Cuestiones pendientes en torno a Lamarck

Hay varias cuestiones profundamente inquietantes en torno a la figura histórica de Lamarck. Algunas de ellas que ya han aparecido someramente en las entradas anteriores se destacan ahora con más énfasis; otras, aunque puedan ser el tema de entradas posteriores, no deben dejar de ser comentadas aquí.

Comenzando por lo que es más obvio, la primera cuestión es: ¿por qué Lamarck ha sido denostado en la Historia?. Siendo la primera persona que utiliza con propiedad el término Biología y define, para bien o para mal la disciplina y también una de las primeras en considerar seriamente y con la humildad debida la transformación de las especies, es decir la evolución; sin embargo, en multitud de tratados pasa por ser aquel pobre y herético defensor de la herencia de caracteres adquiridos, algo que hoy es, todavía, anatema. El hombre al que el destino concedió el honor de dar forma, poner por primera vez por escrito una teoría de la relación entre las especies vivas, paradójicamente quedó vinculado para el porvenir con uno de sus peores ejemplos. Paradojas de la ciencia. Lo excepcional ridiculizado. Aquel cuyos escritos marcarían el devenir de la ciencia, irremediablemente vinculado, para la posteridad, al pobre ejemplo de la jirafa.

La imagen muestra un articulo publicado el 19 de Febrero de 1981 en Nature, es decir hace ya casi veintisiete años. Su título es “Too soon for the rehabilitation of Lamarck”, demasiado pronto para la rehabilitación de Lamarck. No hay interrogación alguna. Simplemente se afirma que entonces era pronto para dicha rehabilitación. La editorial acompaña con ese título al polémico artículo de Gorczynski y Steele titulado “Simultaneous yet independent inheritance of somatically acquired tolerante to two distinct H-2 antigenic haplotype determinants in mice”. Aportamos debajo la referencia de un artículo más reciente que parece indicar que ya no es demasiado pronto, sino que por el contrario, ya va siendo hora para la rehabilitación de Lamarck.

De la herencia de caracteres adquiridos hay, y sobre todo habrá, todavía mucho que hablar. Para ir lavándole la cara, ahora se asocia con la epigenética, como diciendo que puede que no haya cambios en secuencia (ya, …….,pero también puede que los haya). El problema es profundo y parte del pensar que los organismos están en el mundo para transmitir moléculas de información genética insensibles a los cambios ambientales, lo cual es una aberración. Si los organismos son sensibles a los cambios ambientales (que, indudablemente lo son), sus moléculas también lo son y maneras habrá, no sólo de que éstas se modifiquen en respuesta al ambiente (hay tantos ejemplos de cambios moleculares en respuesta al ambiente como encontrarse quiera) sino también de que algunas de las modificaciones puedan ser transmitidas a la descendencia.

No voy a entrar ahora en la crítica del  artículo al que se refería el comentario de Nature (en la imagen), ni tampoco en los artículos siguientes de uno de sus autores, el polémico Ed Steele, cuya obra incluye también el libro Lamarck’s signature (How retrogenes are changing Darwin’s Natural Selection Paradigm); simplemente mostrar mi acuerdo con aquel título de la figura: efectivamente, Lamarck habrá de ser necesariamente rehabilitado, si entonces (1981) era pronto, hoy puede muy bien ser el momento adecuado. Si en 1981 todavía no era la hora, puede que ahora vaya siéndola y para dar una pista puede que la rehabilitación venga del lado de las plantas, antes que de los ratones, pero es que la herencia de caracteres adquiridos siempre ha sido algo reconocido por la sabiduría popular. Hoy, además es algo que todos los biólogos vamos viendo, pero que todavía no aparece plenamente descrito como tal, como si nadie quisiera reconocerlo. Vemos herencia de caracteres adquiridos tranquila y frecuentemente en bacterias y, cada vez más en plantas, en casos más sencillos y otros más complejos. Cuánto falta para verlo en animales, no lo sabemos, pero también es posible que no la veamos nunca, no porque no exista, sino porque no la queremos ver, porque nuestra intención es precisamente la de no verla.

La propia función y naturaleza de las transcriptasas reversas puede ayudarnos a mirar en esta dirección. Otra cosa será que interese o no investigar estos aspectos y cuándo les llegue el momento. Lamarck ha sido denostado, en primer lugar por las siempre complejas relaciones sociales de la ciencia. Parece como si, para ensalzar la figura de Darwin y Darwin era la figura a ensalzar en un panorama materialista y dominado por el entorno científico anglosajón, convenía , para dar contraste, crear una figura de Lamarck con un perfil rebajado, para que así el genio brillase fulgurante. Pero, la historia gira y en sus tornas es siempre capaz de demoler las explicaciones más oportunas, y en este caso viene a complicar la situación con algunos ejemplos dramáticos en los seguidores declarados de Lamarck. Uno, el desafortunado científico vienés Paul Kammerer, quién acusado de fraude en un experimento mediante el que defendía la herencia de caracteres adquiridos en un sapo (Alytes), tras enfrentamientos con científicos establecidos, principalmente neo-darwinistas (Bateson), terminó suicidándose. Uno de sus historiadores lo llamó “martir en la lucha contra el darwinismo”. Otro caso para tratar despacio, el del científico de Stalin, Lysenko, quien puso un enorme empeño en establecer métodos de mejora basados en la herencia de caracteres adquiridos. Claro está que, para la historia reciente de la ciencia, Lysenko no pudo hacer nada a derechas.

Habrá que volver sobre todo esto, pero de momento vayamos leyendo acerca de cómo se pueden heredar los caracteres adquiridos. Cada día surgen nuevos ejemplos, hoy traemos uno de la Ecología. En su Abstract se lee:

in some cases environmentally induced epigenetic changes may be inherited by future generations

El contenido de  esta entrada se relaciona con ésta otra posterior

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Comentarios

Emilio,

Un ejemplo tremendamente ilustrativo de como funciona el establishment de la ciencia. ¿Quien decide cuando y como se rehabilita la figura de alguien?. ¿No son las evidencias científicas? NO se trata de corroborar o refutar teorías?. Pues no, popes viejecitos o sus acólitos se reunen y deciden. NO lo rehabilitarán porque el Imperio prefiere que sea uno de sus miembros y la historia la describen los ganadores. Tan solo si no hubiera más remedio (para su credibilidad) e in extremis.

UN cordial saludo

Juanjo Ibáñez

Juanjo,

Muchas gracias por tu interesante comentario.

Estoy muy de acuerdo en que la Ciencia no va por separado del resto del Mundo, sino unida y bien unida a su compleja realidad. Ortega y Gasset decía que las generaciones duran treinta años y a veces es sorprendente el fruto que se obtiene de la aplicación de tan simple teoría, porque todo cambia en treinta años, y no sólo la ciencia o el Imperio.

La imagen que he puesto en la entrada corresponde a un artículo de 1981. Entonces el Imperio estaba en pleno apogeo, desde luego más que hoy. Si el darwinismo es una característica del Imperio, como yo interpreto de tu comentario, entonces puede que la debilidad del darwinismo represente la debilidad del imperio que estamos viviendo. En cualquier caso puede que en unos años veamos a Lamarck rehabilitado y al bueno de Darwin puesto en su lugar.

Esperemos que sí. Ya sabes mejor ue yo que a la revolución industrial del siglo XIX le interesaba un tipo de teoría de evolución Darvinista que justiticara la opresión al ciudadano que se sufrio en UK, entre otros países y si encima provenía del Imperio mismo, mejor que mejor. El denominado Darvinismo social, que de hecho precedió al científico, con filósofos como Spencer o tras el con matemáticos como Fisher da gloria leer sus comentarios: entre lo que decían los nazis en los albores de la II guerra mundial y lo que decían muchos intelectuales anglosajones del XIX y XX no había prácticamente diferencias. De ahí que una imagen salvaje de la evolución primara. Esa misma imagen que cabalga a rienda suelta con la globalización: el pez grande se come al chico; solo sobreviven los más aptos, etc. Y así llegamos a la dramatica situación actual de la humanidad en donde un pequeño % de la humanidad vive sobre la pobreza del resto. Estos mismos que luego hablan de "caridad cristiana", teoría del diseño, etc. etc.

Y hay alternativas no solo Lamark, sino Koprotkin, actualmente Margulis, etc. que dan una cara de la evolución menos bestial.

Saludos

Juanjo Ibáñez

a este respecto, es muy ilustrativa y reveladora la introducción, titulada ‘competition enforces biodiversity’, del artículo siguiente:

http://arxiv.org/abs/nlin/0504028

un escrito brillante, con ejemplo claro incluido (el que se ha dado y se da en las bunkerizadas universidades españolas), que no vamos a decir que tira abajo pero sí al menos pone cota a la propia teoría darwinista.

Me parece un debate interesante. Creo que deberiais ver esto

http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/msandin/

En la ciencia no todo esta dicho y mucho menos se deben tomar dogmas sobre la evolución vasados en cualquier teoría que alguien con mucho dinero halla implantado y en cabio aquel que tenia un hipótesis muy creíble pero poco dinero para hacer viajes le es desmeritada su investigación en esa época. Hecho que se a retomado con ayuda de la tecnología actual que no permite demostrar que Lamarck tenia razón sobre la evolución aunque le faltaron muchas cosas pero es hora de que completemos la investigación y coloquemos los eslabones faltantes.

Hola Luis Miguel,

Pronto habrá otra entrada sobre Lamarck y el lamarckismo,….

Estimado Dr. Cervantes: Soy el autor de un libro llamado "Reconsiderando a Darwin". Este es el autor más incomprendido de la historia. En el próximo 24 de Noviembre su libro más importante, el Origen, cumple 150 años. ¿Sabía Usted que el libro contiene 69 referencias a la importancia de la herencia de los hábitos para la adaptación del animal a su ambiente? ¿Y que contiene 3 que recalcan la importancia del aforisma Linneanno: Natura non facit saltum? Darwin era lamarckista, aunque Lamarck nunca llevó la teoría de la herencia de los hábitos hasta donde Darwin lo hizo, así que, con justo mérito, la teoría esa es suya.

El actual "Darwinismo" no es de Darwin, sino de los dos Huxleys (Thomas Henry y Julian) Y ese neo-darwinismo es un completo fracaso: los saltos o mutaciones no pueden explicar la creación de un animal competitivo en condiciones naturales. Yo he completado la teoría de Darwin: hay un mecanismo para heredar hábitos, que no es genético. El error de la genética es creer que ya tenía todo resuelto y que los genes eran el único mecanismo de herencia. Si le interesa algo más extenso, tendré mucho gusto en enviárselo, si me notifica su dirección electrónica.

excelente debate, para quienes somos amantes de la ciencia y de la educación creo que es muy importante establecer estos debates en clases, los alumnos no solo deben quedarse con las teorias mas recientes o las mas creidas, sino formar su propia opinión frente a diferentes sucesos donde no solo uno es el ganador sino analizar las diferentes teorias expuestas….es por esto que hablamos del pensamiento critico y reflexivo que impone el involucrarse con la ciencia

felicitaciones muy interesante articulo

El artículo cuya cita y resumen se expone a consideración es gratuito en la página: NCBI- pubmed y ha tenido diversos comentarios en diversas páginas, como por ejemplo en el periodico newsweek así como en la revista Scientific American. He aqui la bibliografia y los comentarios posteriores ha dicho artículo. Lo importante aquí es que apoya la tesis lamarckiana, claro, actualizada o adecuada a los puntos de vista de los mecanismos neuronales modernos.

J Neurosci. 2009 Feb 4;29(5):1496-502.

Transgenerational rescue of a genetic defect in long-term potentiation and memory formation by juvenile enrichment.
Arai JA, Li S, Hartley DM, Feig LA.

Sackler School of Biomedical Sciences and Department of Biochemistry, Tufts University School of Medicine, Boston, Massachusetts 02111, USA.

Abstract
The idea that qualities acquired from experience can be transmitted to future offspring has long been considered incompatible with current understanding of genetics. However, the recent documentation of non-Mendelian transgenerational inheritance makes such a “Lamarckian”-like phenomenon more plausible. Here, we demonstrate that exposure of 15-d-old mice to 2 weeks of an enriched environment (EE), that includes exposure to novel objects, elevated social interactions and voluntary exercise, enhances long-term potentiation (LTP) not only in these enriched mice but also in their future offspring through early adolescence, even if the offspring never experience EE. In both generations, LTP induction is augmented by a newly appearing cAMP/p38 MAP kinase-dependent signaling cascade. Strikingly, defective LTP and contextual fear conditioning memory normally associated with ras-grf knock-out mice are both masked in the offspring of enriched mutant parents. The transgenerational transmission of this effect occurs from the enriched mother to her offspring during embryogenesis. If a similar phenomenon occurs in humans, the effectiveness of one’s memory during adolescence, particularly in those with defective cell signaling mechanisms that control memory, can be influenced by environmental stimulation experienced by one’s mother during her youth.

COMENTARIOS A DICHO ARTICULO

Scientific American February 24, 2009
Could Living in a Mentally Enriching Environment Change Your Genes?
When mice are exposed to enriched environments, their offspring can overcome genetic defects that impair long-term memory. By Jennifer L. Barredo and Katherine E. Deeg | February 24, 2009

Giraffes’ long necks are perfectly suited to harvesting tender leaves beyond the reach of other herbivores. Pondering the genesis of this phenomenon, two giants of modern biology, Jean-Baptiste Lamarck and Charles Darwin, arrived at remarkably different hypotheses. Lamarck believed that constant stretching of the neck somehow stimulated its growth. The giraffe would then pass along this new trait to its offspring. In effect, this newer, longer neck was a direct result of a giraffe’s interaction with its environment. By contrast, Darwin’s theory posited that traits evolve as part of a random, gradual process. The giraffes that happened to have been born with longer necks thanks to a random genetic mutation were better fed and thus healthier than their shorter-necked counterparts, making them more likely to live long enough to breed and pass on this trait. Because this mutation conferred a specific advantage to long-necked giraffes that aided their survival, the trait was preserved in future generations.

Lamarckian theories about the influence of the environment were largely abandoned after scientists discovered that heritable traits are carried on the genes encoded by our DNA. A recent study, however, published by neuroscientists Junko A. Arai, Shaomin Li and colleagues at Tufts University, shows that not only does the environment an animal is reared in have marked effects on its ability to learn and remember, but also that these effects are inherited. The study suggests that we are not the mere sum of our genes: what we do can make a difference.

The neurobiological investigation of environmental effects on learning and memory began in the late Sixties and early Seventies, when Mark Rosenzweig and colleagues examined how manipulating levels of sensory stimulation, exercise and social interaction affected rats’ behavior. Laboratory rats typically live in a cage with bedding, food and water but little else. In the enriched environments (EE) that Rosenzweig’s group created, animals got access to a changing roster of toys, and increased opportunities for socialization and exercise. The brains of EE rats were larger and they outperformed controls (which were housed in typical cages) in learning and memory tasks. Subsequent work by researchers looking at the cellular level has shown that EE triggers changes in neural morphology (shape), resistance to neurodegenerative disease and learning-related neural activity.

Rescuing Memory

Recently, Arai, Li and colleagues extended this line of inquiry, examining the role that EE plays in long-term potentiation (LTP), a form of synaptic strengthening that supports learning and memory. The physiological signature of LTP is an increase in the baseline level of a neuron’s electrical activity. Arai and Li showed that LTP in the hippocampus, a key brain structure involved in learning and memory processes, is greater in mice reared in EE.

What’s more surprising, however, is that EE is also sufficient to “rescue” a memory defect present in genetically altered mice. Parent mice born with the defect that were then exposed to EE as juveniles did not pass the same memory defects to their offspring. Their enriched surroundings corrected their genetic deficit.

How does this correction occur? Specific molecular pathways are required to generate LTP. When scientists silence the parts of the DNA code involved in the function of one of these pathways using what geneticists call “knock out” technology, as was the case in the mutant mice with a memory defect, both LTP and memory functioning are impaired. Arai and Li showed that EE increased LTP volume in wild-type (non-mutant) mice. Interestingly, mice that have had a standard molecular pathway required to induce LTP knocked out can still induce LTP. The researchers found that this EE-related LTP is induced via a novel molecular pathway that arises as a direct result of EE exposure. Moreover, they found that the enhanced LTP capacity of wild-type mice, and the rescued capacity for LTP in knock-out mice, can be transmitted epigenetically (that is, without any changes in their genetic code) from mother to offspring. Surprisingly, this transmission was true even when their offspring were raised in a conventional environment.
Is It Really the Environment?
Evolution Much Faster than Darwinian Model? Lamarck Right?
newsweek.com — Some studies have shown that “inherited traits” may cause rapid DNA changes/expressions and therefore evolution may occur much quicker than previously thought. Lamarck’s theory of “inherited traits”, often exampled by the “long giraffe neck bc parents had to stretch their necks to reach the trees”, may have something right after all? Jan 22, 2009 View in Crawl 4
So it pains me to have to take note of a new study that describes—and here I’ll just quote from the abstract—how “qualities acquired from experience can be transmitted to future offspring,” and documents “non-Mendelian transgenerational inheritance” and a “‘Lamarckian’-like phenomenon.” In short, what scientists led by Larry Feig of Tufts University are reporting today in The Journal of Neuroscience is that when adolescent mice are exposed to an environment that improves the ability of brain neurons to communicate with one another and, as a result, improves their ability to learn and remember, that enhancement is transmitted to unborn offspring—offspring that never experienced the brain-boosting environment, that were not even conceived at the time their mothers did, and that are not even raised by the learning-enhanced mothers.by Sharon BegleyFebruary 03, 2009.Newsweek.com

[...] en sendos artículos en Scientific American y Annual Review of Genetics. Hace ya cinco años que comentábamos un curioso artículo en Nature titulado Too Soon for the rehabilitation of Lamarck, comentario [...]

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