración y otras en el metabolismo, además de proteínas estructurales para los ribosomas y otras partes celulares. Brown y Doolittle compararon las variantes y construyeron un árbol independiente para cada una. Imprimieron los sesenta y seis árboles en el artículo que se publicó, por lo que los párrafos del texto parecían hallarse dentro de un bosque o, al menos, en una zona residencial con mucho verde. El ejercicio mostró algo revelador, a saber, que los árboles no coincidían.

Hubo un amplio desacuerdo. No pocos de aquellos árboles eran incongruentes los unos con respecto a los otros —había ramas que brotaban de lugares diferentes—, así como con el árbol de ARNr 16S supuestamente canónico de Carl Woese. La conclusión lógica era que los genes tenían linajes propios, los cuales no necesariamente coincidían con el linaje del organismo en el que actualmente se encontrasen. Era lo que Robert Feldman pronto le diría a la periodista Elizabeth Pennisi: «Cada gen tiene su propia historia». ¿Cómo era posible? La respuesta era la transferencia horizontal de genes. Mientras las criaturas se replicaban verticalmente —los humanos engendran humanos, la levadura produce levadura, el Haemophilus influenzae produce más Haemophilus influenzae—, a veces los genes se movían hacia los lados. Tenían sus propios intereses y aprovechaban las oportunidades en virtud de aquellos. Eran egoístas.

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En 1998, Ford Doolittle había llegado a ser uno de los expertos a los que más recurrían los periodistas científicos en busca de comentarios sobre los nuevos desarrollos en este campo. Tenía un distinguido historial de investigación, conocía todos los problemas y a la mayoría de los investigadores, contestaba al teléfono y se expresaba muy bien. Entre los reporteros de la revista Science, particularmente favorecidos por él, figuraban el encargado de cubrir la noticia de la primera secuenciación completa de una bacteria por Craig Venter, que también informaría un año después sobre la secuenciación de una arquea. También Elizabeth Pennisi, que, en el mentado artículo «Datos genómicos trastornan el árbol de la vida», citó a Doolittle varias veces. Pero, en 1999, los editores de Science hicieron a este una petición un tanto diferente.

Estaban preparando un número especial sobre el tema de la evolución. En él se proponían ofrecer una serie de artículos, cada uno de los cuales constituiría un repaso de amplio alcance de distintos ámbitos de la biología vistos desde una perspectiva evolutiva, y entre los autores habría figuras eminentes, como Stephen Jay Gould y David Jablonski, así como científicos menos conocidos. Las discusiones cubrirían una amplia gama de temas y escalas, desde la estructura de los ácidos nucleicos hasta los dinosaurios. Los editores preguntaron a Doolittle si tendría la amabilidad de recomendarles a alguien que escribiera sobre evolución y microbiología. Él respondió: ¿Y qué tal yo mismo?

Estuvieron de acuerdo, sin tener una pista de lo que iba a ocurrir a continuación. Doolittle cree que los editores de Science se quedaron sorprendidos, y que dijeron que sí porque lo contrario habría parecido grosero. De mala gana, aceptaron lo que él llama «mi autopromoción».

«Quería escribir sobre el tema», me dijo años más tarde; «el tema» era la transferencia horizontal de genes y el árbol de la vida. Se sentía impelido a escribir una suerte de manifiesto. «Y no estaban tan interesados en eso. En realidad, no lo estaban en modo alguno... Creo que no encontraron el modo de echarse atrás.» Si tenía autoridad suficiente para comentar los artículos y recomendar a otros autores, ¿por qué no iba a tenerla para escribir él mismo ese repaso y elegir aquellos aspectos de la microbiología que en aquel entonces eran más interesantes e importantes?

El número de Science del 25 de junio de 1999 contenía un artículo de Doolittle titulado «La clasificación filogenética y el árbol universal». Resultó ser el texto más estimulante que jamás había publicado. Hacía de la transferencia horizontal de genes el centro de una nueva discusión. Y parte de lo que lo hizo tan llamativo no fueron solo las palabras de Doolittle, sino también sus dibujos. Más tarde me contó que, mientras se alegraba de que los editores de Science publicaran su trabajo de colaborador autoinvitado, le había sorprendido gratamente que aceptaran también aquellos árboles dibujados a mano. «Normalmente, las revistas no hacen eso. Debían de tener el día tonto en la oficina o algo así.»

El texto comenzaba con una panorámica. «El impulso de clasificar los organismos es antiguo —escribió—, como lo es el deseo de que la clasificación refleje el “orden natural”.»[9] La historia de la biología habla de ese afán, que se retrotrae a Aristóteles y avanza con Linneo. Pero el hecho de que escribiera «orden natural» entre comillas era el primer indicio de lo ambiguo que, para Doolittle, podía ser tal orden. El propósito del artículo era llevar esas ambigüedades hasta el extremo lógico.

Describía la aparición de la filogenética evolutiva y reproducía el dibujo ramificado de El origen de las especies de Darwin, para observar que esta, así como el pasaje de Darwin sobre el símil de «un gran árbol», fue lo que llenó de imágenes de árboles el pensamiento evolutivo. Y señalaba el gran cambio en la filogenética moderna, el cambio de la morfología a la evidencia molecular, que introdujo toda una nueva dimensión de descubrimientos. Mencionaba la teoría de la endosimbiosis con sus dos principios clave —las mitocondrias y los cloroplastos que entran en el linaje eucariota como bacterias capturadas—, los cuales, sostenía, habían venido a ser confirmados por los datos moleculares. Destacaba el papel de Woese, que se había apoyado en el ARN ribosómico como única base para trazar el árbol de la vida con los tres dominios. Doolittle incluso hizo un dibujo, una figura del árbol woeseano con unas ramas gruesas que ascendían en tres grupos principales, etiquetados con los nombres de «Bacteria», «Eukarya» y «Archaea». Cada rama terminaba en una flecha que apuntaba al futuro en sentido vertical. Además de esas flechas, otras dos apuntaban lateralmente y en diagonal, desde las primeras bacterias hasta las primeras eucariotas, dos importantes flechas que representaban la endosimbiosis, el origen de los cloroplastos y el origen de las mitocondrias. Lo llamó el modelo del «consenso actual»[10] en lugar de simplemente el modelo «de Woese». A continuación, Doolittle se preguntaba: ¿hasta qué punto esto era verdad?

La respuesta que él daba era que probablemente no fuera lo suficientemente cierto. Y el problema era la transferencia horizontal de genes. Los microbiólogos tenían, desde tiempo atrás, conocimiento de la THG, lo tuvieron Oswald Avery y otros antes que Joshua Lederberg; para los filogenetistas, en cambio, que dibujaban imágenes y diagramas de ascendencia vertical, la THG presentaba mayores dificultades. Doolittle se dirigía en gran medida a este segundo grupo, el de los científicos preocupados por rastrear la filogenia. Si las nuevas pruebas eran correctas, escribió, y la THG no era una rareza, sino un fenómeno extendido, al menos entre las bacterias, las arqueas y las primeras eucariotas, entonces el árbol de Woese —ahora el modelo de consenso— estaba equivocado en los fundamentos, además de incompleto.

Doolittle mencionaba algunas de esas nuevas pruebas, con citas a Peter Gogarten, James Lake, Sorin Sonea y otros. Por ejemplo, dos investigadores que indagaban la «arqueología molecular» de la bacteria E. coli, la más estudiada en biología, acababan de informar de un hallazgo inesperado, el de que su genoma contenía al menos setecientos cincuenta y cinco genes adquiridos por transferencia horizontal, lo que representaba el 18 por ciento de su ADN cromosómico. Además, esas transferencias no se habían producido en los comienzos de su evolución, sino más recientemente, permitiendo a E. coli adaptaciones de las que antes habría carecido. William F. Martin, el brillante y contundente estadounidense de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, había señalado «algo bastante inquietante»[11] en los mentados resultados de E. coli. Si se habían producido tantas transferencias «relativamente recientes» en una bacteria, se preguntaba Martin, ¿cuántas transferencias horizontales se habrían producido en todo el dominio bacteriano a lo largo del tiempo geológico? La respuesta lógica era «innumerables». Martin expresó estas observaciones en un artículo titulado «Cromosomas bacterianos en mosaico: un desafío en el camino hacia un árbol de genomas», publicado no mucho antes del resumen de Doolittle. Toda esa transferencia lateral constituía un desafío, advertía Martin, para toda descripción de un árbol genómico de vida. Doolittle, con una lógica similar y aceptando el desafío, decidió preguntarse qué aspecto tendría el árbol. Volvió a dibujar uno y, para su sorpresa, los editores de Science lo reprodujeron.

Lo definió como «un árbol reticulado»,[12] una maraña de ramas ascendentes, cruzadas, divergentes y convergentes. Tenía un precedente, como reconoció Doolittle, en una ilustración algo similar que había presentado Martin en el artículo del «mosaico». Este se parecía a una gorgonia, una de esas delicadas estructuras levantadas por una colonia de animales, parecidos a los corales, en el fondo de los océanos. Las largas ramas mayores y también las ramitas se alzaban ondulantes, para divergir de una base simple. Estaba coloreada en tonos pastel, y algunas de las ramitas también convergían, de manera que los colores turquesa y lavanda se unían para formar un púrpura. El dibujo de Doolittle, por el contrario, estaba en blanco y negro, y era más tosco, como dibujado a mano alzada con un lápiz sin afilar; más enredado abajo que arriba, se parecería a un manglar, si las ramas de los manglares pudieran inoscularse. Era tan intrincado y, sin embargo, tan fluido, tan inestable, que parecía casi cómico, un cultivo de John Krubsack fruto de una apuesta, realizado a partir de un conjunto de retoños de saúco en un campo próximo a Embarrass.

El árbol reticulado de Doolittle, dibujado por él mismo, 1999.

De Doolittle (1999), «Phylogenetic Classification and the Universal Tree», Science, 284, n.º 5423, fig. 3. Cortesía de la American Association for the Advancement of Science, reproducido con permiso.

Y, con todo, la segunda figura de Doolittle era todavía demasiado simple, otra caricatura. Ascendía en troncos de múltiples raíces, luego se dividía en varias ramas, pero no tantas tantísimas, y se perdía el rastro de las raíces. Producía una impresión paradójica, pero le faltaban detalles. Era sugerente, no literal, y a todas luces extraño. Tal vez, venía a decir Doolittle en el texto, así como en este dibujo, la historia de la vida no pueda representarse como un árbol ordinario sin más.

64

El artículo de 1999 fue un hito en varios aspectos; uno de ellos fue la influencia que tuvo en que la transferencia horizontal de genes se tomara en serio. «Tuvo un gran efecto —diría William F. Martin más tarde—. Rompió la barrera.» De repente, la THG parecía ser una idea admitida, un proceso continuo de gran importancia, al menos en la evolución microbiana, algo que debía considerarse y discutirse, en lugar de una alucinación, un artefacto o una extravagancia.

Otra forma, más personal, de ver el artículo de Doolittle fue la que marcó el fin de la amistad entre él y Carl Woese, una amistad que ya había experimentados ciertas tiranteces varios años antes, por causa de una sola palabra, la de «procariota». Doolittle insistió en seguir utilizándola para etiquetar una categoría en que pudieran agruparse bacterias y arqueas, algo que a Woese se le atragantaba, porque su mayor descubrimiento implicaba que de ningún modo debían ir juntas. Por eso, cuando Doolittle mencionó a los organismos procariotas como lo opuesto a los eucariotas, en el antiguo sentido en que Roger Stanier había usado esos términos, a Woese le pareció un insulto y una burla. Entonces apareció el artículo de 1999, en el que Doolittle lanzaba en tono especulativo un desafío aún más directo a las ideas que habían articulado la carrera de Woese. ¿Era cierto que el ARNr 16S —y su equivalente en eucariotas, el 18S— es una molécula excepcionalmente estable, con un papel demasiado fundamental dentro de las células como para estar sujeto a la transferencia horizontal? ¿Y era cierto, entonces, que aquellas moléculas de ARNr fueran la prueba de que hubiese un árbol de la vida único y definitivo? Woese decía que sí. Doolittle decía: «Mmm, puede que no y, de hecho, tal vez no haya un árbol definitivo de la vida».

El historiador Jan Sapp, tan cercano a Woese en los últimos años, me dijo que este se sintió traicionado, y abrigaba oscuras y fantasiosas suposiciones sobre la razón por la que Doolittle se había vuelto contra él. Lo había conocido cuando Ford era un joven investigador posdoctoral en Urbana, habían compartido cervezas y le había enviado a Linda Bonen, con sus habilidades imprescindibles, a Halifax, lo que hizo posible la materialización de algunos de sus mejores trabajos. Habían coincidido en muchas curiosidades e ideas. La historia de esta amistad concluyó con un «¿Tú también, hijo mío?» de Woese como respuesta. La ciencia, a veces, se torna mezquina y pasional, como en ocasiones he podido notar, y acaso de modo especial si uno se ve a sí mismo como un genio aislado e incomprendido, relegado a una universidad estatal al norte del estado de Illinois. Y si hubo un «ejército de Woese», para usar las palabras de Lynn Margulis que Woese tanto detestaba, Doolittle acabó siendo un desertor. Pero la razón de su salida de filas era, a despecho de las oscuras suposiciones de Woese sobre celos y traiciones, bien sencilla, nada más que los nuevos datos disponibles. Las nuevas pruebas genómicas de la transferencia horizontal de genes desdibujaban la imagen de los tres dominios de Woese.

La desavenencia entre los dos científicos se exacerbó, transcurrido menos de un año, cuando Doolittle publicó una versión divulgativa de su pensamiento reciente en Scientific American. Esta revista tenía menos autoridad que Science, y su propósito era diferente, no anunciar descubrimientos, sino explicarlos a un público lector lego en su mayoría. Los editores de Scientific American revisaron y reescribieron el artículo de Doolittle, de modo que sus ideas seguían ahí —y las de algunos de sus colegas, como William F. Martin—, pero no su voz. Ni tampoco los dibujos salidos de su mano: en lugar de las ilustraciones a lápiz con las ramas y las raíces enredadas, Scientific American utilizó unas perfectas imágenes de apariencia más profesional (y más estéril) pintadas con aerógrafo. Y el título era iconoclasta aun para las normas de Doolittle: «Arrancando el árbol de la vida».

La transferencia horizontal de genes era «incontenible», decía a los lectores, y afectaba «profundamente» al curso de la evolución.[13] Los científicos ya sabían que los genes bacterianos a veces se mueven lateralmente, transmitiendo «la capacidad de resistencia a los antibióticos» y otras características adaptativas especiales. Los genetistas bacterianos como Martin y sus mentores estaban bien familiarizados con ese fenómeno. Pero la mayoría de los investigadores centrados en la historia evolutiva y la filogenia, como Woese y sus seguidores, para quienes la THG era algo más bien chocante, habían asumido que un núcleo estable de otros genes —de carácter esencial para la supervivencia celular, básicos para el metabolismo y la replicación— permanece firmemente asentado dentro de los linajes originales y se hereda en sentido vertical. En raras ocasiones —si alguna vez— se desplazaría en sentido horizontal. «Aparentemente, estábamos equivocados», escribió Doolittle.

«Al intercambiar genes de forma libre —añadía, las células primitivas— habían compartido varias de sus capacidades con sus coetáneas.»[14] Con el tiempo, este guiso de células cambiables y genes intercambiables se dividió y diferenció en los tres dominios principales que hoy conocemos. Se refería a Bacterias, Eucariotas y Arqueas, el tercer dominio de Woese. Incluso después de esta diferenciación, la transferencia horizontal seguiría teniendo lugar a lo largo de otros miles de millones de años de historia, y aún lo hace en el presente, especialmente dentro de cada dominio, pero a veces entre un dominio y otro. «Algunos biólogos encuentran estas nociones confusas y desalentadoras —reconocía Doolittle—, como si hubiésemos fracasado en la tarea que Darwin nos asignó de delinear la estructura única del árbol de la vida. Pero, de hecho, lo que ocurre es que la ciencia está funcionando como debe.» ¿Cómo era eso? Porque el árbol como tal siempre había sido una «hipótesis atractiva» sin más, la hipótesis de Darwin, para dar forma a la historia de la vida. Ahora los científicos estaban contrastando esta hipótesis con datos nuevos, datos genómicos, y si fuese necesario, concluía Doolittle sin ambages, habría que rechazarla y encontrar una nueva.

El artículo de Scientific American se publicó en febrero de 2000. Durante los años siguientes, puesto que las pruebas de la transferencia horizontal de genes no dejaban de aumentar, Doolittle estuvo cada vez más absorto en tratar de calibrar la importancia que tenía. Leía los artículos que contenían nuevos datos, con los análisis más recientes, y hablaba (o discutía) con otros científicos en los congresos. Encontró intereses comunes con tres investigadores en particular: Peter Gogarten, William F. Martin y Jeffrey Lawrence, este último un biólogo genómico de la Universidad de Pittsburgh. Al final del artículo de 1999 había manifestado a Gogarten y Martin su gratitud por «persuadirme de la importancia» de la THG.[15] En 2002, invitó a Gogarten y Lawrence a Halifax para compartir ideas. Mientras estaban en la ciudad, Doolittle se «encerró» con ellos en el laboratorio, donde se sentaron ante la gran mesa de madera de su despacho para escribir juntos un artículo.

Los tres creían que la transferencia horizontal de genes era el nuevo elefante en la habitación. Habían estado de acuerdo en conversaciones anteriores. «Si no se piensa en la THG —me dijo Jeffrey Lawrence cuando me encontré con él en su laboratorio en Pittsburgh—, no estará pensando en todo aquello que puede ver.» Pero nadie había considerado las implicaciones en profundidad. «Hay que ir más allá de la fase de compilación», decía Lawrence en referencia a la fase de amasar datos sin analizarlos, cuando se dice: «Aquí hay un caso, aquí hay un caso, caramba, hay mucha transferencia horizontal de genes». La gran pregunta —me dijo— era qué podría significar esto en el contexto de la historia evolutiva.

Unos meses antes, le había preguntado a Gogarten cómo era posible que tres personas pudieran escribir un artículo en un fin de semana. ¿Se sienta uno delante del ordenador mientras los otros dos...?

«No, cada uno de nosotros estaba sentado delante de un ordenador», me respondió. Tenían ordenadores portátiles. «Discutíamos las cosas; había como una discusión preliminar. Y luego, sí, cada uno iba a su ordenador y escribía una parte. Yo hice algunos cálculos.» Los resultados de estos lo llevaron a dibujar algunos árboles de la ascendencia de los genes individuales, y un árbol que esbozaba la historia de organismos completos. Lawrence rechazó este último. «No podemos hacer eso —había dicho, según lo recordaba Gogarten—. No podemos escribir un artículo sobre la transferencia de genes y usar un árbol para ilustrarlo.» La idea de Lawrence era que, si los genes iban de un lado para otro, no había ningún árbol que pudiera representar la historia de organismos enteros. No solo estaría equivocado, sino que además podía estarse incurriendo en una contradicción, en un sinsentido. Así que no incluyeron ningún árbol en el artículo; ni la gorgonia coloreada de Martin, ni la cosa que había publicado Scientific American, ni siquiera una de las figuras enmarañadas que Doolittle había dibujado con tanta habilidad.

Se centraron en la evolución de las «procariotas», usando el antiguo término para referirse a bacterias y arqueas, lo que tanto agravio causó a Woese.[16] Entre esas criaturas microbianas más simples, escribieron, la transferencia horizontal de genes es mucho más importante, tanto en cantidad como en consecuencias, de lo que se había imaginado. Las consecuencias podían entenderse de cuatro maneras. La primera era que los nuevos genes recibidos por transferencia lateral de un linaje o una especie diferentes podían permitir a una población de microbios —al microbio receptor y a su descendencia— colonizar un nicho ecológico completamente nuevo. La segunda era que podían permitir que los organismos adquirieran de forma repentina un nuevo tipo de adaptación sin pasar por la peligrosa etapa de no hallarse del todo adaptados a un medio dado. La tercera era que esta transformación ocurría de forma rápida en comparación con la mutación incremental, que tiene un ritmo lento. Y la cuarta, que la THG sería una «fuente de innovación» que ofrecía posibilidades genéticas radicalmente nuevas, es decir, nuevas provisiones de variación sobre las cuales podía actuar la selección natural. Las cuatro consecuencias interpretativas estarían interrelacionadas y conformarían perspectivas concurrentes del mismo fenómeno.

Juntas, escribieron, constituirían una prueba contundente de que la transferencia horizontal de genes podría ser la «principal fuerza explicativa» de la evolución de las procariotas.[17] La selección natural de Darwin aún estaría presente, pero obraría sobre un tipo de variación muy diferente, aportada por una fuente también muy diferente de la que antes se imaginaba. Lo que los tres autores querían mostrar en este artículo, afirmaban, era que el reconocimiento del papel de la transferencia horizontal de genes demandaba «una revisión amplia y radical» del viejo paradigma, por el que los microbios se ajustarían a los principios de la teoría de Darwin. Pero una revisión —enfatizaban— no era un rechazo frontal. Proponían «una síntesis» de viejas y nuevas perspectivas, reconociendo que la transferencia de genes es tanto horizontal como vertical, que la historia de la vida se muestra a la vez «como una red» y «como un árbol», y que las adaptaciones pueden evolucionar de «muchos modos», no todos los cuales eran discernibles para Charles Darwin en 1859. Este artículo apareció en diciembre de 2002.

Mientras tanto, la cuarta figura, William F. Martin, había continuado con su propio desafío al árbol convencional de la vida. Ford Doolittle a veces habla en broma de «los cuatro jinetes» de la transferencia horizontal de genes —los cuatro científicos que más alto proclamaron su importancia a comienzos del siglo XXI—, y cuando lo hace, cuenta a Bill Martin junto con Gogarten, Lawrence y él mismo. Al parecer, Jeffrey Lawrence suele preguntar: «¿Qué jinete soy yo, la Peste?». Mas, por alguna razón, o sin razón alguna, Martin no participó en aquel «encierro» de fin de semana en el laboratorio. ¿No lo invitaron, no estaba interesado o no estaba libre? ¿Había mala química con alguno de los otros jinetes? Martin, como ya se ha mencionado, tiene fama de persona inteligente, segura, enérgica y con opiniones propias, y también, a veces, sorprendentemente brusca a la hora de discutir en público sobre temas científicos. Por otra parte, la simple geografía pudo haber sido motivo suficiente para que se mantuviera aparte de la confabulación de Halifax. Martin vive y trabaja en Düsseldorf, al otro lado del océano. Allí fui a verlo, sintiendo curiosidad por sus pensamientos y un gran respeto por su trabajo, pero preguntándome si me recibiría con una explosión de su famosa brusquedad.

65

El laboratorio de Bill Martin se halla en el departamento de Evolución Molecular de la Universidad Heinrich Heine, en el corazón de Düsseldorf, no lejos de uno de los grandes meandros del Rin. Llegué temprano, su secretaria me acompañó al despacho y me senté a esperarlo, mientras él tomaba parte en un examen de doctorado. Eso me dejó tiempo para hojear los libros de sus estantes, mirar unos garabatos indescifrables que había en un gran rotafolio de pie y reparar en los poemas, caricaturas y otras caprichosas decoraciones de la puerta, entre las que se contaban las fotografías de notables predecesores y colegas, como Constantin Merezhkowski o Ford Doolittle. También había fotos enmarcadas de sus dos hijas, jóvenes y sonrientes. Martin apareció a las diez y media. Es un hombre grande, lo suficientemente como para haber podido jugar de defensa de fútbol americano durante el tiempo que pasó en la Universidad de Texas A&M, aunque lo cierto es que no lo hizo. Me saludó con un fuerte apretón de manos, al estilo texano, nos sentamos a la mesa, y estuvo hablando durante dos horas, casi sin necesidad de que le preguntase.

Para él, todo había comenzado con la endosimbiosis, de ahí la foto de Merezhkowski. Martin había sido un joven estudiante de botánica que tenía la esperanza de poner un día un vivero, sin ser consciente por aquel entonces de que, como me dijo, «si quieres tener un vivero, no estudies botánica, estudia empresariales». De todos modos, pronto descubrió que le interesaba más la investigación que la venta de plantas. «Solo quería saber cosas.» Cuando, en 1978, optó por la microbiología, su profesor hizo dos afirmaciones que captaron su atención. «La primera fue: “Antes aislábamos la insulina del páncreas del cerdo, y ahora podemos tomar el gen y ponerlo en E. coli, y obtenerla en cubetas”.» Se trataba de una vislumbre de las perspectivas de la ingeniería genética. Pero lo verdaderamente fascinante para aquel estudiante era la ciencia pura. «La otra cosa que dijo fue: “Algunos creen que los cloroplastos eran cianobacterias de vida libre”.» Tal fue la introducción de Martin a la teoría de la endosimbiosis, la idea de que las células complejas surgieron de la captura de bacterias que se convirtieron en orgánulos internos.

La teoría aún estaba desprestigiada. Lynn Margulis la había recuperado de los escritos de Merezhkovski, Ivan Wallin y otros; Ford Doolittle y sus colegas habían ofrecido algunas de las primeras pruebas moleculares que ayudarían a confirmarla; la secuenciación adicional de genes en lentos y laboriosos estudios le dieron más apoyos; pero la aceptación general aún no había llegado. Como Martin me recordó, en 1925 se había calificado a la endosimbiosis de «demasiado fantástica para mencionarla en la respetable sociedad de los biólogos»,[18] y, para muchos de ellos, todavía seguía pareciendo demasiado fantástica. A los jóvenes doctorados de la generación de Martin se les advirtió de que ni siquiera mencionaran la teoría en las pruebas y entrevistas de acceso a puestos académicos. «Era completamente tabú», me dijo. Hasta que, de pronto, dejó de serlo, cuando los nuevos datos moleculares reunidos por Doolittle y otros demostraron que los orgánulos celulares como las mitocondrias y los cloroplastos portaban genomas en los que se reflejaban sus orígenes bacterianos. Unos años después, la respetable sociedad de los biólogos había aceptado la teoría. Por aquel entonces, a mediados de la década de los ochenta, Bill Martin comenzó su trabajo.

Había interrumpido sus estudios en Texas A&M, trabajado como carpintero y viajado por Europa, donde adquirió un alemán fluido, hasta que volvió a invadirle el interés científico y se matriculó en una universidad de Hannover. En 1988, se había doctorado en Colonia, con una tesis sobre genética molecular y evolución de las plantas. Durante ese periodo, Martin se familiarizó con la genética bacteriana y con quienes la estudiaban, que tenían ya conocimiento de la THG. El primer proyecto de investigación que tuvo entre manos, sobre las enzimas de los cloroplastos, lo condujo directamente a la teoría de la endosimbiosis y al papel que en ella desempeñaba la THG. Ya sabía que era probable que la teoría fuese correcta, ahora aprendió otra cosa importante, que los genomas encontrados en los cloroplastos y las mitocondrias son minúsculos, demasiado pequeños para codificar todas las enzimas y otras proteínas que esos orgánulos necesitan para funcionar. Solo son minúsculas muestras de los genomas bacterianos originales. Los demás genes, que fabrican esos cientos de otras proteínas, debían estar todavía presentes en algún lugar de la célula, pero no en los orgánulos. ¿Dónde podrían estar? En el único lugar donde se hallan protegidos, en el núcleo celular. Estos genes desaparecidos de los orgánulos tuvieron que haberse transferido de las bacterias capturadas a los núcleos de las respectivas células —tal vez, gen por gen, a lo largo de los vastos eones de la evolución eucariota—, donde quedaron insertos cuales parches en el genoma nuclear. «Así, la transferencia de genes había sido parte del esquema general desde el principio», dijo Martin. No solo hubo transferencia entre especies, sino transferencia a través de la gran frontera entre dominios. «Este era el mundo en que crecí.»

A medida que su investigación avanzaba, fue encontrando más pruebas de que este tipo de transferencia de genes —de las bacterias capturadas a los núcleos de células complejas— había sido algo común y muy extendido a lo largo de las eras y en toda clase de organismos. Ocurrió a diferentes ritmos, con distintos resultados y en diversos linajes de animales, plantas y hongos. Una planta que Martin examinó —un pequeño vegetal con flor, emparentado con la col— tiene un genoma nuclear del que el 18 por ciento es bacteriano. Otro de sus estudios demostró que la levadura, que es un hongo, contiene 850 genes de bacterias y arqueas. El genoma nuclear humano incluye más de 263.000 pares de bases (letras de código) que en origen fueron ADN bacteriano, transferido desde nuestras mitocondrias. En estos casos, y en muchos otros, el material genético escapó de los orgánulos, se introdujo en los núcleos celulares y se integró en los cromosomas. Se trató de un proceso de importantes consecuencias; el paso de ADN de orgánulos originalmente bacterianos a los cromosomas; genes extraños que a lo largo de millones de años se incorporaron a lo más profundo de la identidad de plantas, hongos y animales. Y nadie sabe —o no sabe todavía— cómo sucedió esto. Martin acabó acuñando un término para el fenómeno, la «transferencia de genes endosimbióticos».

Sería horizontal en un sentido ligeramente diferente, con un traspaso lateral de genes de un dominio de la vida a otro, sí, pero dentro de los límites de una sola célula, y, por lo tanto, aún más sutil que otras formas de THG. Comenzó cuando nuestros remotos ancestros unicelulares incorporaron esas bacterias cruciales.

Se podría entender de la misma manera que la relación entre domesticación y transferencia de tareas. Los lobos encuentran su propia comida. Los perros, al ser domesticados, confían en los humanos que los alimentan. De mutuo acuerdo, a lo largo de quince mil años, los descendientes de los lobos nos han transferido sus funciones —y responsabilidades— de búsqueda de alimentos a nosotros. Probablemente, todo comenzara con los huesos y los restos de carne que quedaban alrededor de las fogatas humanas. Y se extendió a todos los extremos. A cambio de alimentos y otros beneficios, los canes nos muestran su afecto, ladran a los carteros, cuidan rebaños, rastrean faisanes y atrapan discos al aire. Del mismo modo, las mitocondrias son bacterias domesticadas en nuestras células. Han transferido muchos de sus genes a nuestro genoma nuclear, y dependen de este para recibir las proteínas que les permiten existir y satisfacer sus necesidades. En lugar de atrapar discos al vuelo como los perros, producen ATP, esa molécula-batería antes mencionada, que proporciona paquetes de energía para que funcione el metabolismo.

Por supuesto, el descubrimiento de la transferencia de genes endosimbióticos planteaba nuevos problemas al árbol de la vida de Carl Woese, me explicó Martin. En él había demasiadas ramas que iban por todos lados, incluidas muchas que salían de las ramas principales y luego se inosculaban con otras. Y otro aspecto que complicaba más las cosas era el hecho, revelado a medida que se iban secuenciando y comparando más genomas, de que esas bacterias capturadas de manera temprana en células eucariotas —las que se convirtieron en mitocondrias y cloroplastos— habían sido a su vez receptoras de la transferencia horizontal de genes procedentes de diferentes tipos de bacterias antes de ser capturadas. Esto significaba que había ya partes de genomas dentro de otros genomas que a su vez se convertirían en partes de otros genomas, el nuestro incluido. Se trataba de un gran embrollo, un verdadero lío. Un plato de espaguetis. Algo maravilloso.

—Eso sí, no es un árbol —dijo Martin.

Mientras hablábamos aquella mañana, a veces se interrumpía para levantarse y coger un libro o para buscar en el ordenador el archivo de un artículo e imprimirme una copia, o bien echaba la cabeza hacia atrás para pensar y sacar un nuevo tema. O hacía una pausa para recuperar el hilo y me preguntaba: «¿De qué estábamos hablando?». En un momento determinado, tras un torbellino de erudita especulación sobre el origen de la fotosíntesis, los diversos métodos de fijación del nitrógeno y el valor adaptativo de sexo, dijo:

—Discúlpeme, solo estoy divagando.

—No, no. Está bien —le dije. Pero, efectivamente, quería volver a la THG y al árbol—. ¿Cuánto tiempo tenemos?

—Tenemos todo el día. Lo he reservado entero para la entrevista.

—Es usted un santo —le dije, y media hora más tarde me pidió que interrumpiéramos la conversación para irnos a comer. Exhausto por la abundancia de ideas e información, apagué la grabadora.

Me preguntó si me gustaba la comida japonesa. ¿Sushi? Sí, me gusta. A Martin le pareció estupendo, decía, porque en teoría debía perder peso, pero hoy yo sería su excusa. Nos dirigimos a su restaurante japonés favorito, donde pidió abundante y suculenta comida para ambos, comió con fruición y no me dejó pagar nada. Entre la sopa de fideos y los platos combinados, retomamos el origen de las células eucariotas, el origen del núcleo celular y el origen último de la vida. También le comenté, algo avergonzado, que había visto en el hotel la transmisión en directo de la Super Bowl, en el ordenador, desde las dos a las cuatro de la madrugada, y luego me había metido en la cama para descansar unas horas antes de salir a conocerle. Los Patriots ganaban a Seattle con la segunda intercepción de Malcolm Butler, lo que valió cada minuto de sueño perdido. Me dijo que a él también se lo parecía, que también lo había visto. Me estuve preguntando todo el tiempo dónde estaba el brusco, intolerante con los necios y supercombativo Bill Martin.

Después de la comida y el té, regresamos al despacho para seguir hablando. Ya caía la tarde cuando se ofreció a acompañarme a mi alojamiento, que no estaba lejos, para que no me perdiera. Un poco de ejercicio era mejor que otro taxi. Era un frío día de invierno, y él vestía un informal chaquetón negro con capucha, y daba unas zancadas sobre el pavimento como un John Cleese disfrazado de estibador. Llegados a un cruce, me dijo que a partir de ahí podía ir todo recto al hotel. Él regresaría al laboratorio para seguir con su trabajo. Nos dimos la mano. A ver si nos vemos otra vez y charlamos un poco más, me dijo, para luego añadir que lo habíamos pasado muy bien.

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Al comienzo del nuevo milenio, Bill Martin contribuyó a integrar la transferencia horizontal de genes en el pensamiento evolutivo y a que se considerase hasta qué punto esta hacía agitarse la idea del árbol. Aunque no participó en el trabajo del fin de semana en Halifax con Doolittle, Lawrence y Gogarten, publicó una serie de artículos, solo o en colaboración, con el mismo espíritu. El primero de ellos, titulado «¿Hay algo erróneo en el árbol de la vida?», precedió en tres años al manifiesto de Ford Doolittle. En otro artículo, trataba, como ya he mencionado, el carácter de «mosaico» de los genomas bacterianos.[19] Dadas las pruebas de la ocurrencia de transferencia horizontal en tiempos relativamente recientes y de forma abundante en un microbio tan familiar como E. coli, con casi una quinta parte del genoma adquirido de otras bacterias, Martin encontró «bastante inquietante» considerar el papel que la THG debió de haber desempeñado en la noche de los tiempos.[20] «Inquietante» si se considera en retrospectiva, como un presagio de que el pasado, no el futuro, todavía guardaba grandes sorpresas. El artículo sobre genomas en mosaico incluía una ilustración con el árbol distintivo de Martin, la gorgonia multicolor, que recogía la THG mediante líneas fusionadas y tonos mezclados. «Es un árbol precioso. Quiero decir, que tiene un aspecto bonito —me dijo con un punto de orgullo—. Lo dibujé yo solo.» Muy diferente del estilo a mano alzada de Ford Doolittle, pero destinado a remarcar los mismos tres puntos, a saber, que la forma del árbol es importante, que es contraintuitiva y que es de esa manera.

En un artículo posterior, en coautoría, titulado «El árbol del 1 por ciento», Martin describía el modo en que la transferencia endosimbiótica de genes, su tipo de transferencia favorito, continúa moviendo genes de origen bacteriano de las mitocondrias y los cloroplastos a los genomas nucleares de criaturas complejas. Señalaba que solo el 1 por ciento de los genes de un genoma bacteriano o arqueano promedio —y tal vez bastante menos del 1 por ciento del genoma de una eucariota— es tan complejo y esencial para el organismo como para no ser susceptible al intercambio por THG. La cifra del 1 por ciento provenía del trabajo de otro grupo de científicos, que había estudiado treinta y una proteínas seleccionadas de entre las aproximadamente tres mil que hay codificadas en el genoma de una procariota promedio, y presentado estas proteínas «universales» como base para el análisis filogenético. Martin y un coautor volvieron la lógica de ese grupo contra sus propias conclusiones. Estaba claro que uno podría usar los genes estables de preferencia para definir un solo árbol, era lo que Woese había hecho con la molécula ARNr 16S, aunque Martin no lo señaló de forma tan explícita. Pero, de hacerlo así, el árbol de la vida sería en realidad solo «el árbol del 1 por ciento» de esos genomas,[21] se trataría, en resumen, de una pequeña selección, inequívoca pero no necesariamente representativa. Y si el árbol recoge la historia de solo el 1 por ciento de cada genoma, ¿qué sentido tiene? Sería mejor representar la historia de la vida con gráficos y teorías que dibujar una especie de árbol marginal.

El árbol reticulado de Martin, dibujado por él mismo, 1999.

De Martin (1999), «Mosaic Bacterial Chromosomes: A Challenge En Route to a Tree of Genomes», BioEssays, 21, n.º 2, fig. 2. Cortesía de William Martin.

A Carl Woese no le era ajeno todo esto desde Urbana. Vio el despliegue de los descubrimientos de transferencia horizontal de genes y respondió al desafío que suponían para su gran árbol. Mientras los cuatro jinetes de la THG galopaban por el campo de batalla con las banderas desplegadas, Woese pasó a tener en consideración el fenómeno y a darle un sentido particular. Tomó una posición de repliegue, lo que le permitió celebrar la importancia de la THG mientras reconciliaba —o parecía reconciliar— los nuevos datos de la genética lateral con sus antiguas ideas y sus descubrimientos legendarios. Entre finales de la década de 1990 y principios de la de 2000, publicó una serie de artículos conceptuales sobre la evolución temprana, los orígenes de las formas de vida celulares y lo que comenzó a llamar «el árbol filogenético universal».[22] Con este último término se refería a su árbol de la vida, el único derivado de la comparación de secuencias de ARN ribosómico.

A un conjunto de cuatro, de entre esta serie de artículos, se lo ha venido a llamar su «serie milenial»;[23] y, como un comentarista experto señaló tras la muerte de Woese, eran peculiares en varios sentidos. No informaban de ninguna nueva investigación. Pero es que tampoco se trataba de artículos de revisión por pares en el sentido habitual. Apenas contenían datos de su propio trabajo o de algún otro. Eran demasiado serios y dogmáticos para pasar por ensayos o artículos de opinión. El comentarista, un brillante biólogo ruso-estadounidense llamado Eugene Koonin, que era bastante respetuoso con Woese, los encontraba difíciles de categorizar, excepto tal vez como «tratados» u «opúsculos». Fuera cual fuese la forma de llamarlos, eran declaraciones sobre la evolución temprana hechas por un hombre con una gran confianza personal, que había entendido este vasto e impreciso tema mejor que nadie. Lo que hace tan relevante la serie milenial es la manera en que Woese intentó resolver la tensión entre la difundida transferencia horizontal de genes y su querido árbol universal, y lo hizo empujando la THG a un pasado muy lejano.

Concedió que había sido un fenómeno definitorio hacía más de tres mil millones de años; los genes o información del tipo a la contenida en los genes saltaba en sentido lateral de un tipo de entidad viviente a otra. Pero la edad de la THG generalizada había sido, en opinión de Woese, anterior al tiempo en que comenzara a crecer y ramificarse el árbol de la vida. Había tenido lugar antes de que existieran las especies y, por lo tanto, antes de que las ramas principales del árbol pudieran divergir de un tronco, así como de que las ramas secundarias pudieran divergir de las primeras; antes del origen de las criaturas celulares, tal como hoy entendemos las células. Woese aludía así a otra idea importante, que tampoco se podía comprobar, pero que probablemente era correcta, la de que la vida se había originado, de alguna forma, unos mil millones de años antes del origen de la primera célula reconocible.

¿Cómo fue ese periodo de la vida incipiente? Usando una frase acuñada por otro científico, lo llamó el mundo del ARN. En ese mundo, el ARN, y no el ADN, habría sido el repositorio de la complejidad —una complejidad casi aleatoria, al principio—; habría sido el ARN, no la celularidad, la unidad estructural básica de todo lo que cabe considerar vida. Ciertos componentes químicos, catalizados de algún modo por la energía, las circunstancias físicas y el azar, se habrían reunido en «agregados» de moléculas interactivas con capacidad de replicarse. El elemento esencial de esos agregados era un ARN monocatenario y poco estable. El ADN bicatenario y estable todavía no existía. Los agregados diferían entre sí, había una diversidad de elaboración, y así, a medida que se autorreplicaban haciendo uso de materiales ambientales, también empezaron a competir. Algunos desarrollaron una inclinación a traducir las secuencias lineales de bases de nucleótidos que contenían (cadenas de A, C, G y U), mediante la unión de aminoácidos en otro medio. Aquellos aminoácidos unidos constituyeron la primera forma de lo que un bioquímico llamaría ahora «péptidos» —cadenas cortas de aminoácidos—, y luego, a medida que las cadenas se hicieron más largas e intrincadas, las proteínas. Estos «agregados» que describía Woese en 2002 se parecen a los progenotes, un concepto que había propuesto en 1987, con al menos una notable distinción: en 1987 aún no había reconocido la especial importancia de la transferencia horizontal de genes durante las primeras etapas de la evolución.

Ahora enfatizaba el fenómeno. Cuando los agregados moleculares llegaron a tener vida propia, a replicarse y a competir por la supervivencia, los fragmentos de ARN de un agregado se desprendían y se unían a otro agregado. Así fue la THG en su forma más temprana. Sucedió a menudo. El mundo del ARN era una gran orgía de materiales compartidos con promiscuidad. Conforme pasaba el tiempo y las posibilidades borboteaban, algunas de las proteínas comenzaron a resultar útiles para ayudar a replicarse a algunos agregados. En este punto, el ARN llegó a representar no solo moléculas unidas aleatoriamente, sino también información potencialmente valiosa. Pero todavía no había células en la sopa —ninguna unidad con una buena pared o membrana que delimitase una sustancia interna, que diferenciase un interior de un exterior, una individualidad de otra—, ni, desde luego, una división en grupos que pudieran llamarse «especies».

La complejidad aumentó bajo el ímpetu de la replicación competitiva. Algunos de los agregados se ayudaron de las proteínas para cumplir propósitos estructurales ligeramente avanzados, y una posibilidad que así se abrió fue la de la autocontención. Envolturas con ventajas especiales, una delimitación protegida. Bingo: hablamos de las primeras células.

Se trataba de formas primitivas comparadas con las células modernas que conocemos, probablemente permeables, torpes e inestables; pero células en algún sentido. Encerrada en una pared, o al menos en una membrana, encontraron formas de replicarse, valiéndose de instrucciones del ARN —o quizá, a estas alturas, del ADN— que contenían. La pared celular las protegía, hasta cierto grado, de las perturbaciones y confusiones de la THG, una información ruidosa que llegaba desde el exterior. Por primitivas que fueran, las primeras células se replicaban más fielmente de lo que podría permitirse una cadena desnuda de ARN. Generaron linajes. La THG se hizo menos rampante. Y, finalmente, los linajes produjeron poblaciones enteras de células que se parecían unas a otras. Llegados a este punto, podríamos llegar a darles un calificativo diferente, el de «organismos». Las células que constituían una población no eran todas idénticas, había cierta variación, pero había más similitud entre ellas que entre ellas y las células de otros linajes. Bingo, otra vez, efectivamente, hablamos de especies. Se había traspasado una importante frontera en la historia de la vida. Woese llamó a esta frontera el umbral darwiniano.

«A medida que el diseño celular se vuelve más complejo y se halla más interconectado —escribió—, se alcanza un punto crítico en el que emerge una organización celular más integrada, y la generación de novedades en sentido vertical —es decir, la herencia de progenitores a descendientes con una variación modesta, a diferencia de la transferencia horizontal de genes— puede adquirir y adquiere mayor importancia.»[24] En esta crítica línea fronteriza que es el umbral darwiniano, se inicia la evolución tal como Darwin la entendió. El lector habrá advertido que toda esta progresión se relata en tiempo presente, como si Woese estuviera allí, hace tres mil millones de años, observando los acontecimientos. Es posible que, en los momentos más trascendentes, casi pudiera sentir que asistía a ellos.

Nada de eso alteró la forma de su árbol de la vida preferido. En su artículo de 2000 sobre lo que llamó el árbol «universal», y en su tratado de 2002 sobre la evolución de las células, Woese incluyó ilustraciones de árboles casi idénticas a las que había presentado con Kandler y Wheelis en 1990. Hizo caso omiso de una década de descubrimientos en el ámbito de la transferencia horizontal, así como de las contorsiones del tipo mostrado en los dibujos de Ford Doolittle. Su árbol todavía tenía tres ramas principales, que divergían pero no se inosculaban. Woese parecía haber repudiado el desafío de la THG a base de empujarla hacia atrás en el tiempo y hacia abajo entre las raíces del árbol, antes del inicio y de la divergencia de la vida celular «moderna». Otros no estuvieron de acuerdo.

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Pasaron seis años. Aparecieron nuevos datos y se observó aún más THG. Eugene Koonin y dos colegas buscaron transferencias horizontales entre destacados linajes bacterianos y encontraron abundantes casos. Descubrieron que el porcentaje de genes que respondían a la transferencia lateral se movía en un rango que iba desde una pequeña fracción en algunas bacterias hasta un tercio de todo el genoma en Treponema pallidum, la siniestra bacteria espiral causante de la sífilis en humanos. A medida que secuenciaban genomas adicionales, Bill Martin y un par de colaboradores encontraron aún más casos de THG. Al comparar medio millón de genes distribuidos entre 181 genomas de bacterias y arqueas diferentes, el equipo de Martin concluyó que alrededor del 80 por ciento de los genes de cada genoma había llegado por transferencia horizontal en algún momento de la historia evolutiva. Peter Gogarten y un colega suyo detectaron THG en plantas; otros científicos demostraron que era importante en los hongos, y el trabajo de Julie Dunning Hotopp, que se ha mencionado antes, reveló una presencia generalizada entre los insectos. Casi se podía decir que el hallazgo de THG se había vuelto una locura científica —excepto porque con «locura» no expresaríamos la dificultad de ese trabajo, ni la profundidad de las implicaciones—. Y pocas personas fuera del ámbito enrarecido de la biología molecular evolutiva habían oído hablar de este fenómeno o del alboroto que causaba entre los expertos.

Luego, en enero de 2009, la revista británica New Scientist apareció con un árbol y el gran titular incendiario en la portada de «Darwin estaba equivocado». Bajo aquellas palabras estaba el subtítulo con letra más pequeña de «Talando el árbol de la vida».

El artículo de la portada, escrito por Graham Lawton, editor de presentaciones de la revista, comenzaba con Charles Darwin y su pequeño esbozo de 1837. Una fructífera idea que representaba los parentescos evolutivos como un árbol, señalaba Lawton, y que, en 1859, en El origen de las especies, se convirtió, de aquel escuálido esbozo, en un árbol alto y leñoso, un «gran árbol», el símil preferido de Darwin. El artículo saltaba a Ford Doolittle, para citar su afirmación de que la imagen del árbol era «absolutamente central» en el pensamiento de Darwin sobre la evolución.[25] Se había erigido en el principio unificador para entender la historia de la vida, y a lo largo de los ciento cincuenta años transcurridos desde la primera edición de El origen de las especies, la biología evolutiva se había dedicado en gran medida a conocer más detalles del árbol. «Pero, en la actualidad, el proyecto se viene abajo —escribió Lawton—, hecho pedazos por una avalancha de pruebas en contra.» Hablaba de la transferencia horizontal de genes.

El artículo era una introducción adecuada al tema, a pesar de las provocaciones engañosas de la cubierta y del hecho de que además hallaran eco tanto dentro del artículo como en su título, «Hachazos al árbol de Darwin». Los periodistas, a menudo, no tienen el privilegio de titular sus propios reportajes, pero el editor de presentaciones puede hacerlo, por lo que es difícil saber quién es el responsable. La alusión a la tala y derribo, las imágenes del mundo de los leñadores y la afirmación de que Darwin estaba equivocado eran manifestaciones intencionadamente extremas. Quizá aumentasen las ventas de la revista e incitasen a los lectores a hojearla, pero no hacían sino caricaturizar el verdadero desafío a la ortodoxia darwiniana que los nuevos descubrimientos implicaban. El artículo contenía más matices, pero seguía siendo bastante drástico. Lawton citaba el texto de Doolittle de 1999, aquel que había salpicado con este debate las páginas de Science, y también un comentario más reciente de este investigador, presumiblemente recibido por correo electrónico o por teléfono: «El árbol de la vida no es algo que exista en la naturaleza, es una forma que el ser humano tiene de clasificar la naturaleza».

También citaba el trabajo de Bill Martin —su crítica del árbol del 1 por ciento—, y mencionaba la endosimbiosis, pero observó que, por un tiempo, los biólogos evolutivos habían tenido la THG por un fenómeno marginal. Nada más. Michael Rose, un investigador de la Universidad de California en Irvine, le dijo a Lawton llanamente: «Hay un intercambio promiscuo de información genética a través de diversos grupos».[26] Aquel mencionó la transferencia de genes endosimbióticos de los orgánulos como otra versión de este proceso, insistiendo en que la THG se da en eucariotas lo mismo que en bacterias y arqueas. Añadió una declaración de John Dupré, un filósofo de la biología inglés: «Si hay un árbol de la vida, es una pequeña estructura anómala que crece fuera de la red de la vida». Finalmente, el artículo volvió a Ford Doolittle, que parecía incómodo con la vehemencia del ataque que había contribuido a lanzar. «Deberíamos calmarnos un poco con esto —dijo Doolittle a Lawton—. Entendemos la evolución bastante bien, solo que es más compleja de lo que Darwin imaginó. El árbol no es el único modelo.»

Otros científicos no quisieron calmarse. Querían ver, escribió Lawton, entreverando sus propias metáforas, el «desenraizamiento del árbol» como el comienzo de algo más grande y radical.[27] Pero ¿se trataba de arrancar el árbol o de talarlo? No importaba. «Es parte de un cambio revolucionario en la biología», dijo Dupré. La teoría de la evolución, tal como se entenderá en el futuro, hablará mucho más de fusiones, adquisiciones y colaboraciones que de cambios en linajes aislados; no lo hará solo de la divergencia de ramas, sino también de su inosculación. Otro científico, un investigador posdoctoral y coautor con Doolittle llamado Eric Bapteste, señaló: «El árbol de la vida ha tenido su utilidad». En manos de Darwin, esa imagen había ayudado a muchos a imaginar la evolución cuando esta era una idea nueva y sorprendente. «Pero, ahora, nosotros sabemos más sobre ella —decía Bapteste—; es hora de avanzar.»

La fecha que exhibía la portada de aquel número de New Scientist era el 24 de enero de 2009. Un día muy oportuno: dos semanas después se cumplía el bicentenario de Charles Darwin, y los biólogos e historiadores de todo el mundo celebrarían su vida, su obra y su teoría. Todo el año 2009 estuvo plagado de actos y retrospectivas en torno a Darwin, desde Cambridge hasta Bombay y Albuquerque. Los editores de New Scientist parecían haber planeado su propia conmemoración, en la que se exponía la necesidad de ponerse a cortar árboles; una celebración equívoca de los doscientos años del nacimiento del señor Darwin. Aprovechando la oportunidad del bicentenario, con la amplia (aunque breve) atención pública que se dio a todos los temas darwinianos, presentaron el artículo de Graham Lawton como una señal de alerta de que nuevos descubrimientos —genes que se movían de lado, ¿quién lo diría?— continuaban alterando la idea que teníamos de la historia de la vida. La idea parecía útil. Pero el titular de la portada era pura provocación: Darwin, el homenajeado, estaba equivocado. De forma rauda y enérgica, algunos grandes nombres de la biología evolutiva mostraron su desacuerdo.

Daniel Dennett es un distinguido filósofo, autor de La peligrosa idea de Darwin, entre otros escritos. Jerry Coyne es un biólogo evolutivo de la Universidad de Chicago, conocido por su trabajo sobre el proceso de la especiación y como potente voz defensora de la ciencia evolucionista contra el creacionismo. Richard Dawkins es autor de El gen egoísta y de muchos otros libros, entre ellos El espejismo de Dios, y probablemente el darwinista ateo más conocido y ruidoso. También es un personaje extremadamente brillante, con un ingenio peligroso y confiado. Ellos tres, junto con otro biólogo, Paul Myers, un influyente bloguero, escribieron juntos una carta indignada a New Scientist, que la revista publicó al mes siguiente. Comenzaba así: «¿En qué estaban pensando?».[28]

Se quejaban de la estridente negatividad de la portada con respecto al árbol de la vida, más que de las explicaciones más matizadas del artículo. Anunciar que «Darwin estaba equivocado», argumentaban Dennett y compañía, daría alas y consuelo al enemigo, y ofrecería «a los creacionistas una oportunidad de oro para engañar a los docentes, a los estudiantes y al público en general sobre el estado de la biología evolutiva».

En ese punto seguramente tenían razón. Los creacionistas aprovecharon la oportunidad, de oro o de otra clase. De inmediato se dio un ejemplo en una web creacionista llamada Apologetics Press, bajo el título «Sorprendente reconocimiento: “Darwin estaba equivocado”». El texto, escrito por un tal Eric Lyons, esbozaba los puntos principales del artículo de Lawton, citaba a Doolittle y a otros, y presentaba la imagen del árbol como otro «concepto icónico de la evolución» que atravesaba «momentos difíciles».[29] A medida que las décadas pasan y se acumulan más datos, afirmaba Lyons, se va evidenciando que las pruebas de la evolución de antaño estaban equivocadas. «Uno se pregunta qué más hará falta —decía—, para convencer a los evolucionistas de que no solo el árbol de la vida de Darwin ha de ser desechado, sino toda la teoría de la evolución.» El uso que hacía Lyons del titular de New Scientist era exactamente lo que Dennett y sus colegas se habían temido.

Entre el escándalo de la portada de la revista y la discusión sobre la significación esencial o no esencial del árbol, se pasó completamente por alto un comentario más tranquilo de New Scientist, aparecido en un editorial. Esta nota introductoria intentaba poner el artículo de Lawton en una justa perspectiva y negar de antemano la alegre malinterpretación creacionista que pudiera hacer gente como Lyons. La biología, como la física, decía el editorial, es un trabajo en elaboración. Ya antes hubo grandes turbulencias en el pensamiento evolutivo. Estuvo el pensamiento original debido a Darwin y Wallace en el siglo XIX. Se dio una segunda revolución en las décadas de los treinta y los cuarenta del siglo XX, cuando la genética mendeliana se integró con la selección natural darwiniana y con las matemáticas. Esto se conoció como la síntesis moderna de la teoría de la evolución, y también como neodarwinismo. Y ahora, en la era de la biología molecular y la secuenciación de genomas, ciertos temas biológicos importantes «han resultado ser mucho más complejos de lo que jamás imaginamos». Era un modo suave de decir las cosas. «Ahora que celebramos el doscientos aniversario del nacimiento de Darwin —decía el editorial—, esperamos una tercera revolución que cambiará y fortalecerá la biología.»[30]

¿Se está produciendo esa tercera revolución? Si es así, se podría argumentar que dio comienzo con Carl Woese, cuando admitió la vaga pero astuta sugerencia de Francis Crick de hacer una «taxonomía de las proteínas» como indicador de la relación entre los diferentes organismos. El trabajo solitario de Woese abrió el campo, ahora abarrotado, de la filogenética molecular y llevó al reconocimiento de que, aun contra una señal tan potente como el ARNr 16S, la transferencia horizontal de genes hacía la historia de la vida inimaginablemente más complicada de lo que Charles Darwin pudo haber estimado. También despertó la curiosidad por lo que de extraordinario había acontecido en un pasado tan remoto como el anterior a lo que Woese llamó el umbral darwiniano. El centro de todo era la evolución, para lo que se fue más allá del pensamiento de Darwin, pero sin negarlo, del mismo modo en que Einstein y la mecánica cuántica fueron más allá de la física de Isaac Newton. «Nada de esto debería dar cobijo a los creacionistas», añadía el editorial de New Scientist.[31] De nuevo daba en el clavo, pero, por supuesto, se lo dio de todas maneras.

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En el momento en que el escándalo irrumpió en las páginas de New Scientist, Ford Doolittle había iniciado lo que medio en serio medio en broma llamaba «una retirada a la filosofía». Sus charlas en encuentros y sus publicaciones, especialmente el artículo de 1999 en Science, habían hecho de él un destacado portavoz de quienes pensaban que la transferencia horizontal de genes era de enorme importancia, y que «la historia de la vida no se puede representar adecuadamente como un árbol».[32] Árbol o no árbol, esa era la cuestión. Algo muy importante para muchos biólogos, no solo para Dawkins, Dennett y Coyne, por causa de su compromiso en dos luchas paralelas: la lucha por entender la historia de la vida, claro, y también la lucha por defender la enseñanza de la teoría evolucionista de los ataques retóricos y políticos de los creacionistas. Ahora, la propia imagen del árbol se había vuelto controvertida, con unos biólogos que «abrazaban los árboles» y otros que «querían cortarlos», y que discutían entre ellos sobre si sí o si no.

«No me crea malestar el haber iniciado ese debate polarizador —me dijo Doolittle—, porque creo que ha sido útil.» Fue un estímulo para nuevas ideas y trabajos, favoreció los esfuerzos por obtener más datos y generó nuevas hipótesis, «algunas de las cuales han resultado ser interesantes y probablemente verdaderas, y algunas otras —dijo riéndose entre dientes— solo están empezando a resultar interesantes». A lo que añadió: «Siempre he creído que, si uno no se equivoca la mitad de las veces, es que no es lo bastante valiente».

Pero llegó un momento en que comenzó a dejar de rentar. «Me cansé un poco de abrir todas las revistas y decirme: “A ver, ¿este artículo está conmigo o contra mí?”.» Fue dándose cuenta, cada vez con más claridad, de que eso no era en realidad un problema científico, sino un problema filosófico, figurativo y semántico. «Que haya o no un árbol de la vida —me dijo Doolittle—, depende en gran medida de lo que entendamos por un árbol de la vida.»

Esto le recordaba una paradoja clásica que los filósofos llaman el problema de la nave de Teseo, planteado por Plutarco hace dos milenios en su Vida de Teseo. Este, héroe legendario, regresa a Atenas después de una aventura épica en Creta, y los atenienses deciden conservar su nave para siempre como una reliquia histórica. Pero es una reliquia que aún puede navegar. No la dejan anclada ni la colocan sobre un pedestal, sino que la usan en importantes viajes ceremoniales. Algunos tablones se pudren con el tiempo y han de reemplazarse. Cuantos más tablones se pudren, más tablones nuevos hay que poner. ¿En qué momento la nave de Teseo ya no es la nave de Teseo?[33] Difícil de decir. Pues el mismo problema se plantea, según Doolittle, con la identidad de un organismo y su linaje después de miles de millones de años de transferencia horizontal de genes. Si sus genes son mitad bacterianos y mitad arqueanos, ¿pertenece ese organismo al grupo de las bacterias o al de las arqueas? ¿O se trata de una pregunta imposible de contestar? ¿O carece de sentido?

Doolittle decidió que la mejor manera de entender el árbol es asumir que representa una hipótesis sobre la historia y la relación entre todos los seres vivos. Esto ya lo había dicho en 2000 en el artículo de Scientific American, pero de pasada, sin desarrollar la idea. Ahora la desarrollaba. No es solo una «hipótesis atractiva»[34] surgida de la nada o por consenso; es la hipótesis que Charles Darwin formuló en 1837, cuando dibujó ese pequeño boceto en su cuaderno B y garabateó encima de él: «Creo yo». La hipótesis estaba destinada a explicar los patrones que había observado en organismos vivos y fósiles, los cuales lo convencieron de que había habido una evolución. Pero, si la hubo, ¿cómo fue? Desde una ascendencia común, argumentó, comenzando con unas pocas formas originales, o tal vez una sola, que experimentaron lentamente algunos cambios, de modo que unas divergieron de otras y se diferenciaron en muchas especies. Estos cambios acontecieron principalmente a través de un proceso que llamó selección natural. Si todo esto era correcto, ¿cómo se vería la historia de la vida? Aquí viene la hipótesis de Darwin: se vería como un árbol.

Pero la hipótesis del árbol funciona mal en la historia de las bacterias y las arqueas, con todos esos intercambios laterales; y funciona de manera imperfecta en todo lo demás. No se puede culpar a Darwin. No existía la filogenética molecular para enmarañar su pensamiento. No sabía nada de la transferencia horizontal de genes. Hizo lo que pudo, y lo hizo extremadamente bien, con las pruebas que pudo recabar.

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Axel Erlandson era un agricultor de nacionalidad estadounidense nacido en Suecia, cuyos padres habían emigrado a Estados Unidos siendo él un niño. Se crio en Minnesota y, en 1902, se afincó en el Valle Central de California, atraída su familia por la promesa de tierras de regadío y de un clima soleado. Se casó, tuvo una hija, y se dedicó a cultivar habas y otras plantas, en un terreno de su propiedad situado cerca de Hilmar, a mitad de camino entre Modesto y Merced. Un día, observó que, en un seto, dos ramas de dos arbustos distintos se inosculaban y fusionaban de forma natural. Inspirado en esta anomalía, como John Krubsack en Wisconsin, Erlandson se dedicó al mismo y extraño pasatiempo, el de dar a los árboles curiosas formas no naturales. Aprendió por ensayo y error, y obtuvo resultados sorprendentes. Sus métodos consistían en podar, injertar, doblar y sostener sus retoños arbóreos con estacas y andamiajes externos hasta que crecieran firmemente, en una determinada posición. Cuando se le preguntaba por su secreto para formar árboles raros, contestaba burlonamente: «Les hablo».[35]

Erlandson prefería las especies más flexibles, como el sicomoro, el sauce, el álamo, el abedul y (como Krubsack) el saúco. Sus creaciones se conocían por los nombres descriptivos que recibían. Creó un Árbol de aguja e hilo, con ramas cruzadas en diagonal, algunas de las cuales pasaban a través de unos huecos que formaban las otras. Creó una Ventana de catedral, que se asemejaba a una gran vidriera polícroma y surgía de unos pequeños árboles plantados en fila. Creó un Árbol escalera, un Árbol de cabina telefónica, un Árbol tipi, un Árbol de gafas de dos lentes, un Árbol en arco, un Árbol de puerta giratoria y un Gigante de nueve dedos. Y plantó seis sicomoros dentro de un Árbol canasta. Nadie había visto nunca semejantes formas en árboles naturales, silvestres o domésticos, crecidos conforme a sus reglas arbóreas. Erlandson veía en su imaginación árboles que no podían existir, y consiguió materializarlos. El hombre debía de tener alguna clase de cándida demencia.

O tal vez no. Veinte años después, recién terminada la Segunda Guerra Mundial e iniciado el boom del turismo de posguerra en California, se le ocurrió la idea de hacer de sus esculturas arbóreas una atracción de carretera. Tal vez su pasatiempo podría darle algún dinero.

Compró un terreno en la vieja carretera entre San José y Santa Cruz, que conducía desde unos suburbios en crecimiento hasta el océano, y trasladó su extraño vivero a la nueva propiedad. Trasplantó aquellos de entre sus originales árboles que eran susceptibles de pasar por el trance, cortó los demás, los transportó como si fueran muebles, y comenzó a crear otros. En 1947 abrió sus puertas. No había muchos, pero eran suficientes. Los visitantes se desviaban y se detenían allí, hacían sonar una campana, y Erlandson les enseñaba por un módico precio la colección. Hubo un goteo constante de visitantes, al menos hasta la construcción de una nueva carretera, la autopista 17, que desviaba la mayor parte del tráfico desde la vieja. En un buen año, podía ganar más de trescientos veinte dólares. Llamó a aquel lugar el Circo de los Árboles.

Los posteriores avatares de Axel Erlandson no nos interesan aquí. Simplemente pretendo subrayar un aspecto de la desconcertante antinaturalidad de la topiaria. El otro circo de árboles peculiares se formó, como hemos visto, a partir de los datos genómicos y del análisis filogenético de fines de la década de 1990 y dentro las dos primeras décadas del presente siglo. Esta particular topiaria continúa. Ford Doolittle dedicó su «retiro» filosófico a pensar en todo lo que aquello significaba, pero muchos de sus antiguos estudiantes y becarios posdoctorales son hoy prominentes investigadores en este campo, que contribuye a iluminar la historia más remota de la vida. Bill Martin y sus colegas continúan haciendo trabajos importantes, y lo mismo Peter Gogarten, Jeffrey Lawrence, Eugene Koonin y muchos otros, demasiados para caber en una lista. En la última década han aparecido investigadores más jóvenes, voces frescas —como Thijs Ettema, un holandés que hace su trabajo en Suecia—, que estudian nuevos linajes de arqueas, con la luz que estos pueden arrojar sobre la evolución temprana. El enorme aumento del número de genomas secuenciados y puestos a disposición de todos los investigadores en los bancos públicos de datos, así como de la potencia de los ordenadores de última generación y del software que se utiliza para analizar esos genomas, ha levantado olas de descubrimientos, y acumulado conocimientos en sus rompientes. Nadie puede ya estar al tanto de todo en detalle o reducirlo a una narrativa lineal. Pero, en medio de todos estos nuevos datos, fenómenos e ideas, los científicos abordan algunas grandes cuestiones.

Tres cuestiones en particular sobresalen entre las demás. La primera es si es cierto que Charles Darwin estaba equivocado. Y si es así, ¿sobre qué? ¿Ha sufrido su teoría de la evolución serios desafíos o se ha enmendado sin más? La segunda es cuáles son los orígenes de la célula eucariota. La endosimbiosis y las ideas de Merezhkovski, Margulis y otros defensores de esta concepción solo son el principio para responder a esta cuestión. Las mitocondrias y los cloroplastos son bacterias capturadas, sí, pero ¿qué hay del resto de la transición definitoria, de las procariotas a las eucariotas, que tuvo lugar hace unos dos mil millones de años? ¿Cómo se formó el núcleo celular? ¿Cuál era la identidad de la célula huésped, el receptáculo dentro del cual se produjeron todas estas fantásticas mejoras? ¿Cuáles fueron exactamente los materiales y las circunstancias que convergieron para conformar tan compleja entidad celular, ancestro de todos los animales, todas las plantas, todos los hongos y otras criaturas eucariotas? ¿Cómo empezó a darse tal complejidad?

La tercera cuestión es la que nos pilla más cerca, la de qué implicaciones tienen estos descubrimientos en relación con el concepto de la identidad humana. ¿Qué es un individuo humano? ¿Qué somos todos y cada uno de nosotros? La realidad es más extraña de lo que podríamos pensar.

SÉPTIMA PARTE

El plural ser humano

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La comprobación de que en el cuerpo humano sano habitan bacterias y otros microbios se remonta muy atrás, al menos al día en que Antoni van Leeuwenhoek se raspó un poco de placa dental y miró lo que había en ella a través de una de las lentes que él mismo fabricaba. Desde entonces se dio un gran salto de unos trescientos años hasta el momento en que los científicos pudieron apreciar hasta qué punto estamos colonizados por otros organismos y comenzar a censarlos. Mientras tanto, se fue desarrollando la microbiología moderna. Pero la conmoción de Leeuwenhoek al descubrir que unas extrañas criaturas habitaban en su propia boca, sería más tarde igualada por la del mundo científico cuando se descubrieron unos extraños genes en el propio genoma, por no hablar de la proliferación de unos microbios que pululaban entre los diversos compartimentos y superficies del cuerpo humano.

Mucha gente ha oído hablar del «microbioma». Se trata de un término científico de moda en la actualidad. Aparece en las noticias, en las revistas y en las solicitudes de subvenciones de muchos científicos. Se trata de una etiqueta muy apropiada para el fenómeno por el que unas minúsculas criaturas son parte constitutiva de otras más grandes, y de cuya presencia ha habido en años recientes un reconocimiento explosivo. La palabra es antigua, pero Joshua Lederberg contribuyó a popularizarla con el significado de «comunidad ecológica de microorganismos comensales, simbióticos y patógenos que comparten literalmente nuestro espacio corporal y que hasta aquí han sido ignorados como determinantes de la salud y la enfermedad».[1] Como esta definición indica, «microbioma» se usa por lo común en el sentido de «microbioma humano», es decir, la comunidad de microbios que reside en nosotros. Todas las criaturas multicelulares complejas tienen una versión propia de estos moradores. El microbioma del caballo y el microbioma del tigre estarían compuestos por comunidades diferentes que viven en su particular mundo microbiano. El nuestro es solo nuestro. Estos microbios particulares han evolucionado como partícipes de la comunidad humana. Nosotros, por nuestra parte, hemos evolucionado con una íntima dependencia de ellos.

Por supuesto, el microbioma humano no constituye una lista invariable de especies microbianas comunes a todos los individuos en todo momento, sino que se trata de un conjunto caleidoscópico de posibilidades. Así como el término «genoma humano» puede hacer pensar que hablamos de una sola entidad, cuando en realidad comprende una notable variación entre individuos, también lo es el de «microbioma humano». Al hablar de «estos particulares microbios» que son partícipes de la comunidad humana, me refiero a toda una lista de residentes y combinaciones de residentes del cuerpo humano, por dentro y por fuera, los cuales difieren un tanto de un individuo a otro y cambian con las circunstancias y el tiempo.

Esta variabilidad del microbioma es la razón de que sea tan relevante para una nueva forma de entender la salud humana. La composición de los microbios residentes en cada uno de nosotros es contingente, depende de quiénes somos, qué hacemos, cómo hemos nacido y crecido, adónde viajamos y qué comemos. Y esas contingencias tienen repercusiones.

El microbioma humano es ya un tema importante de investigación y de interés médico, por su implicación, o presunta implicación, en una amplia gama de afecciones, como obesidad, diabetes infantil, asma, enfermedad celiaca, colitis ulcerosa, ciertos tipos de cáncer, enfermedad de Crohn y otras. Los científicos han comprobado que una persona sana posee un microbioma sano y diverso, y que, si el microbioma está mermado o alterado, o si, por intervención de un factor u otro, no se desarrolla, esto puede tener efectos perjudiciales. Así como la presencia de ciertos microbios en un cuerpo humano puede ser problemática —llamamos a esto «enfermedad infecciosa»—, la ausencia de otros puede acarrear, a su vez, otros tantos inconvenientes. La pérdida de Bacteroides thetaiotaomicron en el intestino de una persona puede dificultar la digestión de verduras. Un desequilibrio entre los microbios, como el exceso de algún tipo determinado y la escasez de otro, también puede causar problemas. Si se altera la comunidad bacteriana del colon por la administración de un antibiótico, la pequeña población residente de Clostridium difficile —que sobrevive al antibiótico y se ve entonces libre de competencia debido a la eliminación de muchas otras bacterias— puede provocar una infección aguda capaz de debilitar la pared intestinal, causar fiebre, descomposición y, en algunos casos, incluso la muerte.

Según una estimación reciente, hay unos treinta y siete billones de células humanas en el cuerpo de cada persona. También hay unos cien billones de células bacterianas, una proporción de casi tres a uno. Otros estudios ofrecen una proporción más baja, aproximadamente de uno a uno, lo que supondría siete billones de células bacterianas en el cuerpo humano. Y no se cuentan los microbios no bacterianos —las «partículas» víricas, las células fúngicas, las arqueas y otros pasajeros de menor tamaño— que residen de forma habitual en las entrañas, la boca, las fosas nasales, los folículos, la piel y otros lugares externos del cuerpo. Estos polizones pueden representar a más de diez mil especies —o «especies», así, entre comillas, dada la falta de claridad de la categoría aplicada a las células procariotas—. Alrededor de una décima parte de esta diversidad, tal vez mil especies, está compuesta por bacterias que viven dentro del intestino humano. Puesto que cada una de los billones de células microbiómicas es por lo general mucho más pequeña que una célula humana, el microbioma completo constituye solamente entre el 1 y el 3 por ciento de la masa del cuerpo humano. En un adulto de noventa kilos, varía entre 0,9 y 2,7 kilos; y el volumen, entre 1,4 y 4,25 litros. Pero en esta pequeña medida, dichas células están activas, y la actividad que llevan a cabo tiene consecuencias.

Pero esto no es ni la mitad de lo que se podría decir a este respecto. En tiempos recientes, otros libros, unos más técnicos y otros más divulgativos, han descrito la naturaleza y el funcionamiento del microbioma humano. Entre los mejores de estos últimos está Yo contengo multitudes, de Ed Yong, una animada exposición enciclopédica de la dinámica del ecosistema microbiano, tanto en los seres humanos como en otras especies. Mi propósito es diferente, y hay una gran parte del mismo terreno que no hará falta cubrir aquí. Pero, ya que el microbioma ha entrado en la cultura popular, es un buen punto de partida para hablar de otra cosa, de algo aún más fundamental y delicado, una nueva apreciación de la naturaleza compuesta de la identidad humana.

Leeuwenhoek informó del descubrimiento de las minúsculas criaturas que había en su boca, junto con otras observaciones similares hechas en otras cuatro personas, en una carta a la Royal Society fechada el 17 de septiembre de 1683. A simple vista, la placa dental consistía en «un poco de materia blanca, tan espesa como si fuese una masa». Pero, aumentada al microscopio, era más que eso: «En la mayoría de las ocasiones he observado, con gran asombro, que en la mencionada materia hay una gran cantidad de animálculos vivos, muy pequeños, que se mueven con gracia». En el más grande apreciaba «un movimiento enérgico y veloz, y se disparaba en el agua (o en la saliva) como un lucio por el río».[2] Un movimiento muy rápido, sin duda, pues los lucios son como una flecha en comparación con una lubina o una carpa. Los más pequeños «giraban como un trompo». Era un ecosistema rico y activo, especialmente el obtenido de uno de los sujetos del estudio, un anciano que no se había cepillado los dientes en toda la vida. En la sustanciosa muestra oral de este encontró «una población de increíbles dimensiones de animálculos vivos, los cuales nadaban con más agilidad que cualquiera otra que haya visto hasta ahora». Entre estos microorganismos, había unos bastante grandes que «flexionan el cuerpo en curva para avanzar». Observó microbios de varios tipos, y la identidad de estos no puede hoy determinarse a partir de las descripciones incompletas que dejó. Pero todos esos giros y curvaturas sugieren que entre ellos podía haber espiroquetas, esas bacterias con forma de sacacorchos.

Esta posibilidad viene respaldada y situada en un contexto más amplio por el informe de un equipo de microbiólogos médicos publicado en 1994, más de tres siglos después. El jefe era Ulf B. Göbel, de la Universidad de Friburgo. Indagando en la biodiversidad en la boca de una joven de veintinueve años con periodontitis severa —una enfermedad de las encías que le deterioraba los dientes desde la mandíbula—, estos científicos encontraron decenas de tipos de espiroqueta que parecían pertenecer a un solo género; se trataba de Treponema, famoso por el Treponema pallidum, el pequeño demonio que causa la sífilis. Resultó que otros treponemas, aunque menos calamitosos, eran, con todo, problemáticos. Causaban periodontitis como la observada en aquella mujer. Pero lo que hace que este caso sea notable para nosotros no es la diversidad de los sacacorchos comehuesos que pueden proliferar en la boca de una persona, sino que el grupo de Göbel hiciera el trabajo empleando la metodología de Carl Woese.

Más específicamente, identificó esa variedad de tipos diferentes de espiroquetas orales mediante la secuenciación y la comparación de muestras de ARNr 16S. Pero además fue más allá que Woese, que había hecho su trabajo multiplicando bacterias y otros microbios en cultivos para luego extraerles ARN ribosómico. A veces, los microbios no pueden cultivarse en cautividad. Tienen un carácter demasiado silvestre y son en exceso sensibles para poder cultivarlos en un laboratorio. En estas circunstancias se necesita un método diferente para detectar nuevos microbios desconocidos. Ese método lo había desarrollado, como Göbel y sus colegas reconocieron, el gran amigo y principal acólito de Woese que fue Norman R. Pace.

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Norman Pace creció, durante la década de los cincuenta, en una pequeña ciudad de Indiana. Fue un niño brillante con un gusto temprano por la ciencia. Se rompió el tímpano izquierdo mientras hacía un experimento de química casera y, como Ford Doolittle, comenzó a tomárselo más en serio y a ver una trayectoria profesional tras el vuelo del Sputnik. Cuando iba al instituto, asistió a un campamento de verano dedicado a las ciencias. Luego, fue a la universidad de una gran ciudad como Bloomington. En 1964, amplió sus horizontes de pradera trasladándose a la Universidad de Illinois como estudiante de posgrado, atraído por la posibilidad de hacer el doctorado con Sol Spiegelman, figura eminente a la sazón, renombrado por su investigación de los ácidos nucleicos. Carl Woese llegó a Urbana casi al mismo tiempo, con treinta y seis años, contratado como profesor asociado, aún entonces un completo desconocido que apenas había comenzado a trabajar en su primer libro sobre el código genético. El laboratorio de Woese estaba en el mismo pasillo que el de Spiegelman, ambos en la tercera planta de Morrill Hall. Parece que Pace, al igual que Ford Doolittle, aunque varios años antes, encontró al joven Woese más sociable y, en cierto sentido, más motivador que el intimidante doctor Spiegelman y sus zapatos con suelas de crepé.

«Teníamos charlas amigables. Estaba justo al final del pasillo —me contó Pace cincuenta años después, cuando nos sentamos a hablar en su laboratorio de la Universidad de Colorado en Boulder—. Y estaba haciendo algunas cosas que me interesaban bastante.» Pero tal vez el término «hacer» no fuera el adecuado para sus profundas especulaciones, así que Pace se corrigió: «“Pensando” en cosas que me interesaban bastante». Esos intereses iban desde el mecanismo del código genético, el rompecabezas favorito de Francis Crick, hasta sus orígenes evolutivos y más allá, hasta los primeros estirones amorfos de la vida. Woese estaba dando vueltas a grandes preguntas y forzando los límites de lo que se consideraba accesible a la investigación científica, mas no de forma caprichosa, sino con un ferviente deseo de saber. «Ese tipo inteligente y agradable del pasillo —dijo Pace— que se dedicaba a pensar en los orígenes de la vida y todo ese tipo de cosas en las que las autoridades científicas no pensaban. —Se rio—. Nos tratamos mucho durante aquellos años.» Pace, el estudiante de posgrado, pidió a Woese, el joven profesor, que formara parte del comité examinador de su tesis. Woese accedió, y su amistad creció.

Esto era ya a fines de la década de los sesenta. Pace era un joven aventurero, siempre en forma, apasionado de la espeleología y aficionado a las motos. Estaba casado con Bernadette Pace, una mujer inquieta que tenía su propio doctorado en biología molecular. En aquellos tiempos escogió la BMW R69S como motocicleta de carretera para viajar, con Bernadette detrás, desde Alemania hasta Turquía. Su mujer quiso luego una moto propia. «Eso fue antes de que empezara con el trapecio», me dijo Pace. Bernadette llegó a ser una prometedora trapecista de nivel profesional, lo suficiente buena para actuar con el Carson & Barnes Circus, cuando una de sus trapecistas se lesionó, algo que ocurre a menudo en el trapecio. Norm y Bernadette dispusieron un trapecio en el patio de casa y, a veces, cuando la pareja organizaba fiestas, ella actuaba para sus amigos y él se ponía un sombrero de copa, medias y una pajarita, y hacía de director de circo. Nada de esto menguó la seriedad de la ciencia que hacían, con Bernadette como coautora en más de una docena de crípticos artículos. Tampoco desmerecieron como científicos a ojos de Woese, un hombre conservador, aunque un pensador radical, que veía las actividades más temerarias de Norman como meras «bravuconadas».

Tras obtener el doctorado, Pace estuvo dos años con una beca posdoctoral, y tras dejar más tarde Urbana para ocupar su primer puesto académico, siguió en contacto con Woese. Estableció en Denver su propio laboratorio, en el National Jewish Health, centro de investigación y hospital, y continuó investigando sobre lo que había sido el tema de su tesis doctoral, la replicación del ARN. Ford Doolittle fue a Denver desde Urbana e hizo el trabajo posdoctoral bajo su techo. Luego vino también Mitch Sogin, el brillante manitas que había realizado el trabajo de secuenciación inicial para Woese, todavía interesado en el ARN ribosómico. Pace publicó artículos con ambos como coautores, y también con Woese, durante los años setenta.

En la década de los ochenta, su trabajo se centró más intensamente en la aplicación de una ingeniosa idea, la de que tal vez una variante del método de Woese para identificar microbios y colocarlos en árboles de parentesco podría utilizarse para detectar microorganismos nunca cultivados en un laboratorio. Después de todo, estos microbios desconocidos, fueran lo que fueren, también tenían ARNr 16S. Si pudiera encontrarlo, extraerlo, secuenciarlo y separar una muestra de otra, no necesitaría obtener cultivos puros. O, mejor aún, podría extraer ADN en lugar de ARN de las muestras, amplificarlo a cantidades manejables y examinar los genes que codifican las diferentes versiones de la molécula ARNr 16S. Esto podría arrojar luz sobre algunas de las criaturitas salvajes y misteriosas que viven en los ambientes extremos, pero ricos en especies, así como sobre muchas otras de lugares no tan extremos, pero antes pasadas por alto. Si eso funcionara, abriría una nueva y amplia perspectiva sobre la diversidad biológica de la Tierra, ya que la mayoría de las formas de vida del planeta son microbios, y la mayor parte de esos tipos de microbios nunca habían sido —y es posible que nunca pudieran llegar a ser— inducidos a vivir y replicarse en cautividad. Eran como la materia oscura de la biología, vasta e importante, pero invisible.

Y funcionó. Pace y sus jóvenes colaboradores demostraron la validez de este principio con muestras de tres ambientes extremos muy diferentes. El primero fue una fuente hidrotermal situada a cientos de metros de profundidad en el océano Pacífico. El segundo, un estanque de lixiviación de una mina de cobre cerca de Hurley, en Nuevo México. Y el tercero, una fuente termal del Parque Nacional de Yellowstone. En el caso de la fuente hidrotermal, unos colegas de la Institución Oceanográfica Woods Hole enviaron al equipo de Pace los tejidos de un gusano tubular gigante, que al parecer habían obtenido con el Alvin, el submarino de investigación del océano profundo. De la batea de lixiviación de la mina obtuvieron casi un kilo de lodo tóxico. Lo de Yellowstone fue otra historia, casi una diversión para los chicos de Denver.

«Estaba sentado en mi despacho leyendo este libro», me dijo Norm Pace, y extrajo un grueso volumen de una estantería, el tratado de Thomas Brock sobre los microbios propensos al calor. Como ya se ha mencionado, Brock fue quien descubrió a Thermus aquaticus en las aguas termales, en Yellowstone, lo cual abrió el camino a la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (con una enzima de Thermus aquaticus) para amplificar el ADN y a todo el trabajo en biología molecular derivado. «Aquí hay un artículo sobre la fuente de aguas termales de Octopus, en Yellowstone —me contó Pace—, que incluye un montón de esos famosos filamentos rosados.» Fue el propio Brock el primero en describirlos de este modo, tras reconocer las hebras rosadas como aglomeraciones bacterianas, pero nunca logró cultivarlas en el laboratorio. Eran aún más indomables que Thermus aquaticus, posiblemente porque requerían temperaturas muy elevadas. La mayoría de los microbiólogos pensaban que el límite superior de calor soportable para cualquier forma de vida estaba alrededor de los 73 grados, hasta que Brock fue a Yellowstone a mediados de la década de los sesenta. Encontró Thermus aquaticus, por ejemplo, no en la propia fuente de aguas termales, sino aguas abajo, a lo largo de su canal de salida, a unos relativamente templados 69 grados. Pero aquellos filamentos rosados crecían en la zona más caliente de Octopus, a más de 92. «Es un calor de cojones», me recordó Pace. El agua hierve a 100 grados. Al leer el libro de Brock, se preguntó por la identidad de esos microbios propensos al calor y por cómo podían vivir. Todo esto ocurría en 1981, pero lo recordaba con nitidez, porque desempeñó un papel importante en el rumbo que dio a su carrera.

Pace recordaba haber salido a toda prisa de su despacho hacia el laboratorio, donde estaban tres de sus alumnos de posgrado. «Eh, chicos, mirad esto —les dijo, como quien canta victoria—. Se piensa que hay kilos de biomasa a alta temperatura en el manantial de Octopus, en Yellowstone.» «Kilos de biomasa» en la boca de un microbiólogo era como decir «¡Eureka!». Lo que quería decirles era: «¡Un montón de raros microbios que se multiplican alegremente a una temperatura casi imposible!».

«Vamos a hacernos con unos pocos», dijo. Lo que pretendía era extraer el ARN ribosómico de los filamentos rosados, secuenciarlo e identificar a unas criaturas completamente nuevas, no solo desconocidas, sino imposibles de conocer con los métodos clásicos de la microbiología. «¡Dios mío! —recordaba haber pensado—. Podemos descubrir quién hay por ahí fuera, en el mundo real.» Otra extravagancia del lenguaje que emplean los microbiólogos: una bacteria, o una arquea, es «quién».

Se planificó la expedición, y Pace invitó a Woese a unirse. El sabio de Urbana se trasladó con el equipo a Yellowstone, donde acampó entre los géiseres y ayudó a recolectar muestras del manantial de Octopus, cual participante desconcertado ante aquella «microbiología de aventuras». Lo que encontraron en la fuente de aguas termales, prosperando a una temperatura próxima al punto de ebullición y caracterizable únicamente por la secuencia del ARN ribosómico, fue una comunidad microbiana en la que dominaban tres formas. Dos eran bacterianas, y la otra era una arquea. Todas eran nuevas para la ciencia. Woese regresó contento a Urbana, pero más tarde le contaría a Pace que había tardado meses en recuperarse de las secuelas de haber dormido en el suelo.

Hay una fotografía granulada de casi ese preciso momento, tomada por alguien del laboratorio y conservada en la literatura en conmemoración de Carl Woese. Lo muestra barbudo, junto a un joven y delgado Norm Pace, ambos con camiseta, este último con el cabello largo, gafas de aviador y la mano izquierda sobre la cadera. Brindan triunfales, sosteniendo en alto unos matraces de laboratorio con libaciones no identificadas. La ocasión no está especificada. ¿Su regreso de Yellowstone con la cosecha de una rara porquería microbiana? Puede ser. El pie de foto que he podido leer en una publicación dice «Amistad en el reino» sin más.[3] Ese reino al que se hace referencia no es en realidad uno, sino tres, o, más exactamente, tres dominios: Bacteria, Eukarya y Archaea. La instantánea es un recordatorio de que aquellos fueron unos tiempos solitarios pero emocionantes, y de que Pace ocupó una posición especial. Nadie de la larga lista de contactos de Woese —sus colegas de departamento, sus admiradores alemanes, sus alumnos de posgrado, sus becarios posdoctorales, sus asistentes de laboratorio, sus coautores y colaboradores— hizo tanto como Norm Pace por confirmar y, luego, defender durante años la concepción woeseana de la historia más remota de la vida.

Pace nunca fue miembro del laboratorio de Carl Woese. Woese había sido miembro de su comité de doctorado, pero el papel de asesor oficial lo desempeñó Spiegelman. La relación con Woese había comenzado por casualidad, en un pasillo, y se intensificó con el tiempo por los intereses y las convicciones que compartían. Pace tenía una manera propia y sencilla de describirla, tal como lo expresó durante nuestra conversación en Boulder: «Yo era su hijo científico».

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Los microbios que habitan en las personas nunca estuvieron en el foco del trabajo de Norm Pace. Le interesaba sobre todo el tema, más amplio, de la diversidad microbiana de la Tierra. Pero el esclarecimiento del microbioma humano se siguió en gran parte de lo que él y Carl Woese hicieron. Este fue pionero en la técnica de usar el ARNr 16S para caracterizar y comparar microbios. Los que utilizó para trabajar, como los metanógenos de Ralph Wolfe, se aislaban y se cultivaban en laboratorio, se multiplicaban en cautividad —no siempre era fácil conseguir que lo hicieran, pero Wolfe y Bill Balch resolvieron el problema con los metanógenos—, y de esos cultivos puros obtenía Woese el ARN ribosómico. Pace, por su parte, con su propia visión y habilidades, reunió pruebas de que hay microbios que solo viven en un medio natural. Extendió la técnica de Woese a muestras en bruto de diversos ambientes, incluidos los de carácter extremo, como el del manantial de Octopus. Y utilizó la molécula ARNr 16S y los genes que la codifican, extraídos en cantidad de esas muestras, para detectar y caracterizar nuevas criaturas que nunca se habían cultivado en un laboratorio y que quizá nunca podrían serlo.

Hay testimonios de la importancia de estas dos contribuciones en la literatura sobre el microbioma, como el artículo de Ulf Göbel sobre la enfermedad de las encías y muchos otros. Se encuentran también en la historia fundacional de lo que se convirtió en una nueva rama de la biología, la metagenómica, el estudio de los seres vivos y de las comunidades por ellos conformadas, que solo se pueden conocer a partir del material genético.

Mientras tanto, la investigación sobre el microbioma humano ha aportado algunos conocimientos nuevos sobre la transferencia horizontal de genes. Resulta que este fenómeno tiene lugar en el vientre, en la nariz y en la boca. Las bacterias evolucionan a un ritmo permanente, y el hacerlo hacia una mayor virulencia, o resistencia a los antibióticos, o transmisibilidad entre huéspedes humanos, les depara un mayor éxito darwiniano. Por lo general, la evolución rápida es mejor que la evolución lenta, y la THG constituye la forma más rápida de agregar nuevas posibilidades a la variación hereditaria de la que depende. Entonces, la adquisición de genes completamente nuevos por transferencia horizontal desde otros tipos de bacterias con las que tienen que compartir hábitat en un colon o en una fosa nasal es una manera eficaz de que las bacterias mejoren las perspectivas de supervivencia y abundancia. Algo que se ha demostrado en un trabajo dirigido por Eric J. Alm en el MIT.

El grupo de Alm analizó 2.235 genomas bacterianos completos, todos disponibles en un banco de datos abierto e integrado que mantiene un instituto federal. En otras palabras, descargó esta masiva cantidad de datos de secuencias reunidos por otros investigadores igual que se podría descargar una temporada de Stranger Things. Más de la mitad de esos 2.235 genomas provienen de «bacterias asociadas a humanos», habitantes del cuerpo humano, miembros del microbioma humano.[4] Empleando el método de Woese, el equipo de Alm utilizó el gen de la molécula ARNr 16S como estándar para determinar la cercanía o la lejanía con la que esas bacterias estaban emparentadas. El equipo conocía el origen geográfico —al menos el continente— de cada una de las bacterias analizadas, así como su entorno ecológico. En el caso de las bacterias asociadas a humanos, eso revelaba su sitio dentro del cuerpo humano. ¿Estómago, boca, vagina, axila, piel? Estos tres parámetros —parentesco, geografía y ecología— concretaban la pregunta a la que el equipo quería responder, a saber, qué factor es el más significativo en la operación de la transferencia horizontal de genes entre bacterias.

Examinaron todos los genomas en busca de anomalías sospechosas, como casos en los que dos tipos muy diferentes de bacteria compartían versiones muy similares de un determinado gen. Se trataba de bioinformática a gran escala, algo que ahora es relativamente rápido y barato. Su suposición, enteramente razonable, era que cada coincidencia de genes compartidos en dos linajes distantes era indicio de un caso relativamente reciente de transferencia horizontal. En principio, Alm esperaba que se pudiera encontrar un puñado de casos así. «Pensaba que entre cinco y diez —me dijo desde el teléfono de su laboratorio—. Esa cifra haría el experimento interesante.» En su lugar, encontraron 10.770. Encontrar tantos casos de transferencia, dijo Alm, era, desde luego, «algo impresionante».

De los tres parámetros, quedaba clara la importancia de la ecología. El grupo encontró veinticinco veces más THG entre las bacterias que habitan el cuerpo humano, por ejemplo, que entre las que viven en otros ambientes. Pero eso no era todo. Examinados los datos desde otro ángulo, el grupo de Alm constató que la THG tiene lugar más a menudo entre bacterias que habitan el mismo sitio en el cuerpo humano que entre las que se encuentran en sitios diferentes. Para ser más explícito, las bacterias que viven en el intestino tienden a intercambiar genes con otras que también habitan allí; lo mismo las bacterias de las encías, o las de la vagina, o las de la piel. Estas transferencias de genes se producen principalmente a distancias cortas, incluso cuando la separación filogenética —entre dos linajes bacterianos muy diferentes— es grande. Al parecer, la circunstancia ecológica de residir en la vagina ofrece una proximidad, una adaptación compartida a un entorno muy particular y, por lo tanto, una oportunidad especialmente buena para que se dé la THG entre dos tipos de bacteria.

Así que la ecología importa más que la filogenia en la transferencia de genes que tiene lugar en nosotros. Pero aún había otro mensaje en los datos. El equipo de Alm también observó que la ecología importa más que la geografía. Los microbios del grupo de genomas asociados a humanos provenían de personas de diferentes continentes. No era de extrañar que la transferencia de genes entre bacterias en el mismo continente se produjera con más frecuencia que entre continentes. Pero la diferencia entre hallarse en un sitio u otro a escala continental no era tan grande como la diferencia entre hallarse en un sitio u otro del cuerpo. La ecología compartida del intestino humano, o de la vagina, o de las vías nasales, o de la piel, era más propicia a la transferencia horizontal. La filogenia compartida de miembros del mismo linaje bacteriano quedaba en segundo lugar. Y la geografía compartida del mismo continente en un flojo tercer puesto.

El grupo de Alm escribió: «Tomados en conjunto, los análisis indican que la THG atraviesa con frecuencia los continentes y el árbol de la vida, para conectar el microbioma humano a nivel mundial en una red ecológicamente estructurada».[5] Dicho con un lenguaje más sencillo, los genes pasan de lado a lado y de rama a rama, incluso dentro de nuestro cuerpo.

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Carl Woese seguía los nuevos descubrimientos y leía los informes de las revistas, aunque ya no ocupaba una posición de vanguardia en el trabajo y en los descubrimientos de laboratorio. Ahora era sobre todo un pensador.

A principios de la década de 2000, cuando Ford Doolittle y otros científicos maduros publicaron sus influyentes alertas sobre la transferencia horizontal de genes, y Eric Alm y otros investigadores jóvenes se las tomaron con gran interés, Woese escribió su serie milenial de artículos sobre la evolución celular y «el árbol filogenético universal». En ellos reconocía que la THG debía de haber sido un proceso extremadamente importante durante las primeras etapas de la vida en la Tierra, al tiempo que hacía el argumento defensivo, con base en la escasez de los datos disponibles, de que desde entonces se había vuelto mucho menos significativa. Esto le permitía seguir insistiendo en la universalidad de su árbol, el único derivado en exclusiva de la evidencia del ARNr 16S, con las tres ramas principales etiquetadas con los nombres de Bacteria, Eukarya y Archaea. Su dictamen de la arquea como el tercer gran dominio de la vida, revolucionario en 1977, se había convertido en una ortodoxia que quería defender. Es algo que sucede en la ciencia. Los paradigmas cambian, pero raramente dos veces en la vida y en la mente de un científico.

Woese no estaba solo (Norm Pace siempre estuvo con él, al igual que otros), pero su firme defensa de un Único Árbol Verdadero lo había ido dejando cada vez más en minoría, y él lo sabía. Muchos biólogos moleculares parecían ya pensar, admitía Woese, que la THG había «borrado la profunda huella ancestral», a lo largo de las eras, de una única filogenia válida con forma de árbol.[6] Él estaba en desacuerdo. «Estas conclusiones apresuradas son erróneas», escribió.

Pero su vida y su trabajo fueron cambiando, y lo hicieron de dos maneras. La primera tuvo que ver con un nuevo colega. Un día de septiembre de 2002 contactó por correo electrónico con un físico teórico que se hallaba en otro rincón del campus de la Universidad de Illinois. Nigel Goldenfeld era un inglés casi treinta años más joven, que había llegado a Urbana como profesor asistente, había ascendido a profesor titular y pasaba la parte central de su carrera estudiando la dinámica de los sistemas interactivos complejos, lo que implicaba temas como el crecimiento de los cristales, el flujo turbulento de líquidos, las transiciones estructurales de los materiales o cómo se forman los copos de nieve. El elemento común era el de los patrones que evolucionan en el tiempo. Goldenfeld nunca había conocido en persona a Woese, pero sabía de su reputación. Más tarde diría de aquella primera comunicación que había sido «el correo electrónico más importante de mi vida».[7]

Woese se había puesto en contacto con el director del departamento de Física, para decirle: «Necesito un físico que me ayude. ¿A quién debo llamar?». Aquel le había recomendado a Goldenfeld. Woese explicaba en el mentado correo electrónico que quería hablar con alguien del tema de los sistemas dinámicos complejos. Pensaba que el enfoque de la biología molecular estaba agotado y que necesitaba uno nuevo, con fundamento en ideas que fueran novedosas por completo, las cuales podrían emanar del reconocimiento de que la célula en sí es un sistema dinámico complejo, y de que la evolución celular podría haberse producido solo a través de etapas concebidas de ese modo. A veces, las propiedades emergen cuando los sistemas complejos interactúan al azar, lo cual va más allá de lo que se da entre elementos desconectados. «Mi teléfono es el 39369, por si le interesa discutir el asunto conmigo.»[8]

Goldenfeld respondió enseguida. Se sintió halagado y le interesaba el tema, pero confesó que no sabía mucho de biología.

Woese le contestó con otro correo electrónico: «Es posible que no se sienta muy a sus anchas en la biología que se hace hoy, pero, a mi juicio, el campo está decididamente dispuesto a conocerle».[9] Lo que Woese tenía en mente, en realidad, no era una simple conversación, sino una colaboración: quería un compañero que entendiera de sistemas interactivos complejos y pudiese cuantificar su dinámica con brillantes fórmulas matemáticas; que supiese distinguir una bacteria de una arquea o a Darwin de Dawkins le importaba poco.

«Así comenzó una asociación científica y una amistad que duró más de una década, hasta su muerte —escribiría Goldenfeld con posterioridad—. Durante ese tiempo nos reunimos casi todos los días, y hablamos por teléfono o, si no, nos enviábamos algún correo electrónico.»[10] El propio Woese se había formado como físico; había estudiado matemáticas y física en Amherst, y biofísica para el doctorado en Yale. Y no solo eso, sino que además se enorgullecía de venir de un linaje académico que se remontaba, a través de su director de tesis, Ernest Pollard, al ensalzado Laboratorio Cavendish de Cambridge. Y el director de la tesis de Pollard en el Laboratorio Cavendish había sido James Chadwick, descubridor del neutrón. El director del laboratorio en aquellos días era Ernest Rutherford, que resolvió otros misterios de la radiactividad y del átomo, y, antes de él, lo había dirigido William Thomson (lord Kelvin) y, antes, James Clerk Maxwell. Se trataba de un puñado de los gigantes de la física moderna, y además de Chadwick, Rutherford y Thomson, otros veintiséis miembros del Laboratorio Cavendish (incluidos dos biólogos llamados Watson y Crick) habían recibido el Premio Nobel. El hecho de que Nigel Goldenfeld hubiera hecho su propio doctorado en Física en el Cavendish pudo haber contribuido a que Woese lo eligiera como joven colaborador en la última etapa de su carrera, en la que retornó a la biofísica y a las matemáticas, en la búsqueda a tientas de una comprensión más profunda de la evolución temprana —el mundo de ARN que había precedido al «umbral darwiniano»— y una solución al misterio de que surgiera tanta complejidad, tan rápido, tras originarse la vida.

Woese y Goldenfeld escribieron una serie de artículos durante esa década de colaboración, el más importante y audaz de los cuales trataba del origen del código genético. Este artículo, escrito junto con un joven físico llamado Kalin Vetsigian, apareció en 2006, y sacaba a relucir el tema con el que Woese había lidiado en su libro de 1967. Se proponía la tesis radical de que la universalidad del código —en todas las criaturas se dan las mismas combinaciones de tres letras del ADN para invocar a los mismos aminoácidos— refleja un proceso evolutivo dinámico en la historia temprana de la vida, no un «accidente congelado» que se pueda rastrear hasta una casualidad en una pequeña población de ancestros universales, como había sugerido Francis Crick. El artículo sustentaba esta propuesta en un modelo computacional y en una dosis tonificante de matemáticas. El proceso dinámico envolvía mecanismos «no darwinianos»[11] que hacían posible la innovación compartida entre diferentes linajes, además de tan ventajosa que la capacidad para compartirla resultaba imperativa. Entre esos mecanismos «no darwinianos», se argumentaba en el artículo, estaba la transferencia horizontal de genes, a un nivel «más rampante y generalizado» que en tiempos posteriores. Desde este punto de vista, los genes transferidos horizontalmente podían ser valiosos para el receptor incluso si en el organismo donante todavía se daba un código ligeramente diferente. Y el resultado fue, entre otros factores, la uniformidad, un solo modo de codificación y traducción. De ahí el código universal, por el cual un gen de un linaje puede aparecer de manera óptima en otro linaje. La THG no fue solo un antiguo fenómeno extendido, según Vetsigian, Woese y Goldenfeld, sino además uno de los factores determinantes de la evolución temprana, el cual conformó la vida tal como la conocemos y los sistemas de información que entraña.

Un año más tarde, apareció en Nature otra colaboración memorable entre Goldenfeld y Woese, con el título de «La próxima revolución en biología». Ocupaba solo una página. Los autores anunciaban que su propósito era explicar por qué se iba a deslizar en la ciencia, de forma inminente, una transformación radical, catalizada por un pensamiento innovador y por «la avalancha venidera de datos genómicos»,[12] lo que probablemente forzaría a los biólogos a revisar algunos de los principios fundamentales, incluidos los conceptos de especie, organismo y evolución. La explicación comenzaba con la transferencia horizontal de genes.

«Entre los microbios, la THG es omnipresente y poderosa»,[13] escribían Goldenfeld y Woese, reconociendo algo que anteriormente el segundo estaba poco dispuesto a admitir, que no era solo cosa de un oscuro pasado. «Los estudios existentes indican claramente que los microbios absorben y descartan genes según sus necesidades, como respuesta al entorno.» Ante semejante fluidez genética, argüían los autores, el concepto de «especie» es inútil entre las bacterias y las arqueas. Con unos genes que fluyen lateralmente, una información que se mueve atravesando límites y una energía que fluye desde las células a través de comunidades y ambientes, el concepto de «organismo» —una criatura aislada, un individuo discreto— parecía asimismo menos válido.

Y luego estaba la «evolución» en el familiar sentido darwiniano. También este concepto parecía obsoleto. La nueva idea —que la innovación evolutiva podía producirse por otros medios distintos de la mutación incremental y propagarse por mecanismos diferentes de la herencia vertical— ponía en cuestión el modelo darwiniano, afirmaban. En aquel entonces, Woese había estado leyendo a algunos pensadores científicos brillantes y poco convencionales, como el biólogo Stuart Kauffman y el físico Ilya Prigogine, asociados a la espiral de ideas conocidas como teorías del caos y de la complejidad, quienes sostenían que ciertas «propiedades emergentes», impredecibles y de extraordinaria elaboración pueden presentarse de forma espontánea dentro de sistemas interactivos complejos. Kauffman, en particular, había sugerido, en libros como The Origins of Order y At Home in the Universe, la posibilidad de la «autoorganización» emergente en sistemas biológicos.[14] Algunos biólogos encontraban estas ideas peligrosamente metafísicas, auténticos pasos hacia el rechazo de la teoría darwiniana, que, si se malinterpretaran, como era probable que ocurriera, podrían volver a dar pábulo y consuelo a los creacionistas. Pero a Woese, con su avidez descubridora, lo atraían.

En algún lugar en medio del exuberante caos que reina en el mundo del ARN, escribían Goldenfeld y Woese, pudo haber tomado forma, de manera espontánea, un «sistema operativo» por medio del cual las innovaciones más prometedoras surgidas de errores aleatorios en la autorreplicación del ARN podían comunicarse y aplicarse.[15] Aludían al mecanismo de traducción que se podía observar en las células, y por el cual la información del ADN se traduce en proteínas funcionales, y en cuyo corazón se encuentra el ribosoma, en el núcleo del cual se halla, a su vez, la querida molécula ARNr 16S de Woese. Este pensamiento llevó a otro, el de que la evolución de la vida temprana se había dado «de forma lamarckiana», como Goldenfeld y Woese la llamaron, es decir, mediante la herencia de características adquiridas, siendo la herencia vertical menos importante que la transferencia horizontal de genes. «Por lo tanto, consideramos desafortunada la concatenación convencional del nombre de Darwin con la evolución, porque hay otras modalidades que deben considerarse.» Era una manera elegante de decir: «Derribemos a Darwin de su pedestal. Puede que no se equivocara por completo, pero su teoría no puede cubrir los primeros dos mil millones de años».

74

El otro cambio en la vida y en el trabajo de Woese comenzó antes, en 1997, cuando llegó tarde a una reunión con el rector, varios decanos, algún otro profesor y los representantes de una fundación benéfica que estaba considerando la concesión de una gran subvención a la Universidad de Illinois. De concederse, permitiría crear un centro de estudios comparativos del genoma. La propuesta, además, provenía de un biólogo que estudiaba el genoma y la inmunología de los mamíferos, un joven que se llevaba bien con Woese, Harris Lewin, quien había inventado un nombre fantástico para su empresa investigadora, el de «filogenómica». Lewin sería el investigador principal en las primeras tareas. Woese le prestaría el poder de su estrellato, y el director del programa de la fundación tenía muchas ganas de saber de él antes de transferir el dinero. Pero se había caído por una escalera el día anterior, y se había lesionado el cuello, y por esa razón, entre otras, entre las que se incluía su malhumor natural, sus colegas no esperaban que asistiera a la reunión. Finalmente se presentó —«con el collarín, parecía una estampa de otro mundo», recordaría más tarde Harris Lewin—[16] y se sentó en silencio al extremo de la mesa de conferencias. Parecía incómodo. Es probable que le doliera el cuello. El director del programa le preguntó: «Entonces, profesor Woese, ¿qué significa para usted la filogenómica?».

Woese respiró hondo, cerró los ojos e improvisó una charla. Lewin recordaba sus palabras como «una declaración no preparada, una corriente de conciencia científica que fue como un vendaval intelectual para todos los que estaban en la sala. Todos permanecimos por un momento en silencio y estupefactos, porque sabíamos que Carl acababa de hacer algo extraordinario».[17] Woese acababa de exponer la lógica que subyacía al conjunto del ambicioso programa, a saber, la de desentrañar las verdaderas relaciones entre los organismos vivos, a partir de la evidencia molecular, rastreándolas en el tiempo para clarificar la verdadera historia de toda la vida en el planeta. Ah, ¿solo eso? «Ojalá lo hubiera grabado», dijo Lewin después.

A él lo sorprendió en especial la actuación de Woese, porque sabía que ni siquiera le gustaba la palabra «filogenómica». Parecía un concepto inteligente pero indefinido. Aunque era lo suficientemente bueno, si la ocasión requería una palabra, al menos para quienes concedían las subvenciones. Podía pasar como una etiqueta para su propio trabajo, además de para el de Lewin y el de otros participantes del equipo interdisciplinar que se fue congregando en Urbana, así como para distinguir esta empresa de los trabajos de otros en lugares diferentes. Lewin pensaba que Woese había dejado su impronta y pronunciado su discurso por lealtad a la universidad que lo había amparado durante toda la vida. «Lo hizo por Illinois.»

Cualquiera que fuera la motivación, cualesquiera que fuesen las reservas no expresadas que albergaba, aquello funcionó. El cheque de la fundación llegó a los dos meses —un dinero que serviría para obtener unos resultados de mayor alcance—, con lo que se dio comienzo al proyecto. Diez años y setenta y cinco millones de dólares después, la universidad abría un Instituto de Biología Genómica, con Lewin como director y fundador, y Woese como sabio residente.

Harris Lewin consideraba ser un «amigo improbable» para Carl Woese, debido a las grandes diferencias en sus antecedentes científicos, entre otras razones.[18] Lewin provenía del campo de las ciencias animales, cuyo objeto de estudio era el ganado y los factores que afectan a la salud de este, incluidas la genética y la inmunología, y había estudiado casos como el virus de la leucemia bovina, un retrovirus que invade el genoma de las vacas. A Woese no le interesaban mucho los animales como objeto de la ciencia, porque las cuestiones evolutivas que se planteaba se retrotraían a tiempos muy remotos. Los animales representaban una pequeña rama en la copa del árbol de la vida, y él se ocupaba de ramas grandes y profundas. Lewin había oído «algunas cosas atemorizantes» sobre la inaccesibilidad de Woese, pero después de una década más o menos en Urbana, conforme su propio trabajo derivaba hacia la genómica comparativa de los mamíferos, sintió la suficiente curiosidad por él como para querer conocerlo.

«Lo veían como un hombre solitario y resentido», me dijo Lewin durante una conversación en la Universidad de California en Davis, donde recientemente ha concluido un periodo como vicerrector de investigación. «Encontré a una persona que era completamente lo contrario de lo que todo el mundo decía.» Lewin entró en el laboratorio de Woese, donde unas hojas de papel amarillentas con los primeros árboles dibujados dos décadas antes, con George Fox y otros, seguían sujetas a las paredes. Woese estaba sentado, como de costumbre, en su vieja silla giratoria, con los pies sobre la mesa del laboratorio. Se levantó, saludó cordialmente a Harris, le enseñó todos los sitios y habló con él durante horas. Su amistad y confianza fueron tales que, cuando se constituyó el Instituto de Biología Genómica, Woese presionó a los funcionarios de la universidad para que nombraran director a Lewin. Asimismo, presionó a Lewin para vencer su renuencia a abandonar su propia investigación y aceptar el cargo. Cuando, en 2007, el IBG abrió sus puertas en un nuevo edificio situado enfrente del observatorio de la universidad —una elegante construcción con grandes ventanas que daban a una plaza empedrada—, todos se mudaron.

Woese dejó el viejo laboratorio de mala gana. Había estado allí, en la tercera planta de Morrill Hall —el lugar de sus mayores descubrimientos, de su trabajo más duro y de muchos buenos momentos—, más de cuarenta años. Lewin lo persuadió para que aceptara un despacho agradable (no quiso uno de categoría) en el edificio del IBG, con vistas a la plaza. Tal como Lewin lo veía, esto puso fin a su «aislamiento» en Morrill, y pudo relacionarse con «las jóvenes tropas de relevo», como Nigel Goldenfeld y otros, sin excluir a «su querida y capacitada Debra Piper».[19] Woese la conoció cuando se mudó al edificio, donde ella trabajaba en el programa al que Goldenfeld había bautizado de «biocomplejidad», y llegó a ser su protectora, además de su ayudante y amiga. Todo parecía muy acogedor para él, excepto la disposición del despacho, que lo amargaba. Además, una pequeña sombra se cernió sobre su amistad con Harris Lewin, cuando este encargó una escultura compuesta de tres piezas para la plaza, destinada a celebrar el logro más famoso de Woese, el desvelamiento de un tercer dominio de la vida.

«Quería hacer algo para honrar los descubrimientos de Carl —escribió posteriormente Lewin—, con unos árboles simbólicos.»[20] Un comité deliberó y, en un concurso de nivel estatal, salió elegido un artista «irreverente» de Chicago. El concepto de árbol desapareció. El escultor creó tres volúmenes abstractos de poliuretano, de un tamaño notable, que más bien parecían masa para galletas revuelta con una cuchara, las tres idénticas en cuanto a la forma irregular, pero diferentes en escala y tonalidad. La mayor, de color cartujo; la mediana, de un naranja intenso; y la más pequeña, amarilla. Quien visite Urbana en alguna ocasión podrá, de paso, verlas. Lewin aceptó los amasijos y les cambió el nombre, junto con el de la plaza, a Darwin’s Playground. Aquello, para arrepentimiento de Lewin, supuso una afrenta para Woese, que no quería ni mirarla. Empezó a entrar y salir del instituto por una puerta lateral, lejos de la plaza. Además, se cambió a un despacho interior sin ventanas. «Al final me perdonó», escribió Lewin, pero no resultó fácil.

El hecho marca la última etapa de Woese, cuando estaba irritado con Charles Darwin, desencantado con la biología molecular tal como se había practicado durante el siglo XX, frustrado por la resistencia a lo que él consideraba sus mejores ideas, molesto por el uso del término «procariota», amargado por lo que consideraba una aclamación inadecuada de su persona, decepcionado en particular por no recibir un Premio Nobel y nada dispuesto a apreciar los caprichos del arte moderno, al otro lado de la ventana, en un sitio que además llevaba el nombre de Darwin. Le quedaban cinco años de vida.

75

Con el borrador de la secuenciación del genoma humano en 2000 y una versión mejorada, pero todavía provisional, en 2003, fruto de la «colaboración» competitiva entre el grupo de Craig Venter y el Consorcio Internacional, el escrutinio de la secuencia completa empezó a arrojar algunas sorpresas.

Estas no solo estaban relacionadas con la composición del ADN humano y el funcionamiento de sus partes, sino también con la historia de su ensamblaje y con las fuentes de las que podían provenir algunos pequeños fragmentos. La primera gran revelación resultó ser una falsa alarma: el anuncio que el Consorcio hizo en 2001 de que 223 genes humanos parecían ser «probablemente resultado de la transferencia horizontal de genes de bacterias».[21] El equipo había hecho algunas suposiciones apresuradas a partir de datos insuficientes —como he mencionado más arriba, Steven Salzberg y otros críticos enseguida advirtieron los errores— y la afirmación no se sostuvo. Ulteriores secuenciaciones del genoma de criaturas no humanas situaron al humano en una mejor perspectiva. Mientras tanto, otra revelación del genoma humano secuenciado, también mencionada por el Consorcio en la publicación del análisis de 2001, pero con menos atención pública, fue la gran cantidad de repeticiones aparentemente inútiles que se daban en una secuencia de tres mil millones de letras. Allí estaban, dentro del genoma, como un gigantesco vertedero de lo que se ha venido a llamar «ADN basura».

Tanta redundancia sin sentido en el plan genético fundamental del ser humano resultaba casi embarazosa. La mayor parte aparecía en forma de ráfagas relativamente cortas de código, cada una de una longitud de unos pocos cientos a unos pocos miles de bases, constituyendo unidades que reaparecían miles o cientos de miles de veces. Esas secuencias repetitivas constituían en total la mitad de todo el genoma, mientras que las secuencias de codificación que producían proteínas reales solo constituían el 5 por ciento. Las repeticiones se habían observado años antes por otros métodos, incluso antes de que la secuenciación del ADN fuera posible, y algunos biólogos las habían despachado con la misma etiqueta de «basura». Otros científicos las conocían, más descriptivamente, como «elementos transponibles», en el sentido de que parecían no solo haberse copiado a sí mismos muchas veces, sino también haber saltado a diferentes partes del genoma. Pero estas secuencias repetitivas y saltarinas no eran inútiles: eran pistas, y en algunos casos más que eso. Los científicos del Consorcio reconocieron que podían ser potencialmente instructivas, «un extraordinario tesoro de información» que podría constituir «un rico registro paleontológico» de la evolución humana.[22] ¿Qué revelaba ese registro? Era difícil decirlo.

Hay una irónica prehistoria del estudio de los elementos transponibles. Los detectó por primera vez la visionaria genetista de plantas Barbara McClintock, en los años cuarenta, mientras estudiaba la genética del maíz. En aquel entonces, McClintock trabajaba en el Cold Spring Harbor Laboratory, sito en Long Island, donde cultivaba y cuidaba su propio maíz, criando cada verano unos centenares de plantas en un acre de terreno. Investigó sobre mutaciones artificialmente inducidas en los granos con rayos X, rastreándolas de cromosoma en cromosoma, de tallo en tallo, entre los cruces genéticos que realizaba polinizando las plantas a mano. El maíz prestó buenos servicios como organismo de estudio a los genetistas en la era previa a la de la biología molecular, pues muchas de sus mutaciones se manifiestan claramente en el color de los granos de las abigarradas mazorcas. McClintock descubrió que algunos de los cambios que inducía tomaban forma como entidades móviles que, de alguna manera, eran capaces de saltar de un lugar a otro del cromosoma en el curso del desarrollo de la planta. Se centró en dos mutaciones en particular, observando la forma en que interactuaban para causar una rotura en un cromosoma. Las llamó «elementos de control»,[23] porque parecían desempeñar un papel en la expresión génica. Lo que había descubierto, además de una relación reguladora de los genes, eran los primeros elementos transponibles reconocidos. Por eso, casi cuarenta años después, recibió el Premio Nobel.

Pero la ironía de su historia no es que a este reconocimiento le siguiera la oscuridad, como mantiene la versión mítica, la cual, aunque inexacta, satisface a muchos y es la preferida de algunos narradores, que han hecho de McClintock una gran heroína feminista. Sin duda, fue heroica, y prefería la versión mítica, aunque nunca tuvo el feminismo por bandera. La verdadera ironía es que McClintock siempre consideró el aspecto de control de esos elementos mucho más significativo que sus saltos de un lugar a otro en el genoma. Según algunos testimonios, ni siquiera estaba verdaderamente interesada en la transposición, al menos en la etapa más avanzada de su carrera. Pero el comité del Nobel le concedió el premio «por su descubrimiento de los elementos genéticos móviles».[24]

Después del trabajo inicial de McClintock, a medida que la investigación genética entraba en la dimensión molecular, otros elementos transponibles aparecieron en los genomas de otras criaturas como bacterias, moscas de la fruta, levaduras o humanos. Se les colocó una etiqueta más corta, la de «transposones». Y, cuando se empezó a bautizar a los genes, algunos de ellos recibieron nombres pegadizos. Hay un grupo de transposones a los que se conoce como Mariner, los cuales han navegado ampliamente de un lugar a otro durante millones de años, y a los que se puede encontrar en el genoma de las moscas de la fruta y de muchos otros animales, incluidos los humanos. Los dos elementos Mariner originales del ser humano llegaron, de algún lugar, durante los primeros tiempos de la evolución de los primates, y se copiaron en los genomas de nuestros ancestros unas catorce mil veces. El transposón humano más abundante es Alu. Tiene una longitud de solo trescientas bases, pero esa palabra sin sentido de trescientas letras se repite en el genoma humano más de un millón de veces. La naturaleza es muy variada, lo sabemos, pero también se piensa que, bajo la selección darwiniana, es estricta en la economía, y esta redundancia ha hecho que algunos biólogos se pregunten qué diablos es lo que sucedió. Uno de ellos es Cedric Feschotte, de Toulouse.

Feschotte estudió los elementos transponibles en insectos para su doctorado en la Universidad de París. Fue contratado como investigador posdoctoral en la Universidad de Georgia en Athens, para colaborar también en el estudio de los elementos transponibles, esta vez en el arroz. Como proyecto paralelo, trabajó con el maíz, cruzando ejemplares de esta planta en un invernadero, como había hecho Barbara McClintock. Parte de lo que todavía hace al maíz tan apto para este tipo de investigaciones es que los transposones representan el 85 por ciento de su genoma —algo insospechado en los años cuarenta y cincuenta, incluso para McClintock— y saltan con frecuencia de un lugar a otro de este. Feschotte pasó del Estado del Melocotón (Georgia) a la Universidad de Texas en Arlington, y de los cereales a los animales vertebrados. Y una vez más para investigar la constante de esos alocados elementos móviles que saltan de un sitio a otro y se copian a sí mismos a lo largo de los genomas. Cuando me puse en contacto con él, era profesor de la facultad de Medicina de la Universidad de Utah, y su investigación se centraba en los transposones en humanos y otros vertebrados. En un anaquel que tenía detrás de su escritorio había dos abigarradas mazorcas de maíz, sin duda recuerdos de sus laboriosos días en Georgia, así como muestras de homenaje a Barbara McClintock.

El primer estudiante de posgrado que tuvo Feschotte en Texas fue un becario local llamado John K. Pace II (sin relación con Norman Pace), un poco mayor que sus compañeros. Casado y con hijos, y con diez años de experiencia como programador informático, John Pace solo quería obtener un máster para poder enseñar biología en algún centro de estudios superiores de cualquier lugar. Pero, bajo la dirección de Feschotte, hizo un importante descubrimiento. Aplicó al trabajo que estaba haciendo las habilidades informáticas que poseía, y al escanear genomas en busca de transposones, encontró uno en un primate de África Oriental conocido como «gálago». El elemento contenía casi tres mil letras, y se repetía en el genoma del gálago más de siete mil veces. Se trataba de algo bastante notable, pero lo que a Pace le resultó más extraño fue encontrar prácticamente el mismo elemento en el genoma de un animal muy diferente, el pequeño murciélago café, originario de Norteamérica; esta vez, casi tres mil copias.

Pace y Feschotte procedieron, junto con otros miembros del laboratorio, a escanear muchos más genomas, y encontraron una variante cercana del mismo transposón en un tenrec, un pequeño mamífero con el aspecto de un puercoespín en miniatura, en este caso de Madagascar. También encontraron partes reconocibles en una zarigüeya de Sudamérica, en una rana de África Occidental y en una lagartija del sudeste de Estados Unidos. Estaba claro que esa cosa —ese porfiado y ágil tramo de ADN— se había desplazado tanto dentro como entre criaturas, y lo mismo en lo que respecta a los continentes. Pero el hecho de que estuviera ausente por completo en los genomas de muchos otros animales vertebrados, entre ellos diecinueve tipos de mamífero, era un claro indicio de que se había desplazado horizontalmente, no verticalmente —es decir, por descendencia— entre vertebrados. Y una vez que había pasado a un nuevo genoma, se replicaba prolíficamente. El del tenrec contenía 13.963 copias enteras. Y el del gálago, 7.145. Las distintas versiones de cada animal eran al menos en el 96 por ciento idéntica a las demás, lo cual daba fe de que compartían una sola fuente y una reciente historia de invasión. Un conjunto de transposones tan invasivo y extraño merecía un apodo expresivo, por lo que el equipo de Feschotte los llamó Space Invaders.

—¿Quién acuñó el nombre? —le pregunté a Feschotte.

—Yo. Verá, yo hago el marketing, y los demás hacen el trabajo. —Los dos nos reímos con su autocrítica profesoral—. Acuño los nombres de los elementos —siguió explicando, todavía a modo de broma sobre esas tareas científicas tan relevantes—, hablo con los periodistas y los autores de libros...

Me recordó, además, que los genomas del tenrec, de la zarigüeya y del resto eran de acceso público, a través de un banco de datos en línea. En la era actual, felizmente para la ciencia, los especialistas secuencian genomas enteros y los comparten.

—Se trata del tipo más democrático de investigación. Cualquiera puede acceder a ellos en cualquier momento —me dijo Feschotte—. Solo necesita una conexión a internet.

Es decir, si se tiene conexión más el conocimiento biológico y las habilidades informáticas para hacer las búsquedas correctas del modo apropiado, algo más difícil que hacerlo en Facebook. El artículo resultante de este trabajo apareció en 2008, y John K. Pace II, el modesto joven que solo quería un máster, se fue de la Universidad de Texas en Arlington con un doctorado.

Entre las grandes incógnitas en torno a todos esos transposones que tanto intrigan a Feschotte, se cuentan estas tres: (1) de dónde proceden originariamente, (2) cómo entran en un nuevo genoma, (3) por qué se copian tan profusamente una vez que han subido a bordo. Ninguna de esas tres preguntas puede responderse con certeza, pero Feschotte tiene preferencia por una serie de conjeturas. Sobre la tercera, la autocopia activa favorece el concepto de ADN excedente, un ADN sin genes cuyo único «propósito» es sobrevivir y proliferar, un concepto mencionado por Richard Dawkins en El gen egoísta, su éxito de ventas de 1976, y desarrollado más adelante por Ford Doolittle y un alumno de posgrado en un artículo de 1980. Por esta lógica, los transposones habrían adquirido la capacidad de autocopia, porque mejora sus perspectivas de supervivencia a largo plazo. Se replican más rápidamente que el genoma huésped, y a veces saltan a otros linajes, lo que les permite evitar la extinción que podría suponer la dependencia de un solo linaje. Como efecto secundario, el ADN redundante que agregan a un genoma queda disponible e incluso puede resultar útil, ya que muta, para determinadas funciones celulares.

Por ejemplo, la regulación genética. Así interpretó Barbara McClintock la función de los transposones. En última instancia, esto puede dar a los organismos huéspedes alguna ventaja para la supervivencia, y si el linaje del huésped sobrevive a la extinción, el transposón también lo hace. Sin embargo, no había entonces ninguna prueba de ello. Solo era la hipótesis de McClintock.

La primera de las tres incógnitas de Cedric Feschotte, la fuente última de cualquier transposón, sigue siendo un misterio, pero sobre la segunda, el modo en que se introducen los transposones, tiene algunas ideas, que aluden a los parásitos y a las infecciones. Los virus pueden ocasionalmente transportar estos fragmentos egoístas de ADN de una especie a otra, como también pueden a veces transportar genes completos en el proceso de THG. El paralelismo es suficientemente próximo como para que Feschotte y su equipo comenzaran a llamar al proceso «transferencia horizontal de transposones» (THT), lo que puede considerarse una subcategoría de la THG. Y encontraron una evidencia que implicaba a un insecto parásito en particular, Rhodnius prolixus, en casos de transferencia de transposones. Se trata de un pequeño insecto muy extendido en América Central y del Sur que se alimenta de la sangre de aves, reptiles y mamíferos, incluidos los humanos. Pertenece a un grupo conocido como «insectos del beso», porque tienden a morder la zona cercana a la boca de la víctima.

En los trópicos americanos se aborrece a estos insectos besadores, no solo porque muerden, sino también por su papel en la transmisión de la enfermedad de Chagas, una afección persistente y, a veces, letal, causada por un protozoo que se reproduce en la sangre y los tejidos de la víctima. Charles Darwin se los encontró en Argentina durante el periplo en el Beagle, durante una excursión a caballo tierra adentro, y tuvo que dormir en un pueblo plagado de ellos. En un cuaderno, dejó escrito que había sido «tremendamente repugnante sentir a numerosas criaturas negras de casi una pulgada de largo deslizarse silenciosas por todo el cuerpo, atiborradas de sangre».[25] Aunque era «bueno experimentarlo alguna vez», un comentario típico de Darwin, quien, cuando aún era joven y robusto, se encogía de hombros en semejantes situaciones. No sabemos si los insectos le transmitieron la enfermedad de Chagas (habría que exhumarlo de la abadía de Westminster), pero ha figurado entre las hipótesis sobre la misteriosa enfermedad crónica que castigó durante años al Darwin de mediana edad.

Resulta que este insecto besador, Rhodnius prolixus, porta en las entrañas algo más que el protozoo de la enfermedad de Chagas. Como el tenrec, la zarigüeya o la rana del estudio de John Pace, también porta una gran cantidad de transposones en el genoma. Este estaba a disposición del público experto —secuenciado por otros, probablemente debido al interés médico en la enfermedad de Chagas—, y Feschotte hizo el descubrimiento del transposón, según me contó, mientras «trasteaba en casa una noche». Con «trastear» se refería a escanear un gran número de genomas publicados, utilizando sofisticadas herramientas bioinformáticas, para ver dónde era posible que aparecieran los Space Invaders. Lo encontró, de forma inesperada, en el insecto del beso. Ya sabía, por el trabajo con John Pace, de su presencia en varias especies de mamíferos, incluida la zarigüeya, uno de los huéspedes preferidos del insecto en Sudamérica. Eso le hizo sospechar, dados los hábitos chupadores de sangre del insecto, que parecían ofrecer una oportunidad a la transferencia de ADN, además de la enfermedad. Pensó que el insecto podría ser un intermediario, un vector para el transposón. A la mañana siguiente, informó a dos de sus colaboradores posdoctorales y los invito a investigar. Un ulterior escaneo del genoma del insecto no solo reveló la presencia de Space Invaders representados en más de doscientas copias, sino también de otros tres transposones previamente registrados en mamíferos. Por la evidencia de las tasas de mutación, las transferencias parecían haberse producido dentro de un rango temporal de entre quince y cuarenta y seis millones de años.

Hagamos una breve pausa para apreciar lo extraño que es este escenario: ADN egoísta que pasa del genoma de una especie de mamífera, a través de las entrañas de un insecto chupasangre, a otra especie mamífera en cuyo genoma se inserta. El ADN transpuesto se convierte en parte del legado hereditario del segundo mamífero. Y una vez que comienza la autocopia del transposón, se van agregando masas de ADN al genoma. Esto podría ser malo o, con una probabilidad mucho menor, bueno. Si es lo primero, desorganiza el genoma, anula funciones genéticas necesarias, induce enfermedades congénitas y, tal vez, incluso produce la extinción del linaje del mamífero. La ciencia nunca verá ese transposón, porque habrá desaparecido con el desafortunado linaje. Pero, si el mamífero es afortunado, el nuevo ADN no es causa de daños fatales, y parte de él incluso podría llegar a ser útil. En tal caso, adiciona posibilidades al aportar material genético en bruto: la posibilidad de que adquieran forma nuevos genes a partir del ADN del viejo transposón, en suma. Y unos genes nuevos pueden significar, si el ambiente cambia, la diferencia entre la supervivencia y la desaparición. Si un nuevo gen es claramente valioso, se propaga a través de la población, pasa la prueba del tiempo y se consagra en un linaje de zarigüeyas, monos, ranas u otras especies, y así pudo el grupo de Cedric Feschotte encontrarlo muchos millones de años después. Y, mientras tanto, pudo alterar el curso de la evolución.

Incluida la evolución humana. En 2007, en un trabajo ligeramente diferente, John Pace y Cedric Feschotte hicieron una lista de los transposones que habían entrado en el linaje de los primates, muy probablemente por transferencia horizontal, durante los últimos ochenta millones de años. Encontraron cuarenta. Cada uno se había copiado profusamente. Estas copias suman ahora alrededor de noventa y ocho mil elementos distintos, noventa y ocho mil tramos de ADN ajeno que representan el 1 por ciento del genoma humano. Todavía están con nosotros, cambian lentamente, y sus efectos también son en gran parte desconocidos.

76

Cuando terminó su carrera como investigador, Carl Woese asumió el nuevo papel de honorable pero malhumorado científico retirado con una gran cantidad de opiniones sólidas. Gozó de su gran prestigio y se dedicó a escribir. Cuando ya había obtenido una beca MacArthur y recibido un premio de la Academia Nacional de Ciencias, además de haber sido elegido miembro, y la Medalla Leeuwenhoek de la Real Academia Holandesa de Artes y Ciencias, máxima distinción en microbiología, en 2000 fue anunciado ganador de la Medalla Nacional de Ciencia, concedida por el presidente de Estados Unidos asesorado por consejeros científicos. Woese declinó asistir al evento en Washington porque no quería estrechar la mano de Bill Clinton.

En 2003 le llegó el Premio Crafoord, otorgado por la Real Academia Sueca de Ciencias como complemento de los Premios Nobel, y presentado por el rey de Suecia. Woese odiaba viajar, pero fue a Estocolmo para estar presente en el evento, e invitó a Harris Lewin y Gary Olsen, su fiel colaborador en Urbana, a que asistieran con él, y no tuvo ningún escrúpulo en estrechar la mano del rey Carlos XVI Gustavo. El Premio Crafoord a veces se divide entre premiados (Edward O. Wilson y el biólogo Paul Ehrlich lo compartieron en 1990), pero Woese lo obtuvo en solitario, con los quinientos mil dólares de la dotación y el honor a él asociado. «Para Carl, recibir el Premio Crafoord fue una tremenda reivindicación —escribió después Lewin—, y dijo bromeando que ganarlo en solitario, especialmente sin Craig Venter, era mejor que compartir un Nobel.» Palabras desafiantes que ni a Lewin convencieron. «En realidad, estoy seguro de que Carl codiciaba el premio Nobel.»[26] Pudo consolarse con el razonamiento de que los Nobel no reconocen la categoría de biología, pero Barbara McClintock lo había recibido en la de fisiología o medicina por su trabajo biológico, y lo mismo Watson y Crick. Woese había estado nominado para el Nobel, pero tal vez su descubrimiento de las arqueas pareciera un tanto oscuro, y puede que no viviera lo suficiente.

Un año después del Premio Crafoord de 2004, publicó otro de sus grandes y ambiciosos tratados. No apareció en Nature ni en Science, sino en una revista más limitada, Microbiology and Molecular Biology Reviews, cuyos editores le permitieron llenar quince páginas para desahogarse. Era una salida apropiada, no solo espaciosa, porque quería decir al campo de la bilogía molecular lo que pensaba de él. Quería ponerlo de vuelta y media.

Tituló ese ensayo «Una nueva biología para un nuevo siglo». El argumento central era que la biología molecular había faltado a su promesa inicial y se había rebajado a «una disciplina de ingeniería».[27] Lo que quería decir era que había entrado en declive al ocuparse de aplicaciones como la modificación genética de organismos para la agricultura o para la descontaminación ambiental o asuntos de salud humana. Woese no estaba tan interesado en la salud de los seres humanos como en la evolución. En los albores de la era molecular, los tiempos en que Oswald Avery había descubierto la transformación, cuando Watson y Crick habían resuelto la estructura del ADN, cuando el segundo había sugerido una «taxonomía de proteínas» como forma de organizar el árbol de la vida, cuando Zuckerkandl y Pauling propusieran el uso de moléculas como reloj evolutivo, en aquella época gloriosa, la biología molecular parecía una rama de la ciencia que podría iluminar «el plan maestro del mundo viviente».[28] Pero luego tuvo lugar un cisma. Dos biologías, la molecular y la evolutiva, fueron cada una por su lado. La biología académica se dividió en todas las universidades de Estados Unidos y de gran parte del mundo, con planes de estudios diferentes, en edificios separados.

Peor aún, la biología molecular adoptó una perspectiva «reduccionista» de lo que consideraba como problemas mecánicos, argumentaba Woese, como el funcionamiento del gen y de la célula. Perdió de vista los «problemas holísticos» de la evolución, los orígenes últimos de la vida y los misterios más profundos en el modo en que se organizan las formas de vida.[29] Perdió interés, o nunca lo tuvo, por la gran historia de más de cuatro mil millones de años. «¿De qué otra manera se podría racionalizar la extraña afirmación —escribía Woese—, de algunos de los principales biólogos moleculares del mundo, entre otros, de que el genoma humano, un problema de inspiración médica, es el santo grial de la biología? ¡Qué impresionante ejemplo de una biología que opera desde una perspectiva ingenieril, una biología sin una genuina visión de futuro que la guíe!»[30]

Nadie acusó a Woese de haberse excedido en sus juicios. Y conforme la edad lo volvía más agresivo, su desdén por Charles Darwin iba en aumento, aunque era distinto del que a la vez sentía por la biología molecular. Según otro testimonio, su animosidad hacia Darwin se mantuvo durante mucho tiempo, pero era algo impersonal e inconsistente, como un resentimiento que a ratos se manifestaba contra aquella lejana figura de gran nombre. Según su amigo Nigel Goldenfeld, Woese nunca leyó El origen de las especies hasta alrededor del año 2000, porque lo consideraba irrelevante para las cuestiones evolutivas que a él le interesaban. Lo que sabía de la teoría de Darwin procedía de fuentes secundarias, como ocurre con la mayoría de la gente, incluso de los biólogos, que conocen esa teoría. Entonces lo leyó y algo del resto de los trabajos de Darwin, y al principio reaccionó favorablemente. En 2005, en respuesta a una pregunta de un entrevistador sobre los científicos que lo habían inspirado, mencionó a Crick, Fred Sanger y algunos otros, incluido Darwin, «cuyos escritos descubrí bastante tarde, pero a los que vuelvo cada vez más, conforme profundizo en la evolución. ¿Cómo pudo tener razón sobre tantas cosas? ¡Es asombroso!».[31] La entrevista apareció en Current Biology, una revista seria. Allí consta.

Pero luego sucedió algo que cambió de manera radical el concepto que tenía de Darwin, o tal vez solo la franqueza que mostraba al expresarlo. Leyó El origen de las especies con más atención —de hecho, lo estudió detenidamente, comparando la primera edición con las otras cinco revisadas por el propio Darwin—, según Nigel Goldenfeld, quien realizó este ejercicio con él. Leyó la correspondencia conservada entre Darwin y Alfred Russel Wallace, el hombre con quien Darwin había compartido en 1858 el mérito de concebir la idea de la selección natural. Parte de esa correspondencia tenía que ver con la cuestión, persistentemente argüida por varios estudiosos, de si Darwin se había apoderado indebidamente de la teoría. Los más extremos acusan a Darwin de haberse apropiado de ideas de Wallace para elaborar su teoría y de haber ocultado el acto del modo más ruin. Es una acusación provocativa, con todo el morbo de la calumnia, pero opino que su credibilidad se evapora con una minuciosa lectura de la literatura sobre Darwin y Wallace, que es abundante. Woese lo veía de un modo diferente.

También se informó sobre los precursores de Charles Darwin —como Lamarck, Edward Blyth, un zoólogo inglés que trabajó en la India, y el propio abuelo de Darwin, Erasmus Darwin—, que habían ofrecido incipientes nociones del cambio evolutivo, o versiones parciales de lo que Darwin sistematizó de manera tan efectiva, y a Woese todo comenzó a parecerle un gran hurto intelectual. Esta visión negativa fue afirmada, si no desencadenada, por un libro titulado The Darwin Conspiracy, un pequeño y tendencioso volumen en el que se acusaba a Darwin de plagio y de fraude. El autor era un antiguo productor de la BBC llamado Roy Davies. El subtítulo era «Origins of a Scientific Crime».

Descubierto el libro de Davies, Woese lo consideró revelador. Se hicieron amigos, encargó múltiples ejemplares y los regaló. El libro ofrece hechos y datos suficientes sobre el supuesto plagio de Darwin a Wallace para persuadir a los crédulos y extender la suspicacia. Lo sorprendente en el caso de Woese es que un pensador tan profundo en otras materias fuese en esto comparativamente superficial. Durante la última etapa de su la vida, ese prurito parece haberlo ayudado a mitigar sus frustraciones como una pastilla de mentol.

Woese manifestaba el resentimiento hacia Darwin sobre todo en el ámbito privado, a sus amigos y colegas. El 12 de febrero de 2009, día del bicentenario de Darwin, por ejemplo, Woese recordó la efeméride enviando a una serie de amigos seleccionados un lacónico mensaje: «Que este sea un día de ira». Comenzó a trabajar con Jan Sapp en un libro que se titularía Beyond God and Darwin, que Sapp concebía como una versión divulgativa de su excelente pero denso The New Foundations of Evolution. Este nuevo libro ofrecería una historia simplificada de la revolución en la filogenética molecular, demostrando que los descubrimientos de Woese y algunos de sus colegas trascendían la teoría darwiniana, y lo haría sin dar ningún pábulo a la ideología creacionista. Tal era la intención subyacente en el título elegido por Sapp. Dichos descubrimientos —la endosimbiosis, la transferencia horizontal de genes y un árbol de la vida tremendamente retorcido— iban más allá de la dicotomía Dios frente a Darwin, más allá de creacionismo frente a los orígenes. Más allá de la teoría darwiniana sin socavar la verdad de la evolución.

Sapp escribió una introducción y se la envió a Woese para que la comentara. Este agregó al borrador unas anotaciones en letras mayúsculas, que daban la impresión de que fuera un editor severo. «Recalcarlo», escribió Woese al final de un párrafo. «Más contundente.» La mayoría de los comentarios eran pequeñas objeciones y sugerencias de redacción. Pero, al final del borrador, Woese escribió: «Jan, otorgas a Darwin mucha más importancia de la que ese bastardo merece».[32]

Sapp abandonó el proyecto no mucho después de este intercambio, y Beyond God and Darwin nunca terminó de escribirse. Sapp había perdido interés en el libro por el esfuerzo que suponía, aunque no en el tema, según me dijo. También lo desanimó el ego cada vez más patético de Woese.

—En la última etapa de su vida, Carl pensaba que él era más grande que la vida.

—Y más grande que Darwin —apostillé.

Estuvimos hablando de todo esto mientras comíamos en un ruidoso restaurante de Montreal. Sapp deglutió, dejó pasar mi comentario y dijo:

—No me gustaba ese lado suyo.

Pero su relación sobrevivió hasta el final, a pesar de la decepción de Woese con Beyond God and Darwin. Más tarde, Sapp me dijo que no pensaba que a Woese realmente le interesara mucho concluir el libro, pero que, no obstante, hubiese podido estar trabajando en él durante toda la vida, porque les dio a ambos la ocasión para hablar a menudo por teléfono e intercambiar numerosos correos electrónicos, aparte de las discusiones en persona. «Estaba en ello por el diálogo.» Woese era un hombre solitario —aunque tenía esposa y dos hijos en una casa cerca del campus—, y apreciaba a sus amigos.

El borrador de la introducción con los comentarios anotados se conserva entre los documentos de Carl Woese en los archivos de la Universidad de Illinois. Otro objeto singular que puede encontrarse allí (y sobre el que me llamó la atención el archivero John Franch, el mismo día en que me mostró las placas de rayos X con las primeras «huellas dactilares» de ARN de Woese) es un cuaderno en espiral barato con las tapas amarillas, descoloridas en un tono crema, comprado en alguna farmacia en algún momento posterior a 2006. No tiene etiqueta ni título, pero en algunas páginas hay notas manuscritas de Woese. En una, hay una línea aislada: «Libro 1: Maduración de la ciencia»,[33] que sugiere que pudo haber pensado en escribir una autobiografía. La página siguiente, titulada «Prefacio», se remonta al periodo de las celebraciones del bicentenario de Charles Darwin, inmediatamente después de la crisis financiera mundial de 2008, cuando el descontento de Woese llegó a su punto álgido.

Darwin nació, como ya se ha mencionado, el 12 de febrero de 1809. «Recojo esta nota en 2009 —escribió Woese—, Darwin está en todas partes, y nadie aporta un solo pensamiento. Esperemos que este año sea el de un nadir en la biología, como lo va a ser (esperemos también) en la economía mundial, y que tanto la biología como la economía se recuperen.» Los escasos párrafos que siguen son confusos y contienen reflexiones ásperas y poco concluyentes sobre la evolución, «el corazón de la biología», y sobre la triste realidad de que la sociedad ha confundido la biología evolutiva con el darwinismo. La última página de esta retahíla se encuentra en su mayor parte tachada con líneas en zigzag. Solo una frase queda en pie: «La ciencia no avanza a base de “guardar secretos” y de “ser diplomática” (es decir, con maquinaciones); eso es alquimia». El resto del cuaderno está vacío. La autobiografía, como el libro con Jan Sapp, nunca la escribió.

Pero hay además ciertas anécdotas reveladoras que los amigos y colegas de Woese guardan en la memoria. Una de ellas, que contó una química del Instituto de Biología Genómica (aunque no me la repitió para poder recoger la cita literal), refleja la actitud del Woese tardío hacia la evolución y la posición que adoptó respecto a su historia. Ella fue a ver a un importante administrador científico de Washington —tal vez un funcionario del programa de la Fundación Nacional de la Ciencia o algo así—, y observó que en lo alto de la pared del despacho colgaban los retratos de dos hombres, Charles Darwin y Carl Woese. De vuelta en Urbana, mencionó ese detalle al segundo, suponiendo que podría sentirse halagado. Este dijo: «¿Y por qué Darwin?».

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Los biólogos moleculares entienden ahora, escribió Jan Sapp en el borrador de la introducción al libro que nunca se escribió, que «las bacterias evolucionan a saltos por efecto de la herencia de genes adquiridos».[34] Sabía muy bien que esto sonaba más lamarckiano que darwiniano. Sapp pensaba en la THG.

Y no era cierto nada más que para las bacterias con su evolución a grandes pasos. También los animales evolucionan así a veces. Y no solo los insectos y los rotíferos bdeloideos. También los mamíferos en ocasiones. «Las células que componen nuestro cuerpo tampoco surgieron de manera gradual, de la forma típica darwiniana de mutación genética más selección natural.»[35] Algunos cambios se produjeron por grandes saltos. Las mitocondrias subieron a bordo de repente, en el pasado remoto de nuestro linaje eucariota o pre-eucariota, como bacterias capturadas. Las plantas adquirieron los cloroplastos de la misma manera. Los genomas son mosaicos. Todos somos complejos simbióticos, también nosotros, los seres humanos.

«Consideremos también —escribió Sapp—, que un gran porcentaje de nuestro propio ADN es de origen vírico.»[36] La cifra que por lo general más se cita es el 8 por ciento; aproximadamente ese porcentaje del genoma humano se compone de los remanentes de retrovirus que invadieron el linaje, el ADN, no el cuerpo, de nuestros antepasados, y se quedaron ahí. En lo más profundo de nuestra identidad somos, por lo menos en una duodécima parte, virales. Consideremos todo esto, nos urgía Sapp.

De modo que así lo hice. Y al tener conocimiento de que pocos científicos, si alguno, han estudiado el contenido genómico de origen vírico tan cuidadosamente como Thierry Heidmann, del Instituto Gustave Roussy, en las afueras del sur de París, pensé que merecía la pena hacer un viaje para entrevistarlo.

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Thierry Heidmann es otro biólogo formado como físico y matemático. Creció en París y estudió en algunas de las mejores instituciones de la ciudad, como la École Normale Supérieure. Luego fue a la Universidad de París y al Instituto Pasteur. Su padre era astrofísico, disciplina a la que consideró dedicarse hasta que optó por la neurobiología y la ciencia de las redes neuronales complejas, más o menos el mismo tipo de complejidad con propiedades emergentes que había intrigado a Woese en la colaboración tardía con Nigel Goldenfeld. Después de doctorarse Heidmann en esta especialidad, ansiaba hacer algo más relacionado con la salud humana, por lo que comenzó a pensar en los tumores y en la relación de estos con los transposones y los retrovirus.

Un retrovirus es un virus que actúa a la inversa en el proceso habitual de transcripción del ADN. En lugar de seguir el proceso ADN-hace-ARN-hace-proteína, que es la ruta normal desde la información genética a su puesta en acción en el ser vivo, un retrovirus utiliza el ARN genómico para hacer ADN, la molécula de doble cadena. Este truco, además de algunos otros, le permite no solo invadir una célula, sino también entrar en el núcleo celular y parchear con una versión de ADN de sí mismo el ADN de esta, convirtiéndose en una parte permanente de ese genoma. Cada vez que ella o sus descendientes se replican, ese tramo ajeno también se copia. Si el retrovirus infecta las células germinales —los óvulos o los espermatozoides, o, dicho de otro modo, las células de los ovarios y de los testículos que los producen— la secuencia vírica insertada se heredará y pasará a ser parte permanente del genoma. Y entonces ya no será ajena al organismo, sino «endógena», es decir, nativa, inherente. Estos virus se conocen como retrovirus endógenos (ERV) porque permanecen en el linaje de las criaturas a las que han infectado.

Si un retrovirus se inserta en el genoma humano, entonces es un retrovirus endógeno humano o HERV. Estos son los virus que constituyen el 8 por ciento del genoma humano. Y, en serio, esto conduce a un punto en que las implicaciones del trabajo de Thierry Heidmann son para quedarse atónito.

Algunos retrovirus causan cáncer. Por ejemplo, el virus de la leucemia del ratón, que Heidmann estudió. El más notorio es, ciertamente, el VIH-1, causante del sida. Para un científico como él, interesado en los retrovirus, habría sido lógico a finales de la década de 1980, cuando estableció su propio laboratorio, lanzar un programa de investigación sobre el VIH-1. El dinero habría afluido, dada la importancia de la enfermedad y la urgencia de encontrar un tratamiento. Pero hizo algo menos obvio.

La biología de los tumores también revestía urgencia, y la conexión de estos con los retrovirus seguía fascinándole. Sabía, por una vieja observación hecha por más de un microscopista en los años anteriores a la secuenciación del genoma, que unas partículas similares a virus aparecen en abundancia en el tejido placentario y en algunos tumores. ¿Tejido placentario? Resultaba curioso, una circunstancia potencialmente fructífera, por lo que Heidmann empezó a buscar evidencias de retrovirus en placentas humanas obtenidas de hospitales. Él y su equipo encontraron una nueva familia de virus inserta en el ADN placentario, a los que llamaron HERV-L. Una investigación ulterior demostró la existencia de secuencias similares —otras variantes de ERV-L— en el genoma del ratón y en los genomas de otros mamíferos. «Hicimos una especie de arqueología vírica», decía Heidmann en una entrevista de 2009.[37]

Encontraron que la presencia de ERV-L en genomas animales, incluido el nuestro, se remonta a unos cien millones de años, antes de la gran divergencia de los mamíferos. En los genomas de primates, esta secuencia se ha copiado, igual que un transposón, unas doscientas veces. ¿Tenía alguna función? ¿Servía como un gen? Esas eran las preguntas que se hicieron. Tal vez sí y tal vez no. Podría ser ADN egoísta que se perpetuaba a sí mismo, dando saltos y replicándose en distintos genomas. El grupo de Heidmann no pretendía que lo sabía. Pero así comenzó la exploración del componente vírico del genoma humano, de la identidad humana, que aquel estuvo realizando durante décadas. Lo que observó en esa larga búsqueda fue que algunos HERV, si no aquel mismo, habían adquirido el papel de genes humanos.

Thierry Heidmann es un hombre generoso y un investigador distinguido. Cuando supo dónde me alojaría en París, dijo: «Ah, muy cerca de mi barrio. Olvide el metro, yo lo recojo». Así que me quedé delante de aquel hotelito en el distrito 17, y a las ocho en punto de la mañana, un pequeño Volkswagen blanco se detuvo junto a la acera. De él salió un hombre con una barba canosa, cejas robustas y una chaqueta azul sobre un suéter, que me dio la bienvenida y me invitó a entrar en el coche. En lugar de dirigirse hacia el norte, en dirección al cercano boulevard Périphérique, la gran vía de circunvalación, como yo esperaba, se introdujo en una pintoresca avenida del sudeste que conducía al corazón de la ciudad. No había demasiado tráfico y, por el camino, me señaló algunas vistas, como la iglesia de la Madeleine, la plaza de la Concordia y el Louvre, que quedaba a la izquierda al cruzar el Sena, además de, por supuesto, Notre-Dame, río arriba, y luego el boulevard Saint-Germain, y la Sorbona, y más allá la École Normale Supérieure, donde él había estudiado. Este hombre hace a diario el trayecto más vistoso del mundo. Llegamos al Instituto Gustave Roussy en menos de una hora, tras haber hablado durante todo el camino sobre su historial y su trabajo, y luego, durante seis horas, en el despacho de su laboratorio, con una breve interrupción para almorzar.

La estancia, situada al final de un pasillo del laboratorio, consiste en una pequeña habitación con ventanas y vistas a las copas de los árboles de Villejuif, una población suburbana donde tiene su sede el Instituto Gustave Roussy. La habitación está llena de estanterías, todas ocupadas por artículos de revista, en pilas, carpetas y cajas, muchos de ellos impresos en papel coloreado —azul, verde, naranja o rosa, además de blanco—, lo que da lugar a una bonita decoración de estilo Mondrian en un espacio de trabajo muy serio. Nos sentamos a una mesa junto a su MacBook Pro, en el que me mostró diapositivas de figuras y gráficos mientras hablaba, para ilustrar lo que había estado haciendo durante veinte años. Comenzó con el trabajo sobre el HERV-L y siguió con la historia de otro retrovirus endógeno humano que su equipo había descubierto no mucho después. Un cambio que había tenido lugar entre los dos descubrimientos era que se había secuenciado el genoma humano, y que la secuencia se había hecho de dominio público. En consecuencia, los métodos de Heidmann cambiaron. El equipo examinó todo el genoma, en busca de evidencias de ERV desconocidos. Lo que querían encontrar en particular eran los signos de un tipo de gen, conocido y reconocible, que crea una envoltura vírica, la cual está constituida por una especie de envoltorio pegajoso que cubre la cápsula dura de una partícula vírica. Hallaron veinte.

«Hay varios genes que producen envoltorios —me explicó Heidmann—. Entre ellos se encuentran dos muy importantes.»

Uno ya lo habían descubierto otros investigadores, quienes lo habían denominado «sinticina». Este gen se expresaba produciendo una proteína propia, en especial en el tejido placentario. ¿Qué hacía ahí? Nadie lo sabía al principio, pero se le había puesto ese nombre por la facultad que poseía de hacer que las células (cit) se fusionasen (sin). Este efecto se había probado en cultivos celulares de laboratorio. La fusión de células en masas celulares agregadas con múltiples núcleos en lugar de paredes individuales es un paso crucial en la construcción de una de las capas de la placenta humana, la cual es una especie de cojín protoplasmático permeable, la parte de la placenta que media entre la sangre materna y la fetal. Agarrémonos al asiento para una nueva dosis de jerga sofisticada: se llama «sincitiotrofoblasto». Ahora, respiremos tranquilos y olvidémoslo. Así surgió la hipótesis de que era posible que la sincitina ayudase en la formación de esa capa. El equipo de Heidmann encontró otro gen envolvente, dejado por un retrovirus completamente diferente, con una capacidad similar para fusionar células humanas. Lo llamaron «sincitina-2»; de manera que la primera pasó a ser llamarse «sincitina-1». Los experimentos de laboratorio revelaron la misma capacidad para fusionar células, lo que respaldaba la hipótesis de que estos genes intervienen en la formación de la placenta.

Poco después, el equipo de Heidmann reconoció otros dos genes similares en el ratón común de laboratorio. Eran lo suficientemente diferentes de las sincitinas humanas como para darles otros nombres, a saber, «sincitina-A» y «sincitina-B». Posteriores estudios de otros genomas revelaron equivalentes cercanos en ratas, jerbos, campañoles o hámsteres. Así que los dos genes del ratón eran antiguos; habían entrado en el linaje de los roedores hacía al menos veinte millones de años, antes de que esas ramas se separasen.

«En esa etapa —prosiguió Heidmann—, nos hicimos una pregunta. ¿Cómo es posible que un gen capturado por casualidad pudiera ser tan importante?»

La importancia de la construcción de placentas es obvia, pero el equipo necesitaba más pruebas que vincularan las sincitinas a esta función. Las obtuvieron en experimentos con ratones modificados genéticamente —roedores knockout, en los que el gen de la sincitina-A se había bloqueado mediante manipulación molecular.[38] Los criaron y observaron que todos los embriones morían en el útero al cabo de no más de trece días de gestación. El periodo normal de gestación es de diecinueve a veintiún días. Aquellos ni se aproximaron al último día. La disección reveló defectos estructurales en el límite entre la placenta y el feto que constreñían los vasos sanguíneos fetales, inhibían el crecimiento y acababan con ellos antes de su nacimiento. Se trataba de algo convincente. Pero, por razones obvias, no era posible hacer el experimento con humanos.

La curiosidad de Heidmann se disparó. Él y su equipo encontraron un gen de sincitina en el conejo europeo; una sincitina carnívora en los genomas de perros y gatos; otra diferente en vacas y ovejas; y otra más en marmotas. «Trabajamos con muchas, muchísimas universidades, laboratorios y zoos.» Colaboraron de manera particular con un zoológico francés «con muchos animales, porque debíamos obtener placentas cuando fuese posible». Llegaron a encontrar uno de esos genes en marsupiales.

¿Tienen placenta los marsupiales?

«Una placenta muy transitoria. Porque, entre este grupo se cuentan la zarigüeya, el canguro y el ualabí, ¿vale?, que tienen una placenta muy efímera.» Hay quien piensa que no es así, «porque el embrión sale y se instala en una bolsa de la madre». Así que también las hembras marsupiales, con una placenta transitoria y el proceso de gestación en la bolsa externa, tiene un gen vírico cuya función es colaborar en la formación placentaria. El grupo de Heidmann llamó a este gen «sincitina-Opo1», por el marsupial en el que se encontró por primera vez, la zarigüeya (opossum en inglés) gris de cola corta.

Todos estos genes tienen cuatro cosas en común. Todos ellos derivan del gen de la envoltura de un retrovirus que se insertó en el genoma de un mamífero; se expresan en la forma de una proteína que inunda la placenta, y producen la fusión entre células, al menos en cultivos de laboratorio, lo que sugiere que pueden crear esa capa protoplásmica especial de células fusionadas que interviene en la mediación entre la placenta y el feto, permitiendo que los nutrientes y los gases se filtren de la madre a este y que los desechos se filtren hacia fuera. Además, todos ellos son genes antiguos, preservados durante muchos millones de años en esa forma funcional, frente al desorden de las mutaciones azarosas, por selección natural. Tal preservación prueba que estos genes han sido útiles. No son ADN basura; son herramientas, no chatarra, han ayudado a sobrevivir a los mamíferos más aptos.

Estos cuatro puntos representan los estándares canónicos establecidos por el grupo de Heidmann para definir una sincitina. Pero es asimismo notable otra observación más del grupo, y es lo que estos genes no tienen en común, ya que todos ellos provienen de diferentes fuentes. Representan capturas independientes, domesticaciones específicas de genes víricos de retrovirus completamente diferentes. Heidmann sospecha que eso explica la gran diversidad de tipos de placenta, una estructura con una extrema variabilidad entre las especies de mamíferos. Heidmann hizo toda una disquisición, asombrosa y arcana, sobre la estructura y la taxonomía placentarias, que aquí me ahorraré.

«Las sincitinas que han capturado son diferentes —con lo que se refiere a los varios linajes de mamíferos a lo largo de la historia evolutiva—, distintos genes de la envoltura, porque provienen de diferentes virus. Y a esta diferencia se debe la variabilidad de las estructuras, ¿de acuerdo?» Además, las capturas se habían producido en momentos muy diferentes. La sincitina-2 de los primates se remonta a hace por lo menos cuarenta millones de años. La versión de los roedores se asentó en el linaje, como ya hemos mencionado, hace veinte millones de años. La sincitina de las vacas y las ovejas parece tener por lo menos treinta millones años, y la de los marsupiales pudo haber entrado en este linaje hace más ochenta millones de años. Esto refleja, a decir de Heidmann, un continuo bombardeo de retrovirus en el genoma animal. La mayoría de las infecciones no hicieron que los virus se insertaran, pero una pequeña fracción sí, y así se introdujeron los retrovirus endógenos. Una fracción aún más pequeña de aquellos ERV dejó los genes de la envoltura, los cuales dieron lugar a las sincitinas.

Pero hay más. Este patrón de sincitinas distintas, en linajes diferentes de mamíferos y en momentos disparejos plantea otra cuestión, un dilema lógico que me dejó sorprendido al leer los artículos de Heidmann, antes de coger el avión que me llevó a París. Si algunas de estas sincitinas esenciales tienen veinte millones de años, otras treinta millones y otras cuarenta millones, ¿cómo surgió el linaje de los mamíferos —cómo evolucionó la primera placenta— antes de que se produjeran esas capturas? Estos genes se habían adquirido de forma intermitente y casual a lo largo de la evolución de los mamíferos, pero siempre fueron necesarios. No es posible ser un mamífero placentario sin placenta. ¿Qué vino primero, el azar o la necesidad?

«Sí, exacto —confirmó Heidmann—. Esa es la paradoja.»

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Heidmann y sus jóvenes colegas respondieron con una hipótesis, la cual implica otra capacidad sensacional de los genes de sincitina, que probablemente también se derive de los genes de la envoltura vírica modificados en tiempos pretéritos. Se trata de la inmunosupresión.

Las envolturas retrovirales son estructuras complejas y versátiles, y los genes que las codifican también. Además de la capacidad de dar lugar a la fusión celular, pueden suprimir la respuesta inmunitaria antiviral de un huésped. Esto tiene un valor obvio para un virus invasor, pero también otro menos obvio, de uso en la placenta de un mamífero. Tanto el genoma del feto de un mamífero como el de la placenta son diferentes al de la madre. La mitad del ADN proviene del padre. Si el sistema inmunitario de la madre estuviera en alerta total, los leucocitos podrían atacar al feto por rechazo. Parte del papel de la placenta, un órgano adaptativo único de los mamíferos placentarios, es mantener la paz entre el sistema inmunitario de la madre y el del feto, amortiguando una posible respuesta de ese tipo. Así son posibles la gestación interna y el parto, una innovación que se remonta a la época en que los primeros mamíferos divergieron del linaje de los reptiles, la cual ofrecía ciertas ventajas evidentes frente a la puesta de huevos. Las aves todavía existen, me recordó Heidmann, queriendo decir que la ventaja no era absoluta. Ellas no tienen placenta. Expulsan a los embriones con prontitud, dentro de unos paquetes ovalados de cáscara dura, los dejan ahí fuera, independientes, provistos de una yema nutritiva y de la simple promesa de que los mantendrán calientes. Es decir, ponen huevos. De igual modo ocurre con los cocodrilos. Pero la placenta dio una ventaja a algunos linajes de vertebrados en determinadas situaciones. Un linaje de mamíferos aprovechó esa ventaja, mientras que otro —los ancestros de los que hoy llamamos «monotremas», mamíferos que ponen huevos, como los ornitorrincos y los equidnas— no lo hizo. ¿Qué hay de ventajoso en la gestación y el viviparismo? Pues, ante todo, permite a la madre desplazarse y llevar el feto a un lugar seguro dentro de su cuerpo, en vez de tener que colocarse sobre él como hacen los patos.

Lo que esto sugiere, según la hipótesis de Heidmann, es que el gen de sincitina más antiguo capturado por mamíferos preplacentarios pudo haber servido para obtener una inmunosupresión necesaria para el feto, y luego habría adquirido la función adicional como capa intermediaria durante la evolución de la placenta. Las sincitinas posteriores pudieron haberse introducido en los linajes de los mamíferos como mejoras de la primera.

Heidmann y yo fuimos a almorzar en un sitio cercano, y luego regresamos para la charla final.

—¿Qué nos dice todo esto —le pregunté— sobre el modo en que funciona la evolución, sobre el árbol de la vida?

Suspiró ante la magnitud y la sorpresa de la pregunta.

—Que nuestros genes no son solo nuestros —dijo.

Se rio, y yo también, aunque con cierta incomodidad, porque no estaba seguro de haber oído bien. Le pedí que me lo repitiera.

—Nuestros genes no son solo nuestros —dijo—; son también genes retrovirales.

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Un paso más allá del turbador mensaje de Heidmann —que una parte considerable de nuestros genes humanos proviene de fuentes no humanas ni primates— lo ha dado el nuevo mundo feliz de los CRISPR. Quizá sepa ya el lector que este crujiente acrónimo se refiere a algo muy complejo, un sistema de edición de genomas de una eficiencia sensacional, renombrado en los periódicos, difundido en varias revistas dominicales y pregonado por la revista Science en 2015 como el descubrimiento del año, y del que se espera que le valga a alguien el Premio Nobel. Los CRISPR son más que un avance respecto a todo lo relatado por Heidmann. Es el último gran empujón hacia un futuro en el que la ingeniería genética será omnipresente, una técnica que abre la perspectiva de alterar los genomas, incluido el humano, con precisión y por poco dinero, en el laboratorio y, con el tiempo, en la clínica.

Las siglas CRISPR significan clustered regularly interspaced short palindromic repeats («repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas»).[39] Un palíndromo es, como se sabe, una secuencia de términos que dicen lo mismo leídas de izquierda a derecha que de derecha a izquierda, un juego de palabras al que se puede recurrir para formar oraciones más o menos ingeniosas de doble dirección, desde las más simples, como YO SOY, hasta otras más complejas, como la conocida DÁBALE ARROZ A LA ZORRA EL ABAD. Un palíndromo verbal dice algo, aunque lo que diga no tenga mucho sentido, por ejemplo, ANULA LA LUZ AZUL A LA LUNA.

En el ADN de un genoma, el alfabeto disponible para patrones palindrómicos consta solo de las cuatro letras de código A, C, G y T. Así, una repetición palindrómica de código de ADN se parecería a GTTCCTAATGTA-ATGTAATCCTTG. Resulta que tales palíndromos pueden ser importantes marcadores funcionales. Fueron la primera evidencia que llevó a los científicos a descubrir el mecanismo de los CRISPR tal como se da en el mundo natural, algo sobre lo que volveremos enseguida, y a desarrollarlo, durante unos años, como un novedoso y extraordinario método de ingeniería genética. El sistema completo incluye otros elementos moleculares además de los palíndromos —enzimas y formas de ARN—, pero la sigla CRISPR ha venido empleándose como etiqueta informal para todo este tinglado.

El CRISPR, ahora en singular, permite a los investigadores localizar cualquier mutación, cualquier letra «errónea» de entre los tres mil millones del genoma humano, e introducir herramientas bioquímicas que hagan una corrección. Ofrece a los padres la esperanza de que los defectos congénitos, esto es, las mutaciones que pueden matar o atormentar a un niño, puedan no solo detectarse por cribado genético, sino también revertirse antes de que el feto empiece a desarrollarse. ¿Eliminar y reemplazar un gen que hubiera causado distrofia muscular? Magnífico. ¿Borrar una mutación que amenaza con la fibrosis quística? Impresionante. Según un registro, existen más de diez mil taras hereditarias terribles, cada una causada por uno o varios genes, la mayoría de las cuales podrían corregirse utilizando el CRISPR. Dichas correcciones, además, no solo pueden hacerse en las células somáticas (las células del cuerpo) del niño, sino también en las de la línea germinal, las sacrosantas células reproductivas desde las cuales el ADN pasa a las siguientes generaciones. ¿Cómo se haría eso? Efectuando la edición en una fase muy temprana, durante la fecundación in vitro; un óvulo en una placa, un espermatozoide y una dosis de la magia del CRISPR. Este tipo de ingeniería sobre la línea germinal es especialmente potente y controvertido, porque afecta a poblaciones enteras y no solo a individuos. Una alteración así puede muy bien hacerse permanente en un linaje. Podría cambiar vidas futuras, no solo las presentes. Podría cambiar la trayectoria evolutiva de una especie, la nuestra, por ejemplo.

Esto aún no ha sucedido. Hasta donde sabemos, no ha nacido ningún niño probeta con modificaciones por CRISPR. Algunos investigadores destacados en el campo han pedido cautela, restricciones y hasta una moratoria global en el uso sobre la línea germinal humana. Otros han advertido que, con todas las posibilidades que se ofrecen de insertar nuevos fragmentos de ADN, aparte de la corrección de mutaciones, se acarrea el riesgo de una eugenesia de alta tecnología. ¿Insertar en un hijo aún por nacer un gen que prometa una mayor inteligencia, o una capacidad atlética superior, o la destreza suficiente llegar a ser un gran violonchelista? Uf. Y luego, ¿qué? ¿Viviremos en un mundo como el de Lake Wobegon, la ciudad ficticia de la novela de Garrison Keillor, donde todos los niños están por encima de la media? Esta perspectiva de ensueño a veces recibe la denominación de modificación genética «voluntaria», a diferencia de la modificación terapéutica, motivada por una necesidad médica urgente. Del mismo modo que hay otros tipos de empujón «voluntario» por parte de los padres a los hijos para que logren subir por la escalera de la vida, como cuando contratan a un profesor particular para que superen los exámenes de ingreso en la universidad, esa opción puede parecer no solo tentadora y beneficiosa, sino incluso necesaria por motivos de competición. Con todo, lo que los ricos y privilegiados encuentran necesario es a menudo impensable para los demás. Se agrandaría la brecha entre adinerados y los humildes, entre lo optimizado y lo ordinario, entre los niños fruto de la ingeniería y los concebidos a la vieja y azarosa usanza. Y, a diferencia de la preparación para el examen de admisión o de la cirugía estética nasal o de las clases particulares desde los cinco años, sería un empujón cuyos efectos, buenos o malos, pasarían a las generaciones futuras.

En la actualidad, la ingeniería de la línea germinal humana sigue siendo solo una posibilidad que planea sobre la sociedad, y no una tendencia desbocada. Pero, entre las últimas noticias que me llegan mientras escribo, está una información aparecida en Nature sobre un equipo internacional de científicos establecido en Oregon y otros lugares, que utilizaron herramientas CRISPR en embriones humanos de una sola célula para corregir una mutación.

Esta sería la causante de una enfermedad cardiaca llamada «cardiomiopatía hipertrófica» (CMH), que puede manifestarse como un fallo cardiaco súbito, a veces en deportistas jóvenes aparentemente sanos. Mata a algunos y ensombrece la vida de muchos. El trabajo sobre la CMH fue un experimento de laboratorio, no un tratamiento efectuado en una clínica. Se trabajó con cincuenta y cuatro embriones humanos, cada uno tratado con un elixir reparador de CRISPR, en la mayoría de ellos con éxito, y en otros no, pero ninguno de ellos fue después implantado en un útero humano o destinado a crecer como un niño CRISPR. Aun así, cruzar ese umbral es solo cuestión de tiempo y, al paso actual de la investigación, es probable que no mucho. La técnica es innovadora y democrática; es barata y relativamente fácil de utilizar. De hecho, una compañía vende ahora por internet kits de CRISPR para uso casero —para hacer ingeniería genética con bacterias, no con seres humanos— por menos de doscientos dólares. En todo el mundo, los investigadores experimentados, y puede que también algunos científicos corrientes más ambiciosos que juiciosos, tienen ahora las herramientas en las manos.

No es mi intención detallar cómo funciona la ingeniería CRISPR o examinar el abanico de las implicaciones éticas que acarrea. En los próximos años se podrá obtener mucha información al respecto en otras fuentes. Los orígenes de esta técnica, no su uso en humanos, son lo que la vincula a Carl Woese y el nuevo árbol de la vida. Raras veces se los menciona en las informaciones de prensa sobre las sensacionales aplicaciones del CRISPR, a pesar de que son fascinantes en sí mismos, y muy relevantes para el tema de este libro.

A fines de la década de los ochenta y principios de la de los noventa, varios equipos de científicos descubrieron extrañas secuencias repetitivas en los genomas de algunos microbios, entre ellos la conocida bacteria del intestino humano E. coli. Dichas secuencias tenían, por lo general, una longitud de alrededor de treinta letras a cada lado del punto central, que flanqueaban como sujetalibros una breve secuencia de letras que no se repetía. Pensemos, a grandes rasgos, en algo así como ALLÍ VES GESUNDHEIT SEVILLA». Recordemos, eso sí, que esas palabras están escritas con A, T, C y G. Nadie entendía lo que hacían ahí esos extraños tramos de ADN, si es que algo hacían. Pero, en 2002, se les dio un nombre con el acrónimo correspondiente, CRISPR, y los investigadores continuaron haciendo conjeturas sobre su función. Tres años después, un científico español llamado Francisco Mojica resolvió el misterio.

Mojica se crio cerca del puerto mediterráneo de Santa Pola. Conocía la costa, e hizo el trabajo de doctorado sobre el genoma de un microbio. Se trataba de una de las queridas arqueas de Woese que habitaba en las salobres marismas de la zona de Santa Pola. Era un halófilo, un amigo de la sal. Al examinar el genoma, Mojica advirtió en él un patrón extraño, varias copias de una repetición palindrómica casi perfecta, con un espaciador de otras letras entre los lados especulares. Picado por la curiosidad, pasó gran parte de la siguiente década buscando el mismo tipo de patrón en otros microorganismos. Lo encontró —otras versiones, otros palíndromos—, no solo en las arqueas sino también en genomas publicados de bacterias. Uno de los casos fue el de la bacteria E. coli. En 1987, un equipo japonés había informado de la presencia de estas repeticiones en dicha bacteria, mostrándose intrigado por lo que pudiera significar. En el año 2000, tras indagar entre los genomas publicados, Mojica había detectado secuencias de CRISPR en diecinueve microbios diferentes, una lista en la que se entremezclaban bacterias y arqueas. Sospechó que esas secuencias similares podían tener una función común. Le intrigaban en particular los tramos de código que llenaban el espacio entre las repeticiones palindrómicas —como el del ejemplo ALLÍ VES GESUNDHEIT SEVILLA, pero un poco más largos, de unas pocas decenas de letras cada uno—, que se conocerían como espaciadores. ¿Cuál era su significado? ¿Cuál su propósito? ¿Por qué «gesundheit» en esta secuencia, o «abracadabra» en esa otra, y no «malditosyanquis» o «rumplestiltskin»? En el caluroso agosto de 2003, Mojica se refugió en su despacho con aire acondicionado de la Universidad de Alicante, al norte de Santa Pola, y trató de entenderlo.

Escribió los espaciadores de distintos CRISPR con un procesador de textos y los introdujo en un gran banco de datos de genomas conocidos en busca de algo similar. Encontró algunas coincidencias muy similares, en particular, en tramos del ADN de algunos virus. Igual de llamativas, si no más, fueron otras que encontró entre los plásmidos bacterianos, esas pequeñas partículas infecciosas de ADN horizontalmente transferible. De forma que parecía que las secuencias de CRISPR podrían representar un registro de infecciones pasadas, durante las que bacterias y arqueas habían capturado fragmentos de ADN ajeno y los habían incorporado al genoma propio. Pero ¿con qué propósito?

La infección vírica puede matar a la bacteria o a la arquea, y la infección de plásmidos —transferencia horizontal de ADN— puede alterarles el genoma, para bien o para mal. Un microbio puede adquirir los medios para impedir tales intrusiones. Tal vez, especuló Mojica, esas secuencias de CRISPR fueran algún mecanismo de inmunidad contra una nueva infección por los virus representados en los espaciadores. ¿Un recuerdo como defensa contra futuras infecciones? Hay una palabra para esto en nuestro propio reino. Lo llamamos «vacuna».

Mojica dejó escrita su especulación informada en un artículo con tres coautores que envió a Nature. Fue rechazado. Lo intentó sucesivamente con otras revistas de prestigio. También lo rechazaron. Los editores no veían en él nada que pareciese nuevo o importante. Pasaron los meses. Mojica intentó por todos los medios que se aceptara. En última instancia, lo envió al Journal of Molecular Evolution, la receptiva revista en la que Carl Woese y otros cuatro colegas habían publicado el primer estudio que realizaban sobre la existencia de una forma de vida separada. El artículo de Mojica que sugiere que los CRISPR podrían estar implicados en la defensa inmunitaria apareció en 2005.

Mientras tanto, se halló una nueva pista en 2002, cuando un equipo holandés afirmó haber encontrado en varios genomas un extraño grupo de cuatro genes adyacentes a secuencias CRISPR. Estos genes asociados («cas», para abreviar) estaban a todas luces ausentes en los genomas microbianos que carecían de secuencias CRISPR.[40] Parecían tener alguna relación funcional con ellas, algo más allá de una mera proximidad casual. Al principio, ni el equipo holandés ni nadie más sabía cuál podía ser esa función. No tardó en aparecer más información sobre los CRISPR y los genes cas procedente de varias fuentes, y quedó claro que estos últimos cumplen una función, guiada por los espaciadores, de ataque y desmantelamiento del ADN invasivo. Quedó así probada de forma convincente la hipótesis de Mojica: la presencia de CRISPR y cas en microbios, tal como había evolucionado de forma natural, era un mecanismo de defensa contra las infecciones y la herencia infectiva. Era una versión propia de un sistema inmunitario adaptativo. Nosotros tenemos anticuerpos y leucocitos; ellos tienen CRISPR. Esas secuencias protegen a las bacterias y a las arqueas de los virus asesinos, y sirven de barrera —a veces útil, a veces limitadora— contra la transferencia horizontal de genes. Ayudan a los microbios a mantenerse saludables y a mantener la continuidad de su identidad. La THG sigue estando extendida en bacterias y arqueas, pero los genes CRISPR-cas las protegen contra al menos algunas transferencias.

Esta es la historia de fondo de los CRISPR. La parte más gloriosa y conocida empezó más tarde, en 2012, cuando otros científicos establecieron el modo en que las secuencias de CRISPR y los genes cas podrían reutilizarse para editar genomas de mamíferos, como ratones de laboratorio, especies amenazadas, plagas invasoras o nosotros mismos. Es esta empresa la que hace que los CRISPR sean tan importantes en el presente, y la que los lleva directos al futuro, hacia las asombrosas e inquietantes posibilidades de la ingeniería sobre la línea germinal humana, entre otras aplicaciones. Cuando se anuncie el Premio Nobel por CRISPR, es probable que entre los nombres de los ganadores no esté el de Francisco Mojica, ni los de los integrantes del equipo holandés, ni el de ninguno de los colegas que han estudiado los CRISPR puramente como un fenómeno evolutivo de las bacterias y las arqueas. Es más probable que se oigan los nombres de los científicos que han hecho de ellos una herramienta para uso humano, como Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier, Feng Zhang o quizá otros. La gente se alegrará o preocupará, en diversos grados, ante las nuevas y asombrosas perspectivas celebradas con este particular Premio Nobel. Pero es probable que Carl Woese, si aún viviera, con su predisposición contraria a «una biología que opera desde una perspectiva ingenieril», no las celebrara.

En su irritado manifiesto de 2004 «Una nueva biología para un nuevo siglo», dejó escrito:

La sociedad moderna sabe que necesita con desesperación aprender a vivir en armonía con la biosfera. Hoy, más que nunca, nos es necesaria una ciencia de la biología que nos ayude a vivir de ese modo, que nos muestre el camino. Una biología ingenieril podría, con todo, enseñarnos cómo ponernos en ese lugar; lo que ocurre es que no sabe dónde está el «lugar».[41]

La finalidad más propia de la biología no es cambiar el mundo, añadía, sino entenderlo. Una vez más, este atrevido nuevo siglo no era su siglo, y él lo sabía.

81

A la muerte de Carl Woese, muchas personas siguieron conservando vívidos recuerdos, y algunas los hicieron públicos, mientras que otras se guardaron anécdotas y opiniones. Parte de mi trabajo ha sido reunir muestras de esos recuerdos y juntar piezas. Durante cuatro años, me he sentido un poco como el reportero de Ciudadano Kane, escogido por su jefe para localizar a viejos amigos y contactos del protagonista, el magnate de la prensa Charles Foster Kane, y resolver el misterio de este personaje. ¿Qué había hecho de Kane un hombre tan despiadado y a la vez tan desgraciado? ¿Cuál era el significado de su última palabra, «Rosebud»? ¿Era esa palabra, esa cosa —esa persona, si es que Rosebud era una persona— la clave de su vida y su carácter? ¿O era solo una pista falsa? ¿Había en realidad alguna clave de la vida y del carácter de ese hombre que otros pudieran encontrar y con la que abrir una puerta a su interior? Orson Welles aplicó la palabra Rosebud con gran soltura, y es probable que todo el mundo recuerde al personaje de Kane —si se ha visto la película; si no se ha visto, debería verse— como una figura formidable y enigmática. Acaso no se recuerde al reportero, o al menos no su nombre —la respuesta, sin mucha importancia ahora, es Jerry Thompson—, porque solo es el tipo que va de fuente en fuente y hace preguntas. Thompson aparece siempre de espaldas a la cámara; está en la sombra o fuera de la pantalla, y nunca vemos su rostro. Él representa a los espectadores, a quienes hablan los testigos. Así es como se ejecuta esta labor.

Ralph Wolfe me contó la historia, que he contado a mi vez, del agravio que sufrió Woese, mucho antes de saltar a la fama, en una importante conferencia celebrada en París a la que asistían importantes biólogos. Presentó su trabajo, y nadie lo comentó, ni le preguntó nada; todos se fueron a comer. «Fue casi una herida mortal», afirmó Wolfe. Woese juró que su trabajo no se ignoraría nunca más, y por eso autorizó un comunicado de prensa tras el descubrimiento de las arqueas, en lugar de dejar que la publicación del artículo en una revista hablara por sí sola. Pero el tiro le salió por la culata; salió en la portada de The Times, pero recibió las críticas de otros científicos, y vio como se dudaba de la veracidad de ese tercer dominio, por haber antepuesto la publicidad a la publicación científica.

¿Fue ese su momento Rosebud? No lo creo. Tampoco lo fueron ulteriores frustraciones, bochornos y desaires que he oído mencionar, unos personales y otros profesionales, incluida la exclusión del Premio Nobel. Estoy de acuerdo con la conclusión de Jerry Thompson de que no hay palabra alguna, ni herida, ni rencor, ni privación infantil que puedan explicar la vida de una persona. Hay demasiadas piezas en interacción. La teoría de la complejidad ofrece mejores metáforas para la conducta humana que este tipo de solución mecanicista, más propia de un rompecabezas.

Woese no dejó un diario personal. Los archivos que se conservan en Urbana están repletos de artículos científicos, borradores y correspondencia profesional. Las revelaciones personales son muy escasas. Al principio de su carrera publicó su único libro, The Genetic Code, que no influyó mucho en la ponderación de sus méritos científicos ni aclaró nada de su carácter. En algunos de sus artículos y participaciones en libros colectivos incluyó anécdotas y realizó algún ejercicio de retrospección, como en el capítulo que escribió para un gran volumen sobre las arqueas; pero estos detalles humanos se refieren siempre a momentos en el laboratorio.

Por ejemplo, cuando, al observar unas placas radiográficas, se percató por primera vez de que las arqueas representaban una forma de vida única: «Me apresuré a compartir mi experiencia parabiológica con George, un George Fox escéptico, a decir verdad. Él siempre fue escéptico. Eso es lo que lo convertía en un buen científico».[42] Cuando el nobel Salvador Luria llamó a Ralph Wolfe después de la publicación del primer artículo sobre las arqueas para decirle que debía apartarse de Woese y de su ciencia extravagante, este dijo: «¿Cómo tuvo este Luria el valor de criticar de esa manera a un amigo suyo y colega mío? ¿En qué pedestal se veía?».

Woese no escribió una autobiografía. Mantuvo su vida familiar muy en privado. Lo más cerca que estuvo de hacer un autorretrato podría ser la valoración formal, impersonal, de su propio trabajo y de su significación como investigador, escrita en tercera persona y en cinco páginas, que en 1995 envió por correo electrónico a Norm Pace, antes de que sus sentimientos hacia Darwin lo amargaran, y probablemente a petición de Pace, quien en aquella época quería proponerlo para el Premio Nobel. El documento es un Woese por Woese en el que defendía su lugar en la historia de la ciencia, del mismo modo que cualquiera de nosotros defenderíamos el nuestro en una entrevista de trabajo. Yo lo he tenido delante, pero en la actualidad no se permite copiar citas de él. Lo esencial es que Woese se veía a sí mismo como alguien comparable a Leeuwenhoek y a Darwin.

Larry Gold, ahora un distinguido biólogo molecular y empresario de biotecnología, también afincado en Colorado, conoció a Woese desde los primeros días en Schenectady, cuando ambos trabajaban para General Electric, y estuvo durante años cerca de él. Woese era un biofísico de treinta y dos años, contratado por el laboratorio de investigación de General Electric, con propósitos poco claros tanto para él como para sus jefes; Gold era un estudiante de Yale de diecinueve años con un trabajo de verano, que se encontró con un proyecto de investigación sombrío que implicaba la dosificación en ratas de un producto químico carcinógeno para, luego, intentar impedir que el cáncer apareciese, y en cuya ayuda, cuando andaba perdido y sin supervisión entre ratas enfermas y moribundas, acudió Woese. Trabajaron juntos con los pobres roedores, quitando la vida a muchos de ellos. ¿Llegó Woese a interesarse por el experimento?

«No, no lo creo —me dijo Gold cincuenta y cuatro años después, sentados él y yo en un banco en Urbana—. No creo que le importara en absoluto. Creo que estaba interesado en pasar unos ratos a gusto.» Le había tomado afecto al joven Larry Gold. «Estaba claro que se complacía en tratar con personas que le dejaban hacerse notar.» Le encantaba reír. «Tenía una risa escandalosa. Era casi una carcajada.» También hablaban de cosas serias, o lo hacía Woese, especialmente sobre el código genético y la manera en que había evolucionado, mientras que Gold escuchaba como un niño a un rabino que interpreta unos pasajes de la Torá.

Algunas personas consideraban a Woese un hombre adusto, pero Gold lo veía diferente: solitario, ansioso de buena compañía, a veces bronco, siempre interesado en nuevas ideas y de espíritu generoso. Gold tenía una novia en la zona, de Schenectady, pero no tenía ningún lugar privado donde ir con ella; Woese les dejaba aparcar a la entrada de su garaje cuando tenían una cita. A veces salía y daba amablemente las buenas noches a Larry y su novia, quienes estaban en el coche. «Tuve suerte —dijo Gold— y fuimos amigos para siempre.»

Gold pensaba que Woese tenía algo así como el cerebro bifurcado. Por un lado, poseía una gran profundidad de conocimientos —adquiridos en su mayor parte por cuenta propia, y no mediante el aprendizaje formal— y una disposición implacable a cuestionar las cosas. Era un biofísico, me recordó Gold, no un biólogo. «No sabía de biología. Cuando murió, sabía menos de biología que yo —dijo Gold con modestia—. Puede parecer tremendo, pero en realidad él no pensaba en la biología; pensaba en lo que sucedió hace tres mil quinientos millones de años. Eso no es biología.» Lo que quería decir Gold es que se trataba más bien de un revoltijo de física, evolución molecular y geología. El mundo del ARN analizado por un consumado autodidacta.

«La otra parte de él —el otro lado de esa bifurcación, dijo Gold— quería estar cerca de personas que disfrutaran de la vida.» Por ejemplo, dos de los mejores y más viejos amigos de Woese: Norm Pace, enamorado de las motos y con una esposa trapecista, y Harry Noller, obseso del jazz.

Así que fui a entrevistar a Harry Noller, hoy profesor emérito de la Universidad de California en Santa Cruz y uno de los principales especialistas en ribosomas de todo el mundo. Conduje por la empinada y ondulada carretera hasta un acantilado boscoso junto a la bahía de Monterrey, donde se encuentran los edificios del campus de la UCSC, dispuestos en voladizo sobre pequeños cañones, a la sombra de secuoyas y eucaliptos, y encontré a Noller en su pequeño y alegre despacho. Vestía una sudadera negra, vaqueros y deportivas. Tenía un rostro ovalado rodeado de pelo canoso y barba, y la expresión sosegada, lo que le hacía parecer un sacerdote o un oráculo. Pero se mostró afable y sencillo, nada oracular. En una estantería había dos ejemplares de Ribosomes, un libro decisivo en el que figura como coeditor, y una botella casi vacía de Laphroaig.

Había conocido a Woese a comienzos de la década de los setenta, cuando él era un joven profesor asistente de la UCSC y ya había comenzado su trabajo con los ribosomas. A Noller le interesaban la estructura y la función, no la filogenia remota, pero empleaba métodos similares a los de Woese, y secuenciaba tramos cortos de ARN ribosómico con el fin de entender cómo esas moléculas contribuían a la función. Mientras tanto, se repartía el tiempo entre el trabajo de laboratorio y el saxofón, con el que tocaba jazz como un profesional, en varios grupos, con un nivel suficiente como para entrar en la orquesta de Duke Ellington. Había compartido escenario de concierto con el vibrafonista Bobby Hutcherson, y estuvo con el gran trompetista Chet Baker. Y después de un ensayo o un concierto, regresaba para ver lo que había revelado la última carrera de electroforesis. Le preocupaban las disparidades entre las secuencias de ARN ribosómico que tenía y las publicadas por un laboratorio de Estrasburgo. Llamó a Woese, a quien había conocido durante una breve visita de este a la UCSC, y le aseguró que sus datos eran correctos, mientras que las versiones francesas eran erróneas. Woese parecía casi enojado cuando dijo: «Las secuencias son rollos sagrados. Deberían confiarse solamente a quienes aprecian lo que significan».[43]

Él admiraba el trabajo de Noller, tal como lo desarrollaba, y lo invitó a Urbana muchas veces para organizar seminarios o simplemente pasar el rato y hablar de ciencia. Colaboraron en algunos artículos. Se tomaban un whisky sentados en el pequeño estudio que Woese tenía en casa y escuchaban jazz. De vez en cuando incluso tocaban música juntos, con Woese al piano.

—¿Era un buen pianista de jazz? —pregunté.

—Mmm... no era un pianista extraordinario —dijo diplomáticamente Noller—. Improvisaba sobre algún tema y conocía algunas piezas y... —Hizo una larga y estudiada pausa—. No era un pianista consumado, pero era divertido tocar con él.

Woese era un gran aficionado al jazz, no un intérprete con talento. Le gustaba Art Tatum. Le gustaban Ella Fitzgerald y Gerry Mulligan. Tenía un gato negro que se llamaba Miles. En una de las cartas que escribió a Noller, agregó una posdata descuidadamente mecanografiada: «Milt Jackson hace que Lionel Hampton parezca el padre de Quasimoto [sic]». Hay que decir que sabía reconocer sus límites, a saber, que no tenía el nivel musical de Noller, y en una visita lo sorprendió contratando una sección de ritmo profesional, conformada por tres músicos, un pianista, un bajista y un batería, para que tocaran con su amigo. Lo hicieron en la sala de estar, y también invitó a otros amigos a asistir a la sesión. «Quiero decir —finalizó Noller— que era muy hospitalario.»

Woese ofrecía lealtad y generosidad. Durante uno de los seminarios de Noller en Urbana, un profesor de otro departamento interrumpió el turno de preguntas para tratar de apoderarse del aula, alegando que tenía reservado ese tiempo, una intrusión que Woese consideró «escandalosa, mezquina y ofensiva».[44] Le escribió después a aquel hombre una breve nota para decirle que le debía una disculpa al profesor Noller. Y luego envió a Noller una copia, después de sellarla con su estampilla favorita, bien entintada y estampada transversalmente en la carta formal de reprimenda: «Que una banda de barberos nómadas enjabone a su hermana».

Hablaban a menudo por teléfono, casi todos los días, incluso en la era de las tarifas de larga distancia, antes del correo electrónico y antes del fax. Noller me contó que en los últimos años «llamaba en mitad de la noche, después de haberse tomado unos cuantos vasos de whisky, y hablaba y hablaba sin parar». No eran discusiones sobre el ARN ribosómico, sino divagaciones sobre la evolución o el universo, y en ocasiones hasta oráculos délficos. «El tiempo es el residuo del ser.» «El ribosoma enseña en silencio.» Le gustaba la historia de la reacción de un músico menor al escuchar a Art Tatum: «Lo oigo, pero no me lo creo».

Durante una de las visitas que realizó a Santa Cruz, para una pequeña celebración con la gente del laboratorio de Noller —todos los jóvenes estudiantes y becarios posdoctorales—, Woese pasó por delante de un plato de bizcochos de chocolate que había en la cocina y se comió cuatro o cinco. Un estudiante se dio cuenta y, consciente de la clase de bizcochos que eran, alertó a Noller, quien examinó a Woese, que por su parte le dijo que no se preocupara. Durante el resto de la fiesta, se sentó tranquilamente en un rincón, para empezar a sorprender a los presentes con explosiones intermitentes de risa, mientras las lágrimas le corrían por las mejillas. Según cuentan algunos, ya había tratado con drogas más duras que esa a finales de los sesenta, pero aquella noche parecía estar especialmente alegre. A la mañana siguiente, mientras Noller le hacía un café, Woese se puso la mano en la frente y soltó otra de sus sentencias: «Anoche descubrí el humor».[45]

«Era un hombre complejo —me dijo Noller—. Siempre fue un gurú. Siempre se vio a sí mismo como un genio incomprendido... o subestimado o no reconocido.» Pero nunca demasiado en serio por demasiado tiempo. «Después de hacer alguna resonante declaración —recordaba—, decía alguna palabra obscena.» Alguna broma sucia, o una maldición grosera contra las personas que le molestaban, como los fundadores de la biología molecular o Charles Darwin.

Hay publicada una conmemoración de Woese por Noller que concluye así: «Carl fue un científico y un pensador profundamente creativo y de una ferocidad intransigente, que se mantuvo al margen de sus contemporáneos».[46] Harry Noller es un hombre sutil, sincero y leal, y es fácil darse cuenta de que «se mantuvo al margen» tiene dos significados: Woese era extraordinario y, también, para muchos, severo y remoto.

Esta es la razón de que me pareciera tan interesante el testimonio de Charlie Vossbrinck. Supe de él por casualidad, no en el simposio conmemorativo de Carl Woese que reunió a Gold, Noller, Norm Pace, Nigel Goldenfeld, George Fox y otros, ni por los recuerdos elogiosos que aparecieron en Science, Nature y otras publicaciones. Cuando la revista RNA Biology le dedicó un número entero, Vossbrinck no estaba entre los colaboradores. Pero lo había conocido y se habían hecho amigos en la década de los ochenta, cuando Vossbrinck era un estudiante de doctorado en entomología, gracias a que el departamento de esta disciplina de la Universidad de Illinois se encontraba al final del pasillo donde estaba el laboratorio de Woese. La tercera planta de Morrill Hall unía a la gente. Fui a ver a Charlie Vossbrinck a New Haven, en concreto a la Estación Experimental Agrícola de Connecticut, donde tenía, también en una tercera planta, un minúsculo despecho con las paredes decoradas con pósteres de insectos y arañas, y el escritorio lleno de orugas de polilla gitana asiática en pequeños vasos de plástico. Esta constituye una plaga de relevancia económica, ya que llega a defoliar bosques enteros de robles y otros árboles. Criaba las larvas en vasos para estudiarlas.

Vossbrinck es como un oso grande de buen corazón, con acento de Long Island, cabello ralo y barba gris de varios días. Me confesó que, a sus sesenta y tres años, no tendría por qué estar criando las orugas él mismo, pero que sus superiores no apreciaban el trabajo que hacía y se negaban a ascenderlo. No importaba. Dejó a un lado las frustraciones, si no las orugas, y recordó con afecto durante una hora a su amigo Carl.

Se habían conocido porque le hablaron del trabajo de Woese en filogenética molecular y de sus catálogos de ARN, y se preguntó si la técnica podría aplicarse a insectos o parásitos. Además, necesitaba trabajo, por su condición de estudiante de posgrado falto de dinero, y había terminado la actividad como parte del profesorado asistente. «Así que fui allí y hablé con Carl, que tenía un sentido del humor un tanto obsceno. No sé si lo sabía.» Vossbrinck le contó un chiste verde que no repetiré aquí, y a Woese le hizo mucha gracia. «Así que hicimos buenas migas.» Woese lo contrató para un proyecto, y se hicieron amigos.

Los viernes por la noche, cruzaban la avenida Goodwin para ir a un local llamado Trino a tomar una cerveza, o al Timpone’s, el restaurante italiano que había justo al lado y refugio favorito de Woese. Después de unas cervezas, medio ebrios, iban al cine, a ver una película de Cheech y Chong o algo de ciencia ficción poco convencional. Otra de las máximas de Woese, no tan délfica, era «La cerveza abre la mente». También tenían conversaciones serias sobre la evolución, entre otras cosas, y Vossbrinck era capaz de percibir el profundo deseo que Woese sentía de encontrar «la gran respuesta». También fue capaz de percibir su ego. De hecho, se convirtió en «algo así como el moderador de su ego». Charlie no permitía a Woese ser demasiado cargante durante demasiado tiempo.

—Una vez estábamos en el jardín trasero de su casa, porque invitaba a los alumnos a barbacoas y esas cosas, y nos emborrachamos, y él se levantó y empezó a decir cosas de las suyas, ya sabe —me contó Vossbrinck—. Y la primera vez lo agarré y lo empujé a los setos...

—¿Tiró a Carl Woese a los setos?

—Pues sí. Y su mujer y sus hijos exclamaban algo como: «¡Está echando a Carl a los setos!». Y Carl: «¡No, en mis setos no! ¡En los del vecino!».

A Woese, cargado de cerveza y alegría, parecían preocuparle más sus setos que su seguridad o su dignidad. Su esposa, Gay, a todas luces una mujer de resignada calma, pocas veces tiene texto o siquiera un papel de figurante en las anécdotas públicas de Woese, pero en aquella ocasión se permitió alzar la voz.

—De todos modos, lo eché a los setos —dijo Vossbrinck.

Tal había llegado a ser la amistad.

De vez en cuando hacían su propio champán. Compraban sidra en una granja local, Woese conseguía algo de levadura de champán en el departamento de Microbiología, y lo ponían fermentar. «Al cabo de dos semanas adquiría un color amarillo como el pis, ¿sabe?, y un viernes por la tarde, Carl y yo empezamos a beberlo.» Cuanto más bebían, mejor les parecía el brebaje casero. Woese comentó a tal efecto que «todos esos expertos enólogos fruncirían el ceño, pero está realmente bueno». Acuñaron un término para aquellos felices estados de embriaguez: «atascarse». «Vamos a atascarnos, Carl», decía Vossbrinck, y lo hacían.

Woese era generoso, le prestaba dinero a su amigo Charlie cuando lo necesitaba; se preocupaba por los demás. Había entonces un estudiante chino en su laboratorio, un joven de carácter humilde que llevaba una chaqueta de cuello mao. Era Decheng Yang, el mismo candidato a doctor que terminó como primer autor del artículo de 1985 sobre los orígenes mitocondriales. Al darse cuenta de que Yang estaba casi sin blanca, Woese le pagó para que les enseñara taichí. Lo extraño de aquel acuerdo fue que Yang no conocía esta práctica: tuvo que aprenderlo para enseñarlo. Pero allí estaban, en un patio exterior de Morrill Hall, un pequeño profesor con canas, un oso grande y bondadoso, además de otros miembros del laboratorio de Woese, con un estudiante chino que se esforzaba por ir una clase por delante de aquellos a quienes enseñaba.

Vossbrinck también pudo ver el lado ambicioso y competitivo de Woese. Todos los años, con el anuncio de los nuevos miembros electos de la Academia Nacional de Ciencias, al ver que su nombre no figuraba entre ellos, decía: «Mis amigos me abandonan». Un año decidió que era demasiado tarde. Si ahora me proponen, recordaba Vossbrinck que le había dicho, «lo rechazaré». Al año siguiente, cuando se enteró de que lo habían elegido, le dijo en broma: «Lo has rechazado, ¿no, Carl?».

Woese sonrió algo avergonzado. «Mucho me conoces, ¿eh?». Estaba contento con su elección. Necesitaba estar allí.

Es cierto que se sentía menospreciado. Hacía ciencia seria, había descubierto una tercera forma de vida, era muy controvertido y, durante el tiempo que Vossbrinck pasó en Urbana, Woese «todavía esperaba inquieto». No tenía aptitudes para el juego astuto, algo imprescindible para hacer carrera en la ciencia, lo que Vossbrinck llamó «bailes de salón». Eso tuvo un precio para él. El propio Vossbrinck, entre sus orugas, sabía alguna cosa que otra sobre ese precio. Y luego estaba asunto de Darwin. «Carl odiaba a Darwin», me confirmó Vossbrinck. No era fácil de explicar, ¿alguna cuestión abstracta, filosófica, cosa de su ego?

De vez en cuando, decía: «Soy más importante que Darwin».

—He oído cosas similares de otros —añadí.

—Yo le decía que lo iba a echar a los setos.

En una ocasión, por aquellos años, Vossbrinck compró una ya anticuada pero estupenda cámara Linhof de 4 × 5 pulgadas, y le pidió a Woese que se sentara para retratarlo. Hicieron una sesión fotográfica alrededor de su casa y en el jardín. Vossbrinck me mostró una selección en el ordenador, con Woese en camisa de franela, sentado a una mesa del salón. La lámpara que hay sobre la mesa parece más cómoda que él; Woese frente a una ventana, en claroscuro, teatralmente soñador; Woese fuera, sentado en una silla de jardín de aluminio, con los ojos entornados; Woese con la cabeza apoyada en el puño, posando como un niño. No parecía tener sentido de la pose fotográfica. Pero, luego, vi una foto en la que aparecía de frente, sentado, con el pelo alborotado, barba y unos ojos profundos que miran feroces al objetivo, y con los famosos setos ligeramente desenfocados detrás. «Dios —pensé—, es la mejor fotografía de Woese que he visto nunca.» Ese era Woese. Pero ¿quién era «ese»?

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Entre los mayores misterios de que se hablaba a la muerte de Woese, aún hoy objeto de discusión, se encuentra el origen de la célula eucariota. Es decir, nuestros comienzos más remotos, así como los de otros seres. Si hay tres dominios de la vida, como había proclamado Woese en 1977, y uno de ellos es Eukarya, que comprende a todos los animales, todas las plantas, todos los hongos y todos los microorganismos cuyas células tienen núcleo, ¿cuál es entonces la historia fundamental de este linaje, del que proceden los humanos y cualquier otra criatura que podamos ver en nuestro planeta? ¿Qué hizo a los eucariotas tan diferentes? ¿Qué los puso en un curso tan divergente, tan lejos de los tamaños minúsculos y de la relativa simplicidad de las bacterias y las arqueas? ¿Qué los hizo formar organismos tan grandes y complejos como las secuoyas, las ballenas azules o los rinocerontes blancos, por no mencionar a los humanos, con sus peculiares creaciones repartidas por todo el planeta, desde las ligas de béisbol hasta el pentámetro yámbico y el canto gregoriano? ¿Qué piezas y qué procesos coincidieron para formar la primera célula eucariota?

Este acontecimiento trascendental pudo producirse hace entre mil seiscientos y dos mil cien millones de años. El tamaño de esta ventana temporal —unos quinientos millones de años— refleja el grado actual de incertidumbre científica. Existen varias hipótesis, que provienen de campos divididos y enfrentados. La evidencia fósil de las antiguas formas microbianas que ha quedado en las rocas no arroja mucha luz. Hay pistas mejores, más precisas y diversas, en los datos de las secuencias genómicas. Algunas siguen proviniendo aún de la molécula de ARNr 16S, así que se las debemos a la perspicacia de Carl Woese y a las cuatro décadas de trabajo que dejó tras de sí. Pero, respecto al significado de estos datos, existen diversas interpretaciones. Hoy en día, todos los expertos coinciden en que la endosimbiosis desempeñó un papel esencial, en que, de alguna manera, una célula huésped capturó y domesticó a una bacteria, que en su interior se acabaría convirtiendo en una mitocondria. Una vez presentes y abundantes dentro de las primeras células eucariotas, las mitocondrias suministraron gran cantidad de energía, mucha más de la anteriormente disponible, permitiendo aumentos de tamaño y el desarrollo de la complejidad en las nuevas células y en las criaturas multicelulares que evolucionaron a partir de ellas. Una característica destacada de esta mayor complejidad fue la ampliación del contenido, en particular, del concerniente al material genético. Más específicamente, el empaquetamiento de la mayor parte del ADN de cada célula dentro de un orgánulo interno, un núcleo limitado por una membrana. Y así, el misterio de los orígenes de las células eucariotas suscita tres preguntas primordiales. (1) ¿Cuál era la célula huésped original? (2) ¿Produjo la adquisición de mitocondrias los cambios más sustanciales o, a la inversa, fue esta resultado de esos cambios? (3) ¿De qué elementos previos surgió el núcleo? Una forma más sencilla de preguntarse todo esto es la siguiente: ¿cómo se metió una cosa dentro de otra para formar una tercera más compleja, y de qué cosas se trataba?

En los últimos tiempos, han aparecido nuevas evidencias relativas a las dos primeras preguntas en un lugar inesperado, el fondo del océano Atlántico. En particular, en los sedimentos marinos extraídos de una zona situada a casi dos mil quinientos metros de profundidad entre Groenlandia y Noruega, cerca de un campo de fuentes hidrotermales conocido como el Castillo de Loki. Loki es un taimado y proteico dios de la mitología nórdica; el equipo del descubrimiento, dirigido por noruegos, dio ese nombre al campo de fuentes porque las chimeneas mineralizadas se asemejaban a un castillo y porque se trataba de un lugar muy difícil de encontrar. Los sedimentos marinos, compartidos con otros científicos para el análisis, contenían un ADN que revelaba un linaje completamente nuevo de arqueas, con un genoma tan diferente de cualquier otro conocido que parecía representar un filo distinto. Los filos son grandes divisiones; todos los vertebrados, por ejemplo, pertenecen a un solo filo. El biólogo al frente de la investigación genómica, un joven holandés llamado Thijs Ettema, profesor de una universidad sueca, denominó al nuevo grupo Lokiarchaeota, en honor al castillo de las profundidades y al taimado dios.

Lo que hizo que este hallazgo suscitara gran interés periodístico cuando el equipo de Ettema lo hizo público en 2015 fue que el genoma de Lokiarchaeota casi coincidía con el de la que debió de ser la célula huésped en el origen de nuestro linaje. Un titular de The Washington Post rezaba: «Un “eslabón perdido”, recientemente descubierto, demuestra cómo los humanos pudieron evolucionar a partir de organismos unicelulares».[47] ¿Eran esas arqueas extraídas de los cienos marinos profundos unas primas más modernas de la criatura que, hace dos mil millones de años, inició una drástica divergencia de su propio linaje para convertirse en eucariota? ¿Eran ellas nuestros parientes microbianos más cercanos? Tal vez. Eso atrajo la atención del público.

Pero lo que hizo que el trabajo de Ettema fuese polémico entre los expertos en la evolución temprana fueron otros dos puntos. Por un lado, el equipo comunicó haber encontrado pruebas de que células como las lokiarqueotas habían comenzado a hacerse complejas antes de adquirir mitocondrias: quizá ciertas proteínas importantes, una estructura interna y la capacidad de curvarse para engullir una bacteria. Si esto era cierto, la gran captura de mitocondrias habría sido un efecto, y no una causa, de la mayor transición ocurrida en la historia de la vida. O, en cualquier caso, un acontecimiento tardío dentro de una cascada de cambios. Algunos biólogos, como Bill Martin, se mostraron en completo desacuerdo.

Por otro lado, el equipo de Ettema puso el origen de Eukarya dentro de Archaea, no a su lado. Si esto era correcto, significaba que se volvía al árbol de la vida con dos ramas principales, ninguna de las cuales era la que durante tanto tiempo habíamos apreciado como la nuestra. Esto significaba que descendemos de las arqueas, esa forma separada de vida inimaginable antes de 1977. Un escenario que acarrea intrincadas complicaciones, pues supone la transferencia horizontal de genes bacterianos a nuestros ancestros arqueanos antes del comienzo de nuestro linaje, con lo cual, claro que las bacterias se habían mezclado también con nosotros, pero es que, en esencia, ¡resultaba que nosotros somos las bacterias! Ciertos biólogos, como Norm Pace, estaban en completo desacuerdo. También Carl Woese lo habría estado, pero no vivió lo suficiente como para que el artículo de Ettema publicado en 2015 en Nature lo sacara de sus casillas.

Una mañana de junio, en una sala de conferencias de Toronto, Thijs Ettema describió el trabajo ante un nutrido público, que lo escuchaba absorto, y entre el cual se encontraban Ford Doolittle y otra decena de investigadores, además de yo mismo. Cuando, más tarde, hablé con Ford, me dijo con su habitual indiferencia burlona: «Me lo he tragado todo».

Luego me senté a conversar con Ettema. Hablamos de su trabajo más reciente, en ese momento todavía no publicado, que llevaba aún más lejos las mismas implicaciones: las mitocondrias habrían seguido a la gran transición, y la raíz de la ascendencia humana serían las arqueas, en un árbol de la vida de dos grandes ramas. Era bastante consciente de que existían puntos de vista opuestos y del ardor con que se defendían. Terminó por decir: «Me estoy preparando para capear algún temporal».

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A fines de la primavera de 2012, la salud de Woese comenzó a fallar. Tenía ochenta y tres años, todavía acudía diariamente a su despacho del Instituto de Biología Genómica y todavía seguía dando vueltas a las grandes preguntas, de ahí que no tuviera interés en jubilarse. Una mañana de mayo, habló por teléfono con su amigo Harris Lewin, entonces en la UC-Davis, para felicitarle por su elección para la Academia Nacional de Ciencias. Le previno contra los «plastas» de la sección 61, para la que Lewin había sido elegido.[48] Era la sección de las ciencias animales, nutricionales y microbianas aplicadas, la más adecuada al historial de Lewin en biología agrícola. Es difícil decir si el «plastas» de Woese eran una alusión genial a los científicos que hurgan en el estiércol de vaca o reflejaba sus sentimientos más intensos hacia la biología aplicada en general. Lewin mencionó aquella llamada en su escrito en recuerdo de Woese, y a continuación escribió: «Lamentablemente, durante los meses siguiente parecía que el vigor físico de Carl iba disminuyendo, y su estado mental debilitándose».[49] Lewin se mantuvo en contacto con él hasta donde la distancia se lo permitió.

A comienzos del verano, la salud de Woese empeoró. Sufrió algún tipo de obstrucción intestinal mientras se encontraba de vacaciones con su familia en Martha’s Vineyard. Lo llevaron al Hospital General de Massachusetts en Boston, donde el diagnóstico por imágenes reveló el problema, un cáncer de páncreas. Era grave. Observaron un tumor que envolvía una arteria como un higo estrangulador. Se sometió a una operación de urgencia para aliviar la obstrucción, pero la cirugía no pudo eliminar un tumor tan enredado con las paredes arteriales. Los acontecimientos posteriores, de sus últimos seis meses, se pueden reconstruir mejor a través de Debbie Piper, aquella asistente administrativa, que acabó siendo su factótum y amiga durante sus años en el Instituto de Biología Genómica. Ella ayudó a Woese a morir como él prefería, ni entre «medidas heroicas», ni en Massachusetts.

El vínculo de Debbie Piper con Woese había crecido como una flor accidental en un solar. No la contrató para trabajar en el IBG, ni se la llevó con él del viejo laboratorio. Ella se trasladó al instituto, dejando atrás otro trabajo, cuando se inauguró en 2007, donde se la incluyó en el programa de biocomplejidad bajo la dirección de Nigel Goldenfeld. «Un día estaba sentada a mi escritorio, y vino ese hombre menudo de pelo cano con una bolsa de libros —me contó Piper—. Le dije: “¿Necesita ayuda?”, y me contestó: “Pues sí”. —Simpatizaron e hicieron buenas migas—. Creo que confiaba en mí porque no quería nada de él.»

Me reuní con Piper en una cafetería de Urbana, a una manzana del Timpone’s. Tenía unos cincuenta años, y su pelo canoso recogido le enmarcaba el rostro. Tenía la voz suave y una actitud firme. «Una vez me dijo: “¿Sabes qué, Debbie? Somos como una familia”.» Casi mejor que una familia, añadió, porque «no tenemos todos esos líos».

Me contó sobre la manera en que Woese había reaccionado a la fama adquirida a finales de la década de los setenta, con sus quince minutos de fama warholiana en The New York Times y otros medios, para luego sufrir lo que se tomó como un rechazo o una reacción violenta por parte de la comunidad conformada por el resto de colegas. «Yo no estaba allí entonces, pero hablamos mucho de todo aquello.» Treinta años después, el agravio aún persistía en Woese aún. «Él había hecho un descubrimiento asombroso —cuenta Piper que decía—, y nadie pensaba que fuera importante, ni tan siquiera algo real.»

Pero Debbie Piper tenía la impresión de que era para su trabajo, no para él mismo, para lo que siempre ansió renombre. Detestaba, o decía detestar, lo que llamaba «el culto a la personalidad» en la ciencia. A Darwin se lo había canonizado de esa manera. Woese no quería tal cosa, o por lo menos convenció de eso a Piper, que lo conocía bien. Otros que lo trataron durante más tiempo como colega científico no están de acuerdo; pero ella, comprensiva e indulgente, estuvo con él al final de sus días. «No quería que su trabajo girase en torno a él —me dijo—. Pensaba que el trabajo debía sostenerse por sí solo.» En los años subsiguientes, los años durante los cuales Piper lo protegió, otros académicos que visitaban el campus querían conocer al célebre Carl Woese, con independencia de sus propios campos de investigación y de la comprensión o incomprensión hacia su obra. A veces le decía a Piper: «No soy un oso bailarín». No quería conocer gente, ni disfrutar de ninguna admiración. No quería ir de un sitio a otro. «Lo único que quería era que lo dejaran solo para poder pensar.» El papel de Piper en el IBG cambió, con la plena bendición de Goldenfeld, al de asistente personal de Woese. Cualquier cosa que él quisiera era lo primero. Ella me contó que fue extraño, porque al principio no tenía idea de quién era él, de lo que había hecho o de la magnitud de su reputación.

—Solo era aquel tipo del pelo cano —comenté.

—Solo ese profesor, ese lobo solitario del pelo cano, sí —me confirmó—, el del despacho enfrente de mí.

Cuando se conocieron, ella vio que era chistoso, que era amable, que era celoso de su privacidad. Era la persona más inteligente que ella había conocido, aunque fuese torpe para los asuntos cotidianos. Su mente vagaba por no se sabía dónde. Woese fue uno de los mejores amigos que había tenido Debbie Piper, y ella todavía lo extrañaba mucho. Le pregunté si había sido modesto, a lo que ella asintió. Luego lo calificó así:

—No era en absoluto pretencioso. En realidad, era bastante humilde. Aunque también decía: “Tengo que ser mucho más humilde”. —Se rio.

Unos minutos después, pasamos a la parte más dura. A Woese se le diagnosticó el cáncer a primeros de julio de 2012, y se le practicó la cirugía de urgencia el día 3.

—Me llamó y me preguntó si iría a verlo.

El 4 de julio, Piper voló a Boston.

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Entre los puntos esenciales de la revolución a cuyos inicios Carl Woese contribuyó, y que en este libro trato de bosquejar, hay tres ideas en apariencia contraintuitivas, tres desafíos al enfoque categorial sobre los aspectos de la vida en la Tierra, basado en las categorías de especie, individuo y árbol.

Especie: entidad colectiva pero discreta, como un club con una lista fija de miembros. Los límites entre una especie y otra no son difusos.

Individuo: organismo, también discreto, con una identidad unitaria. Hay un perro canelo llamado Rufus; hay un elefante con unos colmillos extraordinarios; hay un hombre conocido como Charles Robert Darwin.

Árbol: la herencia fluye siempre en sentido vertical, del antepasado al descendiente, y siempre con ramificaciones y divergencias, nunca en convergencias. Así pues, la historia de la vida tiene la forma de un árbol.

Ahora sabemos que cada una de estas tres categorías es errónea.

Los biólogos discutieron durante mucho tiempo, y mucho antes de que la filogenética molecular empezara a complicar las cosas, sobre cuál sería el mejor modo de definir una especie. El concepto se remonta al menos a Linneo y, en formas más imprecisas, a Aristóteles. ¡Él de nuevo! Pero dejaré a un lado el pasado filosófico y etimológico. Conforme al uso que del concepto hizo el primero en su sistema de clasificación, durante el siglo XVIII se consideró que una especie era una entidad —un conjunto de criaturas, pero todavía una entidad— esencial y constante. En el siglo XIX, Darwin y, con él, Wallace y otros desestimaron esta forma de idealismo y convencieron a sus coetáneos de que las especies cambian, las especies se originan y evolucionan, y están compuestas por individuos que varían entre sí, pero que comparten cierto grado de similitud, aunque ninguna esencia común indeleble. En el siglo XX, Ernst Mayr, a quien ya he mencionado como uno de los fundadores del neodarwinismo, ofreció una definición más clara de «especie». Su punto de vista tenía mucho peso, porque, además de ser un eminente teórico de la evolución, era autor de libros sobre historia de la biología —en los que se refería a sí mismo, como parte de la saga, en una respetuosa tercera persona del singular—. Sea como sea, en 1942 Mayr propuso una definición que se hizo famosa: «Las especies son grupos de poblaciones que actual o potencialmente se cruzan de forma natural y que se hallan reproductivamente aisladas de otros grupos».[50] Llegados a este punto, sabemos lo suficiente como para apreciar al menos dos problemas que contiene esta definición.

Primer problema: no es aplicable a las bacterias ni a las arqueas, que no se «cruzan» en ninguna forma similar a la implícita en la definición de Mayr.

Segundo problema: ¿cómo puede ser el «aislamiento reproductivo» un estándar absoluto cuando se da una transferencia constante de los genes en sentido horizontal, por infección vírica y otros mecanismos, y cuando, además, los individuos de una especie a veces se cruzan con individuos de otra especie, produciendo nuevos linajes de descendencia híbrida? Tal hibridación ocurre a menudo en las plantas y, a veces, en los animales. La respuesta es que el aislamiento reproductivo es, sí, un estándar útil e intuitivo, pero no absoluto.

Tomemos a Homo sapiens, nuestra más cara especie. En la era de la secuenciación del ADN, los científicos han reconocido que en el genoma humano hay evidencias de hibridación. En 1856 se descubrió a Homo neanderthalensis, el hombre de Neandertal, al cual se dio ese nombre en 1864 y se consideró, durante muchos decenios, una especie distinta a nosotros, pero estrechamente emparentada dentro de la familia de los homínidos. Algunos expertos consideran ahora que los neandertales fueron una subespecie de Homo sapiens, y utilizan el término más apropiado de Homo sapiens neanderthalensis, aunque otros mantienen que Homo neanderthalensis sigue siendo la etiqueta correcta, por considerar al grupo una especie en sí misma. En cualquier caso, los dos linajes divergieron en algún momento de hace entre trescientos mil y seiscientos mil años, o tal vez más, cuando los primeros migrantes abandonaron África y colonizaron Eurasia. De ellos descenderían varias especies no africanas, entre ellas Homo neanderthalensis. Nuestro linaje, conocido como «humanos modernos», se dispersó en otra oleada fuera de África y llevó a cabo una nueva colonización de Europa, pero mucho más tarde, hace unos cincuenta mil años. Luego, por alguna razón, los neandertales desaparecieron.

Durante mucho tiempo, los paleoantropólogos han especulado sobre si nuestros antepasados exterminaron a los neandertales por agresión directa, o si forzaron su extinción, por competencia, o bien si, hasta cierto punto, los absorbieron mediante cruzamientos. Pero no había ninguna prueba concluyente. Hoy en día, desde la recuperación y la secuenciación del ADN neandertal por parte de un equipo del que formaba parte el biólogo sueco Svante Pääbo, los análisis realizados indican que hubo hibridación entre los neandertales y los humanos modernos. El genoma humano, especialmente el de los pueblos no africanos descendientes de aquellos híbridos, contiene entre un 1 y un 3 por ciento de ADN neandertal.

Y no es solo que haya neandertales en nuestro genoma. El linaje humano divergió del de los chimpancés hace siete, diez o tal vez trece millones de años; nadie sabe con una mínima precisión cuándo se produjo la divergencia. Pero los recientes análisis genómicos indican que, mucho después de la gran división, hubo entre los antepasados de los homínidos y los antepasados de los chimpancés apareamientos e hibridaciones, y que estos cruzamientos dejaron genuinos genes de chimpancé —no solo equivalentes humanos cercanos— en partes de nuestro genoma. Es posible que la datación imprecisa de la plena divergencia se deba a las etapas por las que pasó. Como consecuencia, algunas partes de nuestro genoma aún hoy parecen más de chimpancé que de ser humano. Este conocimiento tiende a emborronar nuestra orgullosa y categórica creencia de que Homo sapiens es una entidad distinta generada a través de procesos evolutivos graduales, pero hoy solitaria en el espacio y el tiempo. No somos ni tan distintos, ni tan puros. Svante Pääbo califica de mosaico a nuestro genoma. No fue el primero en usar esta metáfora en el dominio de la genómica, como ya he señalado, pero cuando se aplica a nosotros comporta un notable y peculiar desafío a la individualidad.

Por supuesto que la presencia de genes de chimpancé, o de genes neandertales, es solo una pequeña parte de nuestro genoma. También hay ADN vírico, incluido el gen sincitina-2, procedente de un retrovirus y reutilizado para posibilitar la gestación humana. El hecho de que los retrovirus endógenos constituyan el 8 por ciento del genoma humano ciertamente complica nuestra idea de Homo sapiens como una especie primate.

Complica aún más nuestra idea de la individualidad humana. También lo hace el conocimiento de que cada uno de nosotros contiene, como algo necesario para la salud, la digestión y otros aspectos de nuestra fisiología, unos cientos de billones de células bacterianas, que representan a miles de diferentes «especies» de bacterias. Y lo mismo la constatación de que, en el interior de cada una de nuestras células humanas, residen bacterias capturadas y, desde hace mucho tiempo, transformadas en mitocondrias, sin las cuales no podríamos existir.

Los biólogos y los filósofos de la ciencia se han esforzado durante mucho tiempo, y continúan haciéndolo, por definir y aclarar el concepto de «individuo» en términos biológicos. Algunos han argumentado que es fundamental tener una definición, porque la lógica de la evolución por selección natural —el principio básico de Darwin— depende de la supervivencia diferencial y la reproducción de, precisamente, individuos. Si esto es así, ¿qué es un individuo? ¿Constituye una sola bacteria un individuo? Carl Woese y Nigel Goldenfeld se burlaron de esta pregunta en su artículo de 2007 sobre «La próxima revolución en la biología». Sorin Sonea, el investigador rumano que sostuvo que todas las bacterias terrestres constituyen un solo «superorganismo», una sola entidad genética interconectada, habría dicho que no, que las bacterias consideradas una por una no son individuos. ¿Es una hormiga obrera, incapaz de reproducirse, que vive para maximizar el rendimiento reproductivo de la reina, un individuo? ¿O es la colonia de hormigas en sí misma un individuo? ¿Se trataría de un «superorganismo»?

¿Qué decir de la carabela portuguesa, ese peculiar pariente de la medusa, que flota sobre la superficie del océano como una vejiga natatoria con tentáculos urticantes? ¿Es un individuo? Parece que sí, pero los biólogos que estudian estas especies nos dicen que no, que la carabela portuguesa no lo es. Se trata, como el hormiguero o el termitero, de una colonia de criaturas individuales (en este caso, pequeñas formas multicelulares conocidas como «zooides»), unidas en un propósito común y que cumplen diversas funciones especializadas. Y lo mismo esa cosa tan extraña conocida como «moho mucilaginoso», que durante una fase de su existencia se presenta y se comporta como una babosa de jardín, pero en otra fase se revela como un equipo bien organizado de amebas individuales. Cuando el alimento escasea, las amebas se juntan para formar la babosa, unificadas en su común esfuerzo por desplazarse hacia un mejor hábitat, levantan un tallo sobre el que se asienta un cuerpo semejante a un fruto y, cuando este se abre, dispersa esporas. Si estas aterrizan en un lugar donde tengan a su disposición partículas de alimento, es decir, bacterias, se despiertan en la forma de nuevas amebas.

Lo propio ocurre con los álamos temblones de una arboleda. Pueden parecer individuos, pero, de hecho, crecen como erupciones clonales del rizoma que hay en el subsuelo, interconectados, compartiendo el mismo genoma y, a veces, multiplicados a cientos si cuentan con una zona amplia. La arboleda es el individuo. Según un estudio, el organismo más grande sobre la Tierra puede ser una colonia clonal de álamos temblones, compuesta por miles de árboles, repartidos en más de un centenar de acres en el bosque nacional de Fishlake, en Utah. Este álamo temblón individual pesa unas seis mil toneladas y tiene unos ochenta mil años.

Estos casos y otros más ilustran algo de lo que los filósofos de la ciencia afrontan en eruditos artículos, a saber, que el significado de «individuo» es difícil de definir si no es caso por caso, y ni aun así es tan fácil. El coral puede ser ambiguo en este sentido, como pueden serlo los líquenes. Todo el mundo está de acuerdo en que los cachorros de los perros son individuos, los búhos son individuos, los humanos son individuos, hasta que se consideran los inquietantes hechos moleculares. Somos mosaicos, como dijeron Pääbo y Martin, no individuos.

Y luego está ese tercer desafío categorial que es el árbol de la vida. Ya hemos visto las razones por las que no se asemeja a un roble, ni a un chopo de Lombardía. Incluso una arboleda de álamos supone una metáfora inadecuada, pues aun interconectados bajo tierra, no se unen en la superficie; las raíces forman una red, pero las ramas principales y secundarias divergen, se alejan unas de otras, se separan en busca de un espacio en que sus hojas pueden recibir luz. No convergen, no se inosculan; no en la naturaleza, no como los injertos de saúco de John Krubsack ni los de sicomoro de Axel Erlandson. El árbol de la vida no es verdaderamente categorial, porque resulta que la historia de la vida no se parece a un árbol.

Carl Woese lo sabía, aunque no estaba entre sus prioridades decirlo. No le interesaban las ramas pequeñas, sino las grandes, y estas eran, a su parecer, y teniendo en cuenta los cuatro mil millones de años transcurridos, solo tres: Bacteria, Eukarya y Archaea. Habían divergido del último ancestro común, universal, de toda la vida que conocemos, la vida en la Tierra, una vida con un código genético común, la cual comenzó en un mundo de ARN y luego produjo células, traspasó el umbral darwiniano y se tornó muy compleja. Una de las ironías de la carrera de Carl Woese es, a mi juicio, que, si bien estaba sumamente interesado por la complejidad y el cómo había aparecido —con su obsesión con las teorías de lo complejo y las propiedades emergentes en la última etapa de su vida, cuando colaboró con Nigel Goldenfeld—, también estaba fascinado por la simplicidad. Tres dominios de la vida, que engloban a todo lo demás; qué es eso sino simplicidad. Su sagrada trinidad. Algo casi religioso.

Woese era un teísta, al contrario de muchos otros científicos, que tienden al ateísmo. «Decía creer en una divinidad», me contó Debbie Piper. Ella es atea, por lo que no tiene motivo alguno para idealizar las creencias de Woese, al contrario de los píos mentirosos que se inventaron la conversión de Darwin al anglicanismo en el lecho de muerte. Woese no dio ningún bandazo hacia ninguna religión existente en sus últimos momentos. En esto era estable, aunque vago. Para él existía una divinidad. A veces le decía a Piper por correo electrónico: «Que el Dios en que no crees te bendiga». Ella sonreía al contarlo, como si se tratara de una afectuosa broma entre ellos.

El 4 de julio de 2012, al llegar a Boston, Piper lo encontró en mal estado, no solo física, sino también mentalmente. Se hallaba ingresado en el Hospital General de Massachusetts, rodeado de familiares, y estaba muy descontento con el tratamiento. Quería salir de allí. «Le estaban dando Haldol, y eso lo estaba volviendo loco», me dijo Piper. Haldol es el nombre comercial de una medicina llamada haloperidol, un antipsicótico que se utiliza para tratar la esquizofrenia, el delirio, la psicosis y otras agitaciones. ¿Se había vuelto Woese psicótico? No. ¿Estaba agitado? Sí, y hasta se había sacado del brazo la vía intravenosa. Su esposa y sus dos hijos estaban preocupados, pero eran cautelosos y no estaban dispuestos a discutir con la autoridad médica. Piper no se sintió tan cohibida.

—¿Por qué le está dando Haldol? —preguntó al doctor que parecía atender a Woese.

—Bueno, porque estaba alterado.

—Está alterado porque le está dando Haldol. Quiere tener la mente despejada.

Me contó que Woese odiaba la confusión. Quería mantenerse capaz de pensar. No había nada —ni intervención médica, ni oleadas de dolor— peor para él que la privación de la capacidad de pensar. Esa era su vida. El doctor le retiró el Haldol, y luego Woese se negó a tomar Tylenol, a pesar de la cirugía mayor que acababa de sufrir. Le habían abierto el vientre y reorganizado las vísceras un día o dos antes. Pero prefería la claridad a la comodidad.

«Cuando lo solucionamos todo —me dijo Piper—, me preguntó si lo ayudaría a morir con dignidad.» Hizo una pausa. «Y lo hice.»

El médico le recomendó que permaneciera en el Hospital General de Massachussetts durante tres semanas. Woese no quería. Rechazó la quimioterapia. Piper lo ayudó a tomar un vuelo charter medicalizado, que costaba dieciséis mil dólares, para regresar a Urbana. «Lo llevaron a casa en silla de ruedas», y al fin se vio en casa.

En casa, pero sin pausa. La gente quería verlo o saber de él. Piper lo ayudó a disuadir a gran parte de los simpatizantes, dignatarios del campus y cualesquiera otras personas que no fuesen necesarias para mantener las últimas energías y la intimidad. Aunque las relaciones con su esposa y sus dos hijos se habían anquilosado, quería tenerlos cerca. Y a pocos más. Piper le llevaba comida, que solo a veces conseguía comerse. Larry Gold fue a verlo. Nigel Goldenfeld trató de ser útil. En agosto, Woese consintió someterse a una serie de entrevistas en vídeo para que hicieran con ellas un documento histórico. Jan Sapp se desplazó a la ciudad con este fin, y también Norman Pace. Woese respondió como mejor pudo a preguntas inquisitivas, sobre todo de Sapp y Goldenfeld, con las que le hacían reflexionar sobre su obra, sus descubrimientos y la ciencia de su época.

Las grabaciones se archivarían en el Instituto de Biología Genómica, que, más tarde, se rebautizaría como Carl R. Woese Institute for Genomic Biology. Pálido y manifiestamente incómodo, con unas estanterías llenas de libros y un arbusto de hiedra al fondo, habló delante de la cámara durante más de seis horas, repartidas en dos días, esforzándose por recordar hechos y nombres, y por expresar ideas, sintiéndose frustrado cuando no podía hacerlo, y pidiendo «cortar» o «parar» cuando no era capaz de concentrarse en una respuesta.[51] El cámara no cortaba, pero Woese parecía no darse cuenta, o no lo preocupaba, y, un momento después, comenzaba de nuevo. Eran muchas las cosas que todavía le quedaban por contar. Y era demasiado tarde. Hacía largas pausas. La muerte parpadeaba. En un momento determinado dijo: «La memoria me falla, no, no es eso»; la cámara lo captaba todo. Cuando, meses después, se celebraron sus exequias, alguien propuso reproducir algún fragmento de ese vídeo para acompañar el acontecimiento de su voz y su imagen.

Debbie Piper recordó, cuando hablé con ella, su reacción a esa propuesta: «No, por favor, no lo haga. Ahí solo vemos y oímos a un anciano enfermo».

Pero dentro del anciano enfermo había una multiplicidad de otras realidades. Unas se habían manifestado de forma directa, mientras que otras lo habían hecho por caminos transversales.

Bibliografía

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— (1965b) «Molecules as Documents of Evolutionary History», Journal of Theoretical Biology 8 (2).

Agradecimientos

El proyecto de este libro comenzó cuando leí los trabajos de Ford Doolittle, en particular su artículo de 1999 en Science, que descubrí de forma tardía, en 2013. Los escritos de Doolittle me llevaron por varios caminos, el más importante de los cuales fue el que me condujo al trabajo de Carl Woese, fallecido el 30 de diciembre de 2012. Yendo por esa senda, el tema más amplio de la filogenética molecular y el replanteamiento radical de la idea del árbol de la vida se me abrió como si entrase en una gran caverna de caliza, iluminase la pared con la linterna y apareciese de repente una abundancia de asombrosas muestras de arte rupestre del Neolítico. El primer paso activo que di fue el de contactar con Doolittle, quien desde el principio se mostró extraordinariamente servicial y generoso para la realización de este proyecto, sin tratar de influir de manera indebida en la forma o la orientación. Mantuvimos varias entrevistas, en Halifax y otros lugares, y leyó el borrador del libro en su integridad y propuso correcciones para darle una mayor precisión, de nuevo sin tratar de modificar mis juicios subjetivos o mis conclusiones. Gracias, Ford.

El historiador de la ciencia Jan Sapp también me ayudó de varias maneras; con su obra publicada, sobre todo el magnífico libro The New Foundations of Evolution, con largas conversaciones y compartiendo conmigo no solo los recuerdos de Carl Woese y de Lynn Margulis, a quienes conocía bien, sino también algún que otro correo electrónico de su correspondencia privada. Aunque escribíamos para públicos muy diferentes y de maneras bastante distintas, Sapp fue siempre generosamente comprensivo y sincero cada vez que me puse en contacto con él, a la búsqueda de explicaciones o aclaraciones.

Dos científicos, ambos ajenos al campo de la filogenética molecular pero muy familiarizados con la marcha de la biología, y ambos amigos personales míos, leyeron el borrador del libro y me dieron consejos; se trata de Mike Gilpin, mi fiel biólogo asesor desde The Song of the Dodo [La canción del dodo], y de Dave Sands.

Hubo otras cuantas personas que me hicieron dobles favores: concederme entrevistas prolongadas o responder a preguntas por correo electrónico o teléfono durante años, y luego leer partes cortas del borrador y, en aras de una mayor precisión, enviarme notas y correcciones esenciales. Estas serían Linda Bonen, Jim Brown, Julie Dunning Hotopp, Thijs Ettema, Cedric Feschotte, George Fox, Larry Gold, Peter Gogarten, Nigel Goldenfeld, Mike Gray, Jonathan Gressel, Thierry Heidmann, Jim Lake, Jeffrey Lawrence, Stuart Levy, Harris Lewin, Ken Luehrsen, Bill Martin, Harry Noller, Norman Pace, Debbie Piper, Julie Russell, Dorion Sagan, Mitch Sogin, Jake Turnbull, Charlie Vossbrinck, Blake Wiedenheft y Ralph Wolfe. George Fox también compartió conmigo la serie de borradores del famoso artículo de 1980, el Gran Árbol, escrito en coautoría con Woese y otros.

De los muchos científicos que satisficieron mi intrusiva curiosidad, quiero expresar mi gratitud a cuatro en particular por haber sido tan generosos con su tiempo, su pensamiento y su paciencia, a pesar de que, por la estructura y el enfoque de este libro, su trabajo se menciona poco o nada en él: John McCutcheon, Gary Olsen, Jonathan Eisen y Eugene Koonin. Pasé, por ejemplo, diez días en Chile con el primero y con sus colegas para seguir el trabajo de campo (esto es, la captura de cigarras con cazamariposas) dirigido por el investigador posdoctoral a su cargo, Piotr Łukasik, para estudiar genomas de endosimbiontes bacterianos dentro de esas cigarras en particular, como parte del estudio general que se estaba llevando a cabo en el laboratorio de McCutcheon, sobre genomas anidados y transferencia de genes en los endosimbiontes de ciertos insectos, y lo que tal anidación y reducción del genoma podría indicar sobre la endosimbiosis en general, tal vez incluso sobre el origen endosimbiótico de las mitocondrias. Aunque es fascinante e importante, encontré que la relación con el tema que yo estaba tratando era demasiado complicada para pedir a los lectores que me siguieran hasta donde yo había intentado seguirle a él. Una pena; Chile es un lugar pintoresco. Y la compañía y conversación de McCutcheon fueron estupendas, como las carnes y las cervezas chilenas.

También pasé una semana en Davis, en California, para asistir como oyente a un curso de introducción a la biología impartido para cientos de estudiantes por Jonathan Eisen, en una gran sala de conferencias, con el título de «La biodiversidad y el árbol de la vida». Todos aquellos días, Eisen y yo hablamos, concluidas las clases, de filogenética, evolución, béisbol y libros, y en la última jornada me llevó a observar aves en unos humedales protegidos de las inmediaciones, que eran sus favoritos. «¡Mire —me dijo en un determinado momento—, hay un ibis de cara blanca!» Así confirmé que este biólogo, que en la página de su laboratorio tiene puesto el eslogan «Todos los microbios en todo momento», también se interesaba por la macrofauna. Gary Olsen, uno de los compañeros de trabajo más cercanos de Carl Woese durante los años en que ambos estaban en Urbana, me habló con paciencia de una serie de pensamientos y recuerdos que no llegué a reproducir en el libro. Las ideas de gran alcance que Eugene Koonin tenía sobre los genomas microbianos y la evolución me intrigaron tanto que, tras una primera entrevista en su despacho de Bethesda, le dije que me gustaría leer su libro The Logic of Chance [La lógica del azar]y volver para una segunda conversación. Lo hice meses después y, aunque en el libro no relato ninguna de las dos conversaciones, fueron para mí uno de los grandes privilegios complementarios de los que disfruté en todo el proyecto.

La lista con el resto de las personas que me ayudaron en la investigación, me recibieron en sus laboratorios y despachos, y respondieron tan acogedoramente a mis incesantes preguntas es mucho más larga y está mejor organizada geográficamente. Citaré algunos nombres para situarlos en este contexto. En Estados Unidos y Canadá: Eric Alm, John Archibald, Jillian Banfield, Linda Bonen, Austin Booth, Seth Bordenstein, Jim Brown, Tyler Brunet, Ford Doolittle, Laura Eme, Mark Ereshefsky, Cedric Feschotte, Greg Fournier, George Fox, Bob Gallo, Peter Gogarten, Larry Gold, Nigel Goldenfeld, Mike Gray, Jacob P. Johnson, Patrick Keeling, Jim Lake, Jeffrey Lawrence, Harris Lewin, Stuart Levy, Linda Magrum, Joanne Manaster, Carlos Mariscal, Harry Noller, Maureen O’Malley, Norman Pace, Debbie Piper, David Relman, Andrew Roger, Mitch Sogin, Ray Timpone, Charlie Vossbrinck, Blake Wiedenheft y Ralph Wolfe. En Inglaterra: Tom Cavalier-Smith, Matthew Cobb, Martin Embley, James McInerney y muchas personas del Instituto Nacional de Estándares y Controles Biológicos y de la Colección Nacional de Cultivos Tipo, entre ellas Isobel Atkin, Miles Carroll, Ana Deheer-Graham, Steve Grigsby, Ayuen Lual, Hannah McGregor, Jodie Roberts, Jane Shallcross y, de nuevo, Julie Russell y Jake Turnbull. En Alemania: Christa Schleper y, por supuesto, Bill Martin. En Francia: Thierry Heidmann. En Israel: Jonathan Gressel. En Suecia: Thijs Ettema. En Chile: Piotr Lukasik y Claudio Veloso, así como John McCutcheon.

En Champaign-Urbana (Universidad de Illinois), me dieron la bienvenida y ayudaron Christopher Prom y sus colegas, especialmente John Franch, en los archivos universitarios. El director del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, Gene Robinson, y su asistente Kim Johnson me dieron acceso a eventos, contactos y materiales. Y en uno de aquellos eventos organizados en el instituto —un simposio conmemorativo— conocí a Donna Daniels, la hermana menor de Carl Woese. La señora Daniels respondió más tarde por correo electrónico a una lista de preguntas y compartió gentilmente conmigo los recuerdos de su querido hermano y de su historia familiar. Gabriella y Robert Woese, la viuda y el hijo de Woese, tuvieron la amabilidad de permitirme citar textos no publicados.

Los colegas son importantes también para los escritores. Solo mencionaré a cuatro, cuyos trabajos, conocimiento y amistad me ayudaron específicamente en este esfuerzo: Carl Zimmer, Ed Yong, Dorion Sagan y Barry Lopez.

Bob Bender, de Simon & Schuster, hizo una maravillosamente astuta y valiosa revisión, a la antigua, guiando al autor para hacer la exposición más clara, el ritmo más constante y la relación con el lector más amigable. Estoy muy agradecido a Bob y a sus colegas, desde Jonathan Karp a Johanna Li, por su cordial y esencial colaboración. Philip Bashe hizo una entusiasta corrección.

Amanda Urban, mi agente en el Instituto de Gestión Comercial, hizo una importante labor de apoyo y asesoramiento para ayudarme a elegir el proyecto correcto y encontrar el sitio adecuado.

Emily Krieger fue, una vez más, mi principal defensora frente a mis propios errores, al verificar los datos contenidos en el libro con incansable rigor. Una vez más, Gloria Thiede —ahora de treinta años— se encargó de transcribir largas grabaciones de arcanas y a veces balbucientes conversaciones en páginas que un escritor pudiera articular y usar, y, a riesgo de sufrir un estrabismo, se encargó de escribir en limpio la bibliografía. Estas dos mujeres me han librado de tener que trabajar aún más despacio y de parecer aún más torpe.

En mi hogar de Montana, mi esposa, Betsy, sigue siendo mi principal asesora, la caja de resonancia en la que más confío, el mejor ejemplo de fuerza y amor con el que puedo contar. También es matriarca de nuestra camada adoptada de otros mamíferos. Harry, Nick y Stella, viejas almas caninas, vieron el comienzo de este proyecto, pero no su fin. Steve y Manny, las más jóvenes, se comen el calzado, y Oscar, el gato, soporta lo suyo.

1. Edward Hitchcock, el «geólogo cristiano» (tal y como se definía a sí mismo) que en las décadas de 1840 y 1850 diseñó árboles de la vida predarwinianos (no evolucionistas).

The Edward and Orra White Hitchcock Papers, box 24, folder 21, Amherst College Archives & Especial Co.

2. Ernst Haeckel (sentado), zoólogo y artista, en ruta a las islas Canarias en un viaje de recolección con un ayudante, 1866. Dibujó robustos árboles darwinianos.

Photos.com

3. Fred Griffith, un «tímido y distante» microbiólogo médico, descubrió a finales de los veinte un misterioso «pábulo» transformador.

Fotografía de Alvin F. Coburn. Cortesía de la Biblioteca Nacional de Medicina.

4. Oswald Avery, «el profesor», demostró en 1944, junto con sus jóvenes compañeros Maclyn McCarty y Colin MacLeod, que el pábulo transformador de Griffith era ADN.

Cortesía de la Biblioteca y Archivos del Estado de Tennessee.

5. En la National Collection of Type Cultures, en Porton Down, Inglaterra, una microbióloga comprueba el estado de lasampollas de vacío con bacterias liofilizadas. Dentro de estas probetas, una muestra puede permanecer viable durante más de cincuenta años.

Cortesía de NCTC, Salud Pública de Inglaterra.

6. Joshua Lederberg encontró pruebas de transferencia horizontal de genes entre bacterias mediante infección vírica, y en 1952 le dio el nombre de «herencia infectiva».

Archivos de la Universidad de Wisconsin-Madison, Imagen S10965.

7. Linus Pauling, químico galardonado en 1965 con el Premio Nobel, y Emile Zuckerkandl, su compañero de investigación, sugirieron que el árbol de la vida podría discernirse a partir de información presente en moléculas largas.

Cortesía de Ava Helen and Linus Pauling Papers, Bibliotecas de la Universidad Estatal de Oregón.

8. Barbara McClintock estudió la genética del maíz y recibió el Premio Nobel por su descubrimiento de elementos genéticos móviles, genes que cambian de posición en los cromosomas y, a veces, saltan entre especies.

Smithsonian Institution Archives. Image # SIA 2008-5609.

9. Carl Woese anotando una «huella dactilar» de ARN en el tablón luminoso, una tarea rutinaria y tediosa, pero profundamente reveladora. Después de largas horas y muchos meses, a veces se decía a sí mismo: «Woese, hoy has vuelto a destruir tu mente».

Cortesía de Ken Luehrsen.

10. Woese confió en su amigo Charlie Vossbrinck, un entomólogo, para que le hiciera una serie de retratos con una anticuada cámara Linhof. Uno de ellos fue memorable.

Cortesía de Charlie Vossbrinck.

11. Woese, Ralph Wolfe y Otto Kandler, después de una conferencia histórica sobre las arqueas celebrada en la cima de una montaña de los Alpes bávaros.

Fotografía tomada por G. Kandler.

12. George Fox, un escuálido y joven becario posdoctoral en el laboratorio de Woese, coautor del artículo de 1977 en que se anunciaba un tercer tipo de vida.

Cortesía de Ken Luehrsen.

13. Linda Bonen, una técnica del laboratorio de Woese que realizó tareas cruciales en el trabajo con las huellas dactilares de ARN, trasladó sus habilidades al laboratorio de Ford Doolittle en Halifax.

Cortesía de Linda Bonen.

14. Ford Doolittle, quien ayudó a confirmar la teoría de la endosimbiosis, apuntó más tarde que la transferencia horizontal de genes complicaba enormemente la propuesta de Darwin según la cual la historia de la vida tiene forma de árbol.

Fotógrafo y fuente desconocidos.

15. Lynn Margulis se detuvo en 2010 en el Gran Cañón del río Yellowstone, durante una excursión con Edward O. Wilson (con sombrero de guardabosques prestado), el físico Eric D. Schneider (con gorra), y el autor de este libro.

Cortesía de George Keremedjiev, Bozeman, MT.

16. Thierry Heidmann, en el Instituto Gustave Roussy, al sur de París. Heidmann dirigió investigaciones reveladoras sobre el papel vital desempeñado por un gen vírico capturado dentro de genomas de mamíferos en el embarazo de estos.

Cortesía de Thierry Heidmann.

17. Woese encontró gran consuelo y placer en unas pocas e íntimas amistades. En casa de Harry Noller, un reconocido experto en ribosomas y exmúsico profesional de jazz, Woese se relajaba a veces tocando el piano.

Cortesía de Harry Noller.

Índice alfabético

Academia Americana de Artes y Ciencias

Academia Nacional de Ciencias

Academia Rusa de Ciencias Naturales

Academic Press

ácido láctico, bacterias del

ácidos grasos

ácidos nucleicos

Acinetobacter

Acinetobacter baumannii

acné

acrilamida

adaptación

ley de

Adler, William, véase Merezhkovski, Constantin

ADN

alfabeto del

basura, véase ADN basura

como principio transformador de bacterias

descubrimiento del

en cloroplastos

estructura del

evolución de las procariotas y

principio transformador y

secuenciación del

secuenciación por Sanger del

su estudio por Woese

THG y

traducido en proteínas

ADN basura

en humanos

aerobias, bacterias

África

Agassiz, Louis

Agencia de Seguridad y Salud Ocupacional

Agrobacterium tumefaciens

álamos

Alemania

Alexander, Leone

Alexander, Morris

alfa-proteobacterias

alga roja

algas

cloroplastos de

algas azul-verdosas, véase cianobacterias

algas verdes

Alianza para el Uso Prudente de Antibióticos

Allmers, Hermann

Alm, Eric J.

Alu

amebas

American Computer Museum

amigdalitis

aminoácidos

en mecanismo de trinquete recíproco

proteínas formadas por

amonites

Anacystis nidulans

Anderson, Ephraim S.

anemia de células falciformes

anfibios

animales

Linneo, clasificación de los

THG en

Antártida

antibióticos

anticuerpos

antimicrobianos

antisuero, terapia

ántrax

aparato de traducción

Apologetics Press

árbol(es) de la vida

aceptación por New Scientist de un

árbol de eucariotas de Margulis

bacterias mal caracterizadas en el

cambio de significado del

complicado por la THG

concepción darwiniana del

controversia sobre la imagen del

corrección por Doolittle del

de Haeckel

de Hitchcock

de Lamarck

de los paleontólogos y biólogos de mediados del siglo XX

de Merezhkovski

de mitocondrias y bacterias

de proteínas

de Whittaker

dibujo de Fox del

en el artículo de Zuckerkandl y Pauling

Gran Árbol

importancia de la molécula ARNr 16S en el

más allá de la teoría darwiniana

metanógenos en el

origen e historia del

papel de Woese y Kandler sobre las arqueas en el

reconocimiento por Martin de la complejidad del

trabajo de Brown sobre el

Woese y su objetivo de un árbol universal

véase también escala de la vida

árbol de la vida, El, blog

árbol filogenético universal

arboledas

Arbre Botanique

Aristóteles

Historia de los animales

armas nucleares

ARN

alfabeto del

catálogos de

convertido a proteínas

estructural

evolución de las procariotas y

huella dactilar de

mensajero

reconocimiento del papel del

replicación del

replicación in vitro de

ribosómico, véase ARN ribosómico

secuenciación del

transferencia, véase ARN de transferencia (ARNt)

vírico

ARN, maduración del

ARN, mundo del

ARN de transferencia (tRNA)

ARN estructural

ARN mensajero

ARN polimerasa

ARN ribosómico (ARNr)

en mitocondrias

extracción por Fox

extracción por Luehrsen

lectura por Woese del

trabajo de Doolittle sobre la transcripción de ADN

ARN ribosómico S

ARN vírico

ARNr 16S

como reloj molecular

secuencia completa de

ARNr 18S

arqueas

artículo de Woese y Kandler sobre las

concepto de «especie» en

denominación de las

descubrimiento e identificación de las

en humanos

en la prensa

filogenética molecular de las

halófilas clasificadas como

importancia de las

nuevos linajes de

paredes celulares de las

relación de los eocitos con las

resistencia a la idea de las

secuenciación de las

taller alemán en torno a las

THG como fenómeno extendido entre las

y origen de las eucariotas

arrecifes

asma

Asociación de Científicos y Médicos Alemanes

Atkin, Isobel

Atlas del Genoma del Cáncer

atmósfera

Augier, Augustin

Arbre botanique

autoorganización

Avery, Oswald

historial de

trabajo de transformación de

Avery, Roy

azufre

Bacillus anthracis

Bacillus infernus

Bacillus subtilis

bacilos

bacterias

ácido láctico

agregación de

carencia de núcleo en las

cladística y

clasificación de las

como superorganismos

concepto de «especie» en

consideradas plantas

diversidad de

elementos transponibles en

en humanos

evolución de las

filogenética molecular de las

formas de las

gran proporción entre los microbios

idea de individualidad y

litotróficas

localización de

masa total de

películas formadas por

pequeño genoma de las

resistencia a los antibióticos, véase bacterias resistentes a los antibióticos

ribosomas en

secuenciación de bacterias por Alm

secuencias de genes de

tamaño de las

taxonomía de las

THG como fenómeno extendido entre las

transferencia horizontal de genes entre, véase transferencia horizontal de genes (THG)

transformación de las

bacterias de la piel

bacterias de las encías

Bacteroides thetaiotaomicron

Baker, Chet

Baker, Kate S.

Balch, Bill

coautor de artículos de biología molecular

en el taller de las arqueas

y su técnica de multiplicación de metanógenos

Bapteste, Eric

barrera de Weismann

Bary, Anton de

bdeloideos

Beagle, HMS

Bergey, David Hendricks

Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology

Biblia

Génesis

biofísica

bioinformática

biopelículas

Bishop, David

Blair, Tony

blefaritis

Blyth, Edward

Bonen, Linda

coautora del artículo sobre el Gran Árbol

endosimbiosis mitocondrial confirmada por

Bonnet, Charles

Borneo

Bowler, Peter J.

The Non-Darwinian Revolution

Brasil

Brenner, Sydney

función del ribosoma descubierta por

British Medical Journal

Brock, Thomas

Bronn, Heinrich Georg

Broughton-Alcock, William

Brown, James R.

Cable, Ernest

Camerún

Canadá

cáncer

causado por retrovirus

experimentos sobre el

caos

carabela portuguesa

carbohidratos

cardiomiopatía hipertrófica (CMH)

Carl Woese, artículos de

Carlos XVI Gustavo, rey de Suecia

catastrofismo

celiaca, enfermedad

células, origen de las

centriolos

Centro de Investigación de Archivos

Centros de Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos

ceras

cerdos

Chadwick, James

Chagas, enfermedad de

Chardin, Pierre Teilhard de

Charpentier, Emmanuelle

Chicago Tribune

chimpancés

China

China, William Edward

choque tóxico, síndrome del

cianobacterias (algas azul-verdosas)

cianofitos

ciliados

cilios

citocromo c

citoplasma

citoplasmática, herencia

Ciudadano Kane, película

cladística

Clark, Michael

Clements, Frederic

Clinton, Bill

cloroformo

cloroplastos

acuñación del término

ADN en

creencia de Merezhkovski en la simbiogénesis de los

en la endosimbiosis

genoma de los

trabajo de Doolittle y Bonen sobre los orígenes de los

Clostridium difficile

Clostridium perfringens

Club de la Corbata del ARN

código genético

artículo de Woese y Goldenfeld sobre el origen del

desciframiento del

evolución del

Cohn, Ferdinand Julius

bacterias clasificadas por

Colección Nacional de Cultivos Tipo (NCTC)

cólera

colesterol

colitis ulcerosa

Collins, Francis

complejidad, teoría de la

compuesto 05865

conejos

congénitos, defectos

Congreso Internacional de Microbiología

conjugación

y bacterias resistentes a los antibióticos

Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano

continuidad hereditaria

convergencia

por endosimbiosis

Copeland, Herbert F.

coral

Cousteau, Jacques

Coyne, Jerry

creación especial, hipótesis de la

creacionismo, creacionistas

crecimiento de la población

Cretácico, periodo

Crick, Francis

descubrimiento del ADN

medición de relaciones genealógicas por

Premio Nobel recibido por

sobre el origen y el desciframiento del código genético

y la evolución de las procariotas

y la lectura del ARN ribosómico

y la traducción del ADN en proteínas

«Sobre la síntesis de las proteínas»

CRISPR

cristales, crecimiento de los

Crohn, enfermedad de

cromosomas

en el núcleo

crustáceos

Cunningham, Scott

Current Biology, revista

Darwin, Charles

Beagle, diario del

concepción del árbol de la vida de

cuadernos de notas de

desdén de Woese hacia

manuscrito de Wallace enviado a

primera intuición de la evolución de

selección natural formulada por

sobre la herencia

y su lectura de Die Radiolarien

El origen de las especies

Darwin, Emma Wedgwood

Darwin, Erasmus (abuelo)

Darwin, Erasmus (hermano)

Darwin, Robert

Darwin’s Playground

Davies, Roy: The Darwin Conspiracy

Dawkins, Richard

El espejismo de Dios

El gen egoísta

Delbrück, Max

Delta H

Dennett, Daniel

La peligrosa idea de Darwin

departamento de Ciencia de los Lácteos

derrame de petróleo del Deepwater Horizon

diabetes

diatomeas

Dioscórides

Discover, revista

disentería

disentería bacilar

doble membrana

dominios, véase reinos

Doolittle, Ford

árbol de la vida actualizado por

árboles de proteínas construidos por

ayuda de Woese a

coautor del artículo sobre la importancia de la THG

creencia en la «red de la vida»

elogio de Margulis

en las conferencias sobre las arqueas

escéptico sobre el papel de la THG en la historia de la vida

idea del superorganismo criticada por

meditaciones filosóficas de

ruptura de Woese de su amistad con

sobre el excedente de ADN

sobre la secuenciación de genomas de bacterias

su trabajo sobre la endosimbiosis

su trabajo sobre las cianobacterias

«Arrancando el Árbol de la Vida»

«Clasificación filogenética y el árbol universal»

Doudna, Jennifer

Drosophila ananassae

Dupré, John

ecología

Ehrlich, Paul

Einstein, Albert

Eisen, Jonathan

electroforesis

Eli Lilly

Elysia viridis

emergentes, propiedades

endosimbiosis

centriolos y

cilios y

cloroplastos en

convergencia por

criaturas compuestas y

Doolittle y su trabajo sobre la

en el artículo sobre el Gran Árbol

flagelos y

invención del sexo y

Margulis y la sugerencia de la

Martin y su introducción a y estudio de la

más allá de la teoría darwiniana

mitocondrias e

rechazo de la

Ris y Plaut y su propuesta de la

y ADN en cloroplastos

véase también simbiogénesis; simbionticismo; simbiosis

energía, almacenamiento de

enfermedad de las encías

enfermedades genéticas

Enterococcus

eocitos

episomas

véase también plásmidos

eritromicina

erizos de mar

Erlandson, Axel

erosión

ERV-L

escala de la vida

véase también árbol(es) de la vida

escala de seres naturales

escarlatina

Escherichia

Escherichia coli

genes transferidos a la levadura de cerveza

resistente a los antibióticos

secuenciación de la

THG en

especies

concepto difuso de

de bacterias

supuesta estabilidad de las

esperma

espermatozoides

espinacas

espiroquetas

esponjas

esporas, germinación de

esporas bacterianas

Estados Unidos

estudios comparativos del genoma

etanol

Etiopía

Ettema, Thijs

eucariotas

aislamiento genético de

centriolos de

cilios de

filogenética molecular de las

flagelos de

Margulis y su árbol de las

mitosis de las

origen de las

parentesco de los eocitos con las

procariotas vs.

secuenciación de genomas de

THG y

Euglena gracilis

evolución

descubrimiento de las arqueas como test de la

humana

implicaciones de la THG para la

primera intuición por Darwin

problemas holísticos de la

rapidez de la

véase también lamarckismo; selección natural

evolución del lenguaje

exobiología

Exposición Internacional Panamá-Pacífico

extinción

catastrofismo y

Darwin sobre la

factor F

factor R (factor de resistencia a la transferencia)

Feldman, Robert

fenol

Feschotte, Cedric

Festschriften

Fibonacci, Leonardo de Pisa

fibrillas de ADN

fiebre reumática

fiebre tifoidea

filamentosas, bacterias

filogenética

molecular

artículo de Balch et al. sobre

trabajo de Brown sobre el árbol de la vida

véase también paleogenética química; taxonomía de las proteínas

filogenómica

filos

Fishlake, bosque nacional de

Fitzgerald, Ella

flagelos

Fleming, Alexander

fósforo radiactivo (P32)

fósiles

fotosíntesis

Fox, George

anuncio del tercer reino por

ARN extraído por

coautor de artículos sobre la clasificación de los metanógenos

coautor del artículo sobre el Gran Árbol

descubrimiento de las arqueas anunciado por

deseo de hacer trabajo teórico

disputa de Woese con

en el taller de arqueas

historial de

interés en el modelo del trinquete

laboratorio de

lípidos estudiados por

oferta de trabajo con Woese

secuencias de ARNr 5S ensamblas por

«La filogenia de las procariotas» (Fox et al.)

Franch, John

Freeze, Hudson

Fuchs, Leonhart

Fukusawa, Toshio

Fundación Nacional para la Ciencia

fusión celular

fusión de célula en masas celulares

Gaia, hipótesis de

Galápagos, archipiélago de las

Gamow, George

ganado

gangrena gaseosa

generación espontánea

General Electric, Laboratorio de Investigación de

genes

en citoplasma

pregunta por la existencia de

genoma humano, secuenciación del

genomas

de bacterias

de cloroplastos

de mitocondrias

humano

palíndromos en

geología

Göbel, Ulf B.

Goethe, Johann Wolfgang von

Gogarten, Peter

Gold, Larry

Goldenfeld, Nigel

«La próxima revolución en la biología» (Goldenfeld y Woese)

gónadas

gonorrea

Gould, Stephen Jay

gran árbol

Gran Bretaña

grasas

Gray, Michael W.

Gressel, Jonathan

Griffith, Fred

descubrimiento de la transformación de neumococos

historial de

Grigsby, Steve

gripe, pandemia de 1918-1919 de

Groenlandia

gusanos

Haeckel, Ernst

árboles de la vida de

conferencias sobre selección natural

estudio de los radiolarios

historial de

ideas religiosas de

leyes naturales descubiertas por

libro que envió a Darwin

muerte de su mujer

Whittaker, influido por

Die Radiolarien

Generelle Morphologie der Organismen

Historia natural de la Creación

Haemophilus influenzae

Haldane, J. B. S.

halófilos

Woese y sus huellas dactilares de los

Heidmann, Thierry

Helicobacter pylori

hemoglobina

hemoglobinuria

Henslow, John Stevens

herencia

véase también herencia infectiva; herencia de caracteres adquiridos; herencia materna; transferencia horizontal de genes

herencia de caracteres adquiridos

herencia infectiva

herencia materna

HERV-L

híbridos de planta y animal

historia evolutiva

contingencia en la

transiciones en la

Hitchcock, Edward

árboles de la vida de

su lectura de Darwin

Elementary Geology

«Carta paleontológica»

Hogg, John

Holanda

Homo neanderthalensis

Homo sapiens

hongos

THG y

Hooker, Joseph

Hotopp, Julie Dunning

humanos

ancestros de los

bacterias en

como culminación del Árbol de la Vida

como eucariotas

hibridación con neandertales

identidad de los

THG en

Humboldt, Alexander von

Hutcherson, Bobby

Hutchins, Robert Maynard

Hutchinson, G. Evelyn

Huxley, Thomas H.

ictiosaurios

ideonella sakaiensis

impétigo

India

individuos

infecciones

de heridas

de la piel

de la sangre

y transposones

ingeniería genética

Inglaterra

injerto

inmunología

inosculación

insectos

Instalación de Almacenamiento a Ultrabaja Temperatura (ULTSF)

Institute for Genomic Research (TIGR)

Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica (IBG)

Instituto de Biología Genómica

Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT)

Instituto Max Planck de Bioquímica de Múnich

Instituto Pasteur de París

Instituto Weizmann de Ciencias de Israel

Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica

Institutos Nacionales de Salud

insulina bovina

Introduction to Physiological Chemistry

Jablonski, David

Jacob, Francois

en la conferencia sobre las arqueas

Japón

jirafas

Jones, Dorothy

«Transferencia genética y taxonomía bacteriana» (Jones and Sneath)

Journal of Experimental Medicine

Journal of Molecular Evolution

Journal of Theoretical Biology

Kandler, Otto

coautor del artículo sobre las arqueas

en el taller de las arqueas

«Hacia un sistema natural de los organismos» (Woese y Kandler)

Kauffman, Stuart

At Home in the Universe

The Origins of Order

Keeling, atolón de

Kelvin, William Thomson, lord

Koch, Robert

Koonin, Eugene

Krubsack, John

Kruif, Paul de: Cazadores de microbios

Laboratorio Cavendish

lago subglacial Whillans

Lake, James

Lamarck, Cornelie

Lamarck, Jean-Baptiste

árbol punteado de

Philosophie Zoologique

lamarckismo

Lander, Eric S.

Lavoisier, Antoine-Laurent

Lawrence, Jeffrey

Lawton, Graham

Lebanon Daily News

Lederberg, Esther

Lederberg, Joshua

Leeuwenhoeck, Antoni van

leptospirosis

leucemia del ratón

leucocitos

levadura

levadura de cerveza

Levy, Jay

Levy, Stuart B.

The Antibiotic Paradox

Lewin, Harris

ley biogenética

ley de la adaptación correlativa

Leyes de Pobreza

línea germinal

Linnean Society

Linneo, Carl Linnaeus

Systema Naturae

lípidos

liquen

Lister, Joseph

litotróficas, bacterias

lobos

Lokiarchaeota

Lovelock, James

Luehrsen, Ken

ARN radiactivo extraído por

Luria, Salvador

Lyell, Charles

Principios de geología

Lyme, enfermedad de

Lyons, Eric

Lyons, Richard D.

MacLeod, Colin

Magrum, Linda

coautora del artículo sobre el Gran Árbol

malayo, archipiélago

Malthus, Thomas

Ensayo sobre el principio de la población

Malvinas, islas

Margulis, Lynn

árbol de la vida de

crítica de Woese a

en disputa por la definición de protista

estudio de la herencia citoplasmática

historial de

ideas controvertidas de

premios y galardones

relación con Sagan

sobre la endosimbiosis

sobre los taxones polifiléticos

Captando genomas: una teoría sobre el origen de las especies

Cinco reinos

Microcosmos: cuatro mil millones de años de evolución desde nuestros ancestros microbianos

Origin of Eukaryotic Cells

Qué es el sexo: Tres mil millones de años de recombinación genética

«Sobre el origen de las células mitosantes»

Symbiosis in Cell Evolution

Margulis, Thomas Nick

Margulis, Zachary

Marianas, fosa de las

Mariner

Marinobacter salarius

mariposas

marsupiales

Martin, William F.

árbol de la vida de

estudio de la endosimbiosis por

su reconocimiento de la importancia de la THG en el árbol de la vida

«Cromosomas bacterianos en mosaico: un desafío en el camino hacia un árbol de genomas»

«El árbol del 1 por ciento»

«¿Hay algo erróneo en el árbol de la vida?»

Maxwell, James Clerk

Mayr, Ernst

McCarty, Maclyn

McClintock, Barbara

Medical Research Council (MRC)

meiosis

membrana

membrillo

Mendel, Gregor

meningitis

Merezhkovski Constantin

idea de la simbiogénesis de

The Earthly Paradise

Meszoly, Laslo

metabolismo

metagenómica

metano

metanógenos

clasificación de los

en el árbol de la vida

formas de los

huellas dactilares de los

nuevo reino descubierto donde incluirlos

paredes celulares de los

Methanobacterium ruminantium

Methanobacterium thermoautotrophicum

Methanococcus jannaschii

Microbiology and Molecular Biology Reviews

microbioma

investigación del

nuevos conocimientos sobre la THG

variabilidad del

microbios

microscopía

microscopía electrónica

microsómicas, partículas

véase también ribosomas

Miles, gato

mitocondrias

ARNr de

en la endosimbiosis

genomas de

progenitor de

teoría de Wallin de su captura por células

transmitidas a través de los óvulos

trigo

mitosis

Mitrocoma annae

modificación genética

moho celular mucilaginoso

Mojica, Francisco

moneras

monismo

Monod, Jacques

morfología

Morgan, Thomas Hunt

moscas de la fruta

Müller, Johannes

Mulligan, Gerry

Museo Zoológico de Berlín

Mushroom Spring

mutaciones

Mycoplasma hominis

Myers, Paul

Namibia

NASA (National Aeronautics and Space Administration)

National Jewish Health

Nature, revista

nave de Teseo, problema de la

NCTC 1

neandertales

necrosis

Neisseria gonorrhoeae

nematodos

neodarwinismo

neolamarckismo

neumococo

neumonía

neutrón

New England Journal of Medicine

New Scientist

New York Times, The

Newton, Isaac

Principia

Niel, C. B. van

«El concepto de bacteria» (Stanier y Van Niel)

Noller, Harry

Norris, cuenca del géiser de

núcleos

nucleótidos

ñandús

obesidad

O’Connor, Flannery

«Everything That Rises Must Converge»

Octopus, manantial de

Olsen, Gary

11 de septiembre, ataques terroristas del

Oparin, A. I.

Organización Mundial de la Salud

orgánulos

origen de las especies, El, véase Darwin, Charles

orugas

Osborn, Henry Fairfield

óvulos

Owen, Richard

oxígeno

Pääbo, Svante

Pace, Bernadette

Pace, Norman R.

Pace II, John K.

Palade, George

paleogenética química

véase también filogenética molecular

palíndromo

Panisset, Maurice

A New Bacterology

parásitos

paredes celulares

de arqueas

partenogénesis

Pasteur, Louis

patrones

Pauling, Linus

sobre la paleogenética química

«Las moléculas como documento de la historia evolutiva» (Pauling y Zuckerkandl)

peces

penicilina

Pennisi, Elizabeth

peptidoglicano

ausente en ciertos metanógenos

péptidos

periodontitis

perros

Petri, Julius

pez payaso

pian

Pictet, François Jules

piojos de la cabeza

Piper, Debra

pistola de Volta

placenta

placentario, tejido

placozoos

plantas

clasificación de Lineo

THG y

plásmidos

Plaut, Walter

plesiosaurios

Plioceno, periodo

Plutarco

Vida de Teseo

Pneumococcus pneumoniae

polen

Pollard, Ernest

pollo

Polonia

Porton Down

Prigogine, Ilya

primer taller de arqueobacterias

principio transformador

procariotas

categoría sin sentido

deseo de Woese y Kandler de desha-

cerse del término

eucariotas vs.

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revista

Prochlorococcus

Prochlorococcus marinus

progenota

proteínas

ADN traducido en

árboles individuales individual de

código de ARN traducido en

en mecanismo de trinquete recíproco

en ribosomas

evolución de las procariotas y

formas por aminoácidos

huella dactilar de

modelo de trinquete para la producción de

secuenciación de

Protista

argumento sobre definición de

protistas

protozoos

Proyecto Genoma Humano

Pseudomonas

P32, véase fósforo radiactivo

Public Health England

radiolarios

ranas

ratones

recombinación

red de la vida

reinos

cinco

cuatro

tercero, véase arqueas

reloj molecular

reproducción

resistentes a los antibióticos, bacterias

de antes de los antibióticos

plásmidos y

THG y

respiraderos hidrotermales

reticulada, evolución

retrovirus

retrovirus endógenos (ERVs)

retrovirus endógenos humanos (HERVs)

Rhodnius prolixus

ribosomas

estructura de los

evolución de los

maduración de ARN en la producción de

modelo de trinquete y

utilidad universal de los

Ribosomes (libro)

Richards, Robert J.

Ridley, Matt

Ripley, Robert

Ris, Hans

RNA Biology, revista

Roberts, Jodie

Rockefeller, Instituto

Rocosas, fiebre maculosa de las montañas

Romer, Alfred S.

Vertebrate Paleontology

Rose, Michael

rotíferos

Royal Society

rumen, líquido del

Russell, Bertrand

Russell, Julie

Rutgers, Universidad

Rutherford, Ernest

Sagan, Carl

Sagan, Dorion

Microcosmos (Margulis y Sagan)

Qué es el sexo: Tres mil millones de años de recombinación genética (Margulis y Sagan)

Sagan, Jeremy

Sagan, Lynn véase Margulis, Lynn

Salmonella

Salmonella typhimurium

Salomón, Islas

Salzberg, Steven L.

Sanger, Frederick

ADN secuenciado por

aminoácidos de la insulina bovina secuenciados por

historial de

secuenciación del ARN y

Sapp, Jan

libro planeado con Woese

Beyond God and Darwin (Woese y Sapp)

The New Foundations of Evolution

Schiller, Friedrich

Schimper, Andreas

Schleicher, August

Schleiden, Matthias: La planta y su vida

Science, revista

«¿Pueden los genes saltar entre especies eucariotas?» (Science)

Scientific American

Scott, William M.

secuenciación de escopeta del genoma entero

secuenciación del genoma

secuenciación molecular

Sedgwick, Adam

sedimentos marinos

selección natural

formulación darwiniana de la

formulación de Wallace

lectura por Haeckel de la

rechazo de la

senos, infecciones de los

señalización bioquímica

serotipo 2A

Sethe, Anna

sexo

invención del

Shigella dysenteriae

Shigella flexneri

sida

sífilis

simbiogénesis

véase también endosimbiosis

simbionticismo

véase también endosimbiosis

simbiosis

como supuesto origen de las especies

origen del término

véase también endosimbiosis

sincitina

sincitina-2

sincitina-Opo 1

sincitiotrofoblasto

sinsontes

síntesis moderna (neodarwinismo)

sistema natural

árbol del

sistemas dinámicos complejos

Sneath, Peter

«Transferencia genética y taxonomía bacteriana» (Jones and Sneath)

Sociedad Americana de Microbiología,

Sociedad de Biología Experimental

Society for Evolutionary Protistology

Sogin, Mitchell

ARN ribosómico examinado por

huellas dactilares de ARN obtenidas por

talento para el trabajo de laboratorio de

Sonea, Sorin

A New Bacterology

Spiegelman, Sol

Spiegelman, Will

St. Hilaire, Geoffroy

Stammbaum

Stammbaum der Menschen

Stammbaum der Organismen

Stammbaum der Säugethiere

Stammbaum der Wirbelthiere

Stanier, Roger

«El concepto de bacteria» (Stanier y Van Niel)

Staphylococcus, género

Staphylococcus aureus

resistente a la meticilina

resistente a la vancomicina

Stetter, Karl

Stettiner Zeitung, periódico

Streptococcus

Streptococcus pneumoniae

Suisse, La, periódico

sulfamidas

Sulfolobus

superorganismo

Takano

Tatum, Art

Tatum, Edward L.

taxones polifiléticos

taxonomía bacteriana

taxonomía de las proteínas

véase también filogenética molecular

taxonomía numérica

tenrec

termoacidófilos

termófilos

tetraciclina

Thermoplasma

Thermus aquaticus

Theta Tau, fraternidad profesional de ingeniería

Thiomargarita namibiensis

Thomas, Lewis

Thompson, Jerry

Thomson, William, lord Kelvin

tifus

tortugas

Tournefort, Joseph Pitton de

transducción

y bacterias resistentes a antibióticos

transferencia endosimbiótica de genes

transferencia horizontal de genes (THG)

acuñación del término

árbol de la vida complicado por la

artículo adelantado de Doolittle sobre

bacterias resistentes a los antibióticos y

cladística y

como fenómeno extendido

cuatro maneras de entenderla

difuminación del concepto de especie y

en bdeloideos

en células humanas no germinales

en e. coli

en el libro inconcluso de Woese y Sapp

en levaduras

en otras criaturas que las bacterias

entre linajes de bacterias

escepticismo de Doolittle respecto a la

estudio de Alm en bacterias

eucariotas y

implicaciones respecto a la evolución

intento de conciliarla con el árbol filogenético universal

más allá de la teoría darwiniana

microbioma y nuevas ideas sobre la

microbios protegidos por CRISP-cas contra la THG

pequeños genomas de bacterias y

reconocimiento de la

SARM producido por

THT como subcategoría de la

tres mecanismos cardinales de la

véase también endosimbiosis; transformación

transferencia horizontal de transposones (THT)

transferencia lateral de genes, véase transferencia horizontal de genes (THG)

transformación

ADN y

del neumococo

gradual, véase evolución

radical

trabajo de Avery sobre la

véase también transferencia horizontal de genes (THG)

transiciones estructurales

transponibles, elementos

Treponema pallidum

treponemas

trifosfato de adenosina (ATP)

trigo

trilobites

trinquete recíproco, mecanismo de

tumores

úlceras

gástricas

umbral darwiniano

undulipodia

United Press International

Universidad de Illinois

Universidad de Jena

Universidad de Maryland

Universidad Johns Hopkins

Urbana, en Illinois

vacas

vacuna

vagina

vanA, gen

vancomicina

variación

Varsol

Venter, J. Craig

Vetsigian, Kalin

Vietnam

VIH

VIH-1

virus

ADN egoísta en

en humanos

vitaminas

Volta, Alessandro

Vossbrinck, Carl

vulcanismo

Wallace, Alfred Russel

Wallin, Ivan E.

Washington Post, The

Watanabe, Tsutomu

Watson, James

estructura del ADN descubierta por

Wedgwood, Caroline

Wedgwood III, Josiah

Weismann, August

Welles, Orson: Ciudadano Kane

Wheelis, Mark L.

Whittaker, Robert H.

en disputa sobre la definición de protista

sobre los taxones polifiléticos

«Los reinos del mundo viviente»

«Nuevos conceptos de reinos de organismos»

«Sobre la clasificación amplia de los organismos»

Williamson, Donald I.

Wilson, E. B.

The Cell in Development and Heredity

Wilson, Edward O.

Wittgenstein, Ludwig: Tractatus

Woese, Carl

amistad de Gold con

amistad de Noller con

amistad de Pace con

amistad de Vossbrinck con

ARN ribosómico secuenciado por

artículo sobre filogenética de

bacterias clasificadas por

brusquedad de

coautor de artículo sobre las arqueas

coautor del artículo de Venter sobre la secuenciación

denominación de eocitos por Lake y

descubrimiento de las arqueas anunciado por

desdén por Darwin

disgustado con el Darwin’s Playground

disputa con Fox

Doolittle ayudado por

en el taller de arqueas

enfermedad y muerte de

evolución de las procariotas y

evolución del código genético y

exobiología y

filos de

germinación de esporas y

Gran Árbol de

honores y galardones recibidos por

huellas dactilares de ARN y

huellas dactilares de halófilos obtenidas por

ideas religiosas de

importancia de la molécula de ARNrS en el árbol de la vida reconocida por

intento de conciliar la THG y el árbol filogenético universal

invitado a Alemania

lípidos estudiados por

Margulis criticada por

mecanismo de trinquete en la producción de proteínas anunciado por

mentor de Luehrsen

metanógenos clasificados por

metanógenos no son bacterias, según

oferta de trabajo a Fox

privacidad de

progenitor de las mitocondrias hallado por

ridiculización de

ruptura de la amistad con Doolittle

simbiogénesis de los cloroplastos y

simposio en memoria de

sistemas dinámicos complejos estudiados por

sobre la filogenómica

sobre los problemas holísticos de la evolución

trabajo de Sogin bajo la dirección de

traducción de ADN a proteínas y

tres dominios de, véase arqueas

Beyond God and Darwin (Woese y Sapp)

«Hacia un sistema natural de los organismos» (Woese y Kandler)

«Orígenes mitocondriales» (Woese et al.)

«La próxima revolución en la biología» (Goldenfeld y Woese)

The Genetic Code

«Una nueva biología para un nuevo siglo»

Woese, Carl, padre

Wolbachia, bacteria

Wolfe, Ralph

coautor de los artículos sobre la clasificación de los metanógenos

coautor del artículo sobre el Gran Árbol

modelo del trinquete criticado por

su reacción al anuncio de las arqueas

Woods Hole, Institución Oceanográfica

xenotrasplante

Yang, Decheng

Yellowstone, Parque Nacional de

Yong, Ed: Yo contengo multitudes

zarigüeyas

Zhang, Feng

Zillig, Wolfram

Zinder, Norton

Zolotonosov, Mijaíl

zooides

Zoonomía, o Las Leyes de la Vida Orgánica (Erasmus Darwin), (Zoonomia; or de Laws of Organic Life)

Zuckerkandl, Emile

sobre la paleogenética química

«Las moléculas como documento de la historia evolutiva» (Pauling y Zuckerkandl)

Notas

Este libro contiene un aluvión de datos, y aunque todos figuran con sus fuentes en mi borrador anotado, no cargaré aquí a los lectores, o a la imprenta, con referencias completas para cada dato. Cualquiera que desee conocer fervientemente la procedencia de una aseveración particular, puede contactar conmigo en mi web, <www.davidquammen.com>. Las notas que aquí se acumulan solo hacen referencia a las fuentes más importantes. Son para las citas de obras publicadas o fuentes de archivo. Las de las entrevistas quedan contextualizadas dentro del propio texto. Las citas completas remiten a la bibliografía. En los casos en que una fuente se cite varias veces en un solo párrafo del texto, he remitido a aquella una sola vez, confiando en que el lector que tenga especial curiosidad pueda encontrar fácilmente todos los pasajes.

TRES SORPRESAS: UNA INTRODUCCIÓN

[1] The New York Times, 3 de noviembre de 1977.

I. EL PEQUEÑO CROQUIS DE DARWIN

[1] Citado en Browne (1995), 84.

[2] Barrett (1987), 171-176.

[3] Ibid., 176.

[4] Ibid., 176-177.

[5] Archibald (2014), 2, me descubrió este pasaje de Aristóteles.

[6] Pietsch (2012), 4-6.

[7] Archibald (2014), fig. 1.4.

[8] Lane (2015), 4.

[9] Stevens (1983), 206.

[10] Ibid., 203.

[11] Ibid., 205.

[12] Ibid., 206.

[13] Mayr (1982), 152.

[14] Stevens (1983), 205.

[15] Ibid., 206.

[16] Lawrence (1972), 21, 23.

[17] Packard (1901), 37.

[18] Ibid., 56-57.

[19] Mayr (1982), 354.

[20] Pietsch (2012), 36-37.

[21] Ibid., 81.

[22] Hitchcock (1863), 282.

[23] Ibid., 284.

[24] Lawrence (1972), 21.

[25] Ibid., 24.

[26] Ibid., 25.

[27] Ibid., 29.

[28] Archibald (2009), 573.

[29] Ibid., 575.

[30] Darwin (1958), 120.

[31] Barrett (1987), 375.

[32] Ibid., 375-376.

[33] Ibid., 397-399, 409.

[34] Darwin (1859), 459.

[35] Ibid., 128.

[36] Ibid., 129.

[37] Ibid., 129-130.

[38] Archibald (2009), 575-576.

II. UNA FORMA DE VIDA APARTE

[1] Watson y Crick (1953), 737.

[2] Ridley (2006), 86, citando a David Blow.

[3] Judson (1979), 333.

[4] Ridley (2006), 104.

[5] Crick (1958), 142.

[6] Ibid.

[7] Zuckerkandl y Pauling (1965a), 97.

[8] Morgan (1998), 161-162.

[9] Ibid., 172.

[10] Zuckerkandl y Pauling (1965a), 148.

[11] Morgan (1998), 155.

[12] Ibid., 155-156.

[13] Zuckerkandl y Pauling (1965a), 101.

[14] Woese (1965a), 1546.

[15] Woese (2007), 2.

[16] Sapp (2009), 156.

[17] Woese (2007), 2.

[18] Woese to Crick, June 24, 1969. Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[19] Ibid.

[20] Ibid.

[21] Ibid.

[22] Ibid.

[23] Ibid.

[24] Crick (1958), 147.

[25] Woese a Crick, 24 de junio de 1969.

[26] Ibid.

[27] Ibid.

[28] Morgan (1998), 161, n. 34.

[29] Browntree (2014), 132.

[30] «Frederick Sanger: Sequencing Insulin», Wikipedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Frederick_Sanger#Sequencing_insulin>.

[31] Woese (2007), 1.

[32] Ibid.

[33] Luehrsen (2014), 217.

[34] Ibid., 218.

[35] Ibid.

[36] Ibid.

[37] Bulloch (1938), 192.

[38] Ibid.

[39] Breed (1928), 143.

[40] Stanier y van Niel (1962), 17.

[41] Stanier et al. (1963), 85.

[42] Stanier y van Niel (1962), 17.

[43] Ibid.

[44] Sapp (2005), 295.

[45] Woese (2007), 3.

[46] Ibid.

[47] Ibid., 6.

[48] Ibid.

[49] Ibid.

[50] Ibid., 7.

[51] Ibid., 4.

[52] Sapp (2009), 166.

[53] George Fox, «Remembering Carl», «Carl R. Woese Guest Book» (of posthumous remembrances), Carl R. Woese Institute for Genomic Biology online, última modificación del 13 de enero de 2013, <www.igb.illinois.edu/woese-guest-book>.

[54] Woese (2007), 4.

[55] George Fox a Jan Sapp, 24 de enero de 2005, citado en Sapp (2009), 167.

[56] Wanger et al. (2008), 325.

[57] Wolfe (1991). 13.

[58] Woese (2007), 4.

[59] Ibid.

[60] Ibid.

[61] Zuckerkandl y Pauling (1965a), 101.

[62] Balch et al. (1977), 305.

[63] Ibid.

[64] Fox et al. (1977), 4537.

[65] Woese y Fox (1977a), 5089.

[66] The Washington Post, 3 de noviembre de 1977.

[67] Woese (1970).

[68] The New York Times, 3 de noviembre de 1977, 1.

[69] Wolfe (2006), 3.

[70] Ibid.

[71] Woese (2007), 5.

[72] Ibid.

[73] Ibid., 5.

[74] Sapp (2009), 210.

[75] Woese (1982), en Kandler, ed. (1982), 2.

[76] Ibid.

[77] Ibid.

[78] Wolfe (2006), 7.

III. FUSIONES Y ADQUISICIONES

[1] Margulis (1998), 29.

[2] Sagan (1967).

[3] Ibid., citando a Stanier et al. (1963), 85.

[4] Ibid., 226.

[5] Las palabras citadas proceden de Lake (2011), un obituario, pero la propia Margulis cuenta algo similar y con más detalles en Margulis (1998), 15-16.

[6] Margulis (1998), 16.

[7] Eric Goldscheider, «Evolution Revolution», On Wisconsin 110, nº 3 (Otoño de 2009), 46, <https://onwisconsin.uwalumni.com/features/evolution-revolution/6>.

[8] Ris y Plaut (1962), 390.

[9] Citado en Keller (1986), 47.

[10] Margulis (1998), 26-27.

[11] Wilson (1925), 738-739.

[12] Goldscheider, «Evolution Revolution», 46.

[13] Poundstone (1999), 47.

[14] Ibid., 70.

[15] Margulis (1998), 29.

[16] Ibid., 29-30.

[17] Ibid., 30.

[18] Sapp et al. (2002), 416.

[19] Merezhkovski (1920), citado en ibid., 425.

[20] Citado en ibid., 419.

[21] Citado en ibid.

[22] Martin (1999) traducción de Merezhkovski (1905), 288.

[23] Ibid., 289.

[24] Ibid., 292.

[25] Ibid.

[26] Ibid., 292-93.

[27] Sapp et al. (2002), 432.

[28] Citado en Khakhina (1992), 48.

[29] Sapp et al. (2002), 435.

[30] Wallin (1927), IX-X.

[31] Wallin (1923b), 68, 71.

[32] Wallin (1927), 146-147.

[33] Ibid., 147.

[34] Eliot (1971), 138.

[35] Gatenby (1928), 165.

[36] Lange (1966), citado en Margulis (1970), 45.

[37] Margulis (1981), 16.

[38] Ibid., 67.

[39] Bonen y Doolittle (1975), 2314.

[40] La secuencia entera se halla reproducida en Carbon et al. (1978), 155, fig. 2.

[41] Gray y Doolittle (1982).

[42] Yang et al. (1985).

[43] «College and University Professors Question the 9/11 Commission Report», <http://patriotsquestion911.com/professors.html>.

[44] «Butterfly Paper Bust-up», Nature, en línea, última modificación del 24 de diciembre de 2009, <www.nature.com/news/2009/091224/full/news.2009.1162.html>.

[45] Mann (1991), titular.

[46] Citado en Martin Weil, «Lynn Margulis, Leading Evolutionary Biologist, Dies at 73» The Washington Post, 26 de noviembre de 2011.

[47] Margulis y Sagan (2002), 12,

[48] Ibid., 13.

[49] Dick Teresi (2011), «Discover Interview: Lynn Margulis Says She’s Not Controversial, She’s Right», Discover, abril de 2011.

[50] Citado en Mann (1991), 4.

[51] John Brockman, Third Culture: Beyond the Scientific Revolution (Nueva York, Touchstone, 1996), 129.

[52] Woese se lo dijo a Sapp, y Sapp me lo dijo a mí: entrevista mantenida el 6 de julio de 2015.

[53] Woese et al. (1990).

[54] Carl Woese al decano Nicholas de Chicago, 14 de enero de 1991, Woese Archives, University of Illinois, Chapaign-Urbana.

IV. EL GRAN ÁRBOL

[1] Darwin a Haeckel, 3 de marzo de 1864, en The Correspondence of Charles Darwin, vol. 12, 61.

[2] Richards (2008), 22.

[3] Ibid., 42.

[4] Ibid., 50.

[5] Ibid.

[6] Ibid., 63.

[7] Ibid.

[8] Ibid., 79.

[9] Haeckel a Darwin, 10 de agosto de 1864, en The Correspondence of Charles Darwin, vol. 12, 485.

[10] Haeckel (1863), citado en Richards (2008), 94-95.

[11] Ibid., 83 y n. 12, citando a Furbringer (1914).

[12] Ibid., 11.

[13] Haeckel (1880).

[14] Richards (2008), 120.

[15] Citado en Gliboff (2008), 171.

[16] Richards (2008), 117.

[17] Ibid., 126, 159.

[18] Ibid., 2, 223.

[19] Ibid., 140.

[20] Kelly (1981), citado en ibid., 263.

[21] Bowler (1988), 72.

[22] Ibid., 47, 76.

[23] Ibid., 87.

[24] Hagen (2012), 67.

[25] Westman y Peet (1985), 7, 10.

[26] Hagen (2012), 68.

[27] Whittaker (1957), 536.

[28] Ibid., 537.

[29] Whittaker (1959), 223.

[30] Whittaker (1969), 151.

[31] Ibid.

[32] Whittaker y Margulis (1978), 6.

[33] Woese y Fox (1977), 5089.

[34] Carl Woese a George Fox, 16 de noviembre de 1977; cortesía de George Fox.

[35] Ibid.

[36] Página mecanografiada de «Big Tree», version 1, cortesía de George Fox. Las demás versiones mecanografiadas son también cortesía de George Fox.

[37] Original mecanografiado de la 7.ª versión de «Big Tree».

[38] Woese a Fox, 27 de agosto de 1979. Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[39] Fox et al. (1980), 458.

[40] Lake et al. (1984), 3786.

[41] Citado en Sapp (2009), 247.

[42] Ibid., 248.

[43] Ibid., 249.

[44] Citado en ibid., 251.

[45] Woese (1987), 222.

[46] Ibid., 263.

[47] Ibid., 264.

[48] Woese a Kandler, 11 de febrero de 1980; en los Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[49] Sus Proceedings se publicaron con Kandler et al. como autores (1982).

[50] Woese a Zillig, 3 de junio de 1989; en los Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[51] Kandler a Woese, 5 de enero de 1990; en Kandler Papers, Universidad de Múnich; citado en Sapp (2009), 386.

[52] Woese et al. (1990), 4578.

V. HERENCIA INFECTIVA

[1] Pollock (1970), 11.

[2] Citado en Downie (1972), 2, de Wright (1941), 588. Downie escribe Palace con mayúscula, pero Wright no.

[3] Griffith (1928), 154.

[4] Ibid., 150.

[5] Ibid., 153.

[6] Pollock (1970), 10.

[7] Morgan (1934), 315.

[8] Aburrida: Cobb (2015), 42, 54; estúpida: Judson (1979), 59, 63.

[9] Dubos (1976), 49.

[10] Ibid., 56.

[11] McCarty (1985), 85, 92.

[12] Ibid., 101.

[13] Ibid., 104.

[14] Dubos (1976), 4, 62.

[15] McCarty (1985), 143.

[16] Oswald Avery a Roy Avery, 26 de mayo de 1943, citado en Dubos (1976), 218-19.

[17] McCarty (1985), 171.

[18] Lederberg y Tatum (1946a), 558.

[19] Lederberg, Cavalli y Lederberg (1952), 720; véase también «The True History of Fertility Factor F», Esther M. Zimmer Lederberg Memorial Website, <www.esthermlederberg.com/Clark_MemorialVita/HISTORY52.html>, donde Esther Lederberg afirma su prioridad.

[20] Lederberg et al. (1952), 729.

[21] Lederberg (1952), 413.

[22] Watanabe (1963), 87.

[23] Ibid., 108.

[24] Levy (2002), 78-79.

[25] Baker et al. (2014), 1696.

[26] Gardner (1969), 774.

[27] Ibid., 775.

[28] Miller (2002), 902.

[29] Anthony Tucker, «E.S. Anderson», Guardian US, última modificación de 21 de marzo de 2006, <www.theguardian.com/society/2006/mar/22/health.science>.

[30] Anderson (1968), 176.

[31] Ibid.

[32] Jones y Sneath (1970), 69.

[33] Ibid.

[34] Sonea y Panisset (1983), 112.

[35] Ibid., 8, 85.

[36] Doolittle (2004), en Cracraft y Donoghue (2004), 88-89.

[37] Heinemann y Sprague (1989), 205, abstract.

[38] Lewin (1982).

[39] Ibid., 42.

[40] Gladyshev et al. (2008), 1210, 1213.

[41] Eyres et al. (2015), 1.

[42] Werren (2005), 299.

[43] Lander et al. (2001), 860.

[44] Andersson et al. (2001), 1.

[45] Edward R. Winstead, «Researchers Challenge Recent Claim That Humans Acquired 223 Bacterial Genes During Evolution», Genome News Network, última modificación de 21 de mayo de 2001, <www.genomenewsnetwork.org/articles/05_01/Gene_transfer.shtml>.

[46] Nicholas Wade, «Link Between Human Genes and Bacteria Is Hotly Debated by Rival Scientific Camps», The New York Times online, 18 de mayo de 2001.

[47] Citado en ibid.

VI. TOPIARIA

[1] De una carta de Hugo Krubsack a Dennis Krubsack, 13 de mayo de 1975, citada in «John Krubsack», Wikipedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/John_Krubsack>.

[2] Woese et al. (1990), 4578, fig. 1.

[3] Norman Pace, citado en Morell (1996), 1043.

[4] Ibid.

[5] Citado en Pennisi (1998), 2.

[6] Robert Feldman, citado en ibid., 3.

[7] Doolittle, correo electrónico a DQ, 5 de febrero de 2017.

[8] Brown et al. (1994), 575.

[9] Doolittle (1999), 2124.

[10] Ibid., 2125, fig. 2.

[11] Martin (1999), 101.

[12] Doolittle (1999), 2127, fig. 3.

[13] Doolittle (2000), 94.

[14] Ibid., 97.

[15] Doolittle (1999), 2128.

[16] Gogarten et al. (2002), 2226.

[17] Ibid., 2234.

[18] Wilson (1925), 738-739.

[19] Martin (1999), 99.

[20] Ibid., 101.

[21] Dagan y Martin (2006), 1-2.

[22] Woese (2000), 8392.

[23] Koonin (2014), 197.

[24] Woese (2002), 8742.

[25] Graham Lawton, «Axing Darwin’s Tree», New Scientist, 24 de enero de 2009.

[26] Citado en ibid.

[27] Ibid.

[28] «Darwin Was Right», carta de Daniel Dennett, Jerry Coyne, Richard Dawkins y Paul Myers al director de New Scientist, 18 de febrero de 2009.

[29] Eric Lyons, «Startling Admission: ‘Darwin Was Wrong’», Apologetics Press, <www.apologeticspress.org/APContent.aspx?category=23&article=2666>.

[30] «The Future of Life, but Not as We Know It», editorial sin firma de New Scientist, 24 de enero de 2009.

[31] Ibid.

[32] Doolittle (1999), 2124.

[33] Doolittle (2004), R176.

[34] Doolittle (2000), 97.

[35] «Axel Erlandson», Wikipedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Axel_Erlandson>, y Wilma Erlandson (2001), My Father Talked to Trees, 13.

VII. El PLURAL SER HUMANO

[1] Lederberg (2001), 2.

[2] Carta de Leeuwenhoek a la Royal Society, 17 de septiembre de 1683; citas tomadas de «Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)», University of California Museum of Paleontology, en línea, <www.ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html>.

[3] La fotografía aparece en Gold (2013), 3206.

[4] Smillie et al. (2011), 242.

[5] Ibid., 242.

[6] Ibid.

[7] Goldenfeld (2014), 248.

[8] Ibid.

[9] Ibid.

[10] Ibid.

[11] Vestigian et al. (2006), 10696.

[12] Goldenfeld y Woese (2007), 369.

[13] Ibid.

[14] Kauffman (1993), xiii, 22-26.

[15] Goldenfeld y Woese (2007), 369.

[16] Lewin (2014), 273.

[17] Ibid.

[18] Ibid.

[19] Ibid., 275.

[20] Ibid., 276.

[21] Lander et al. (2001), 860.

[22] Ibid.

[23] Comfort (2001), 9.

[24] Ibid., 251.

[25] Keynes, ed. (1988), 315 y n. 1.

[26] Lewin (2014), 275.

[27] Woese (2004), 173.

[28] Ibid.

[29] Ibid., 174.

[30] Woese (2004), 173.

[31] Woese (2005), R112.

[32] Borrador de «Beyond God and Darwin», en los Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[33] Este cuaderno de notas se conserva en los Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[34] Borrador de «Beyond God and Darwin», en los Woese Archives, University of Illinois, Champaign-Urbana.

[35] Ibid.

[36] Ibid.

[37] Saib y Benkirane (2009), 4.

[38] Dupressoir et al. (2005), 730.

[39] Morange (2015), 221.

[40] Jansen et al. (2002), 1565, 1569.

[41] Ibid.

[42] Woese (2007), 4.

[43] Carl Woese a Harry Noller, 22 de agosto de 1974; cortesía de Harry Noller.

[44] Carl Woese al profesor J. Health, 17 de mayo de 1988; copia enviada a Harry Noller, que este me mostró.

[45] Noller (2014), 230.

[46] Ibid., 230-231.

[47] Rachel Feltman, The Washington Post, 6 de mayo de 2015.

[48] Lewin (2014), 277.

[49] Ibid.

[50] Mayr (1942), 120.

[51] Los vídeos se pueden ver con el debido permiso del Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, Universidad de Illinois, Champaign-Urbana.

Notas del traductor

(1) ΔH es la variación de entalpía en un sistema; es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno (en el caso que nos ocupa, la energía absorbida del tenso ambiente del laboratorio).

(2) Sequía sin precedentes que afectó durante la década de 1930 a una gran extensión del continente norteamericano, desde el golfo de México hasta Canadá.

Un revelador libro que abre las puertas a descubrimientos que podrían transformar radicalmente nuestra manera de concebir la evolución.

Cubierta¿Quiénes somos, qué somos y cómo evolucionó la vida en nuestro planeta?

En la década de los setenta diversos científicos empezaron a comparar secuencias de ADN con el fin de ahondar en nuestro conocimiento sobre la historia de la vida. Su trabajo supuso una drástica revisión de uno de los conceptos más básicos de la biología, la idea del árbol de la vida. Al descubrir que los genes también pueden desplazarse lateralmente, traspasando así los límites entre especies, dieron un vuelco a la certeza tradicional de que los genes se transferían de arriba abajo, es decir únicamente de padres a hijos. Una revelación que no solo ponía en duda cuanto sabíamos sobre la evolución humana, sino que inauguraba una serie nueva de incertidumbres, pues acarreaba importantes implicaciones sobre la identidad, la individualidad y la salud humana.

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Reseñas:

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Sobre el autor

David Quammen (Cincinnati, 1948) es un destacado periodista y divulgador científico estadounidense. Ha trabajado como columnista en la revista Outside durante quince años y ha escrito artículos para The New York Times Book Review, Harper’s, Rolling Stone y The National Geographic —revista para la que escribió, por primera vez en la historia, una edición entera—. Entre sus libros cabe destacar Ébola (Debate, 2015) y El árbol enmarañado, su obra más reciente, finalista del National Book Award de no ficción.

Título original: The Tangled Tree. A Radical New History of Life

Edición en formato digital: octubre de 2019

© 2019, David Wallace-Wells, todos los derechos reservados

Publicado por acuerdo con la editorial original Simon & Schuster, Inc.

© 2019, Penguin Random House Grupo Editorial, S. A. U.

Travessera de Gràcia, 47-49. 08021 Barcelona

© 2019, Joaquín Chamorro Mielke, por la traducción

Adaptación del diseño original de Lauren Peters-Collaer: Penguin Random House Grupo Editorial

Imágenes de la cubierta: Shutterstock, Getty Images

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ISBN: 978-84-1763-634-0

Composición digital: M.I. Maquetación, S.L.

www.megustaleer.com

Índice

El árbol enmarañado

Tres sorpresas: Una introducción

I. El pequeño croquis de Darwin

II. Una forma de vida aparte

III. Fusiones y adquisiciones

VI. El Gran Árbol

V. Herencia infectiva

VI. Topiaria

VII. El plural ser humano

Bibliografía

Agradecimientos

Ilustraciones

Índice alfabético

Notas

Notas del traductor

Sobre este libro

Sobre el autor

Créditos