El microbioma heredado define la salud o la enfermedad


La alimentación de los padres contribuye a la salud de los hijos.

El equilibrio del holobionte humano (el superorganismo formado por organismo hospedero y microorganismos que conviven con él) radica en la completa integración física y metabólica entre los organismos que lo conforman. El estado de salud está definido por la acción del microbioma asociado al ser humano, que participa en la regulación del sistema inmunológico, en la nutrición, en la regulación hormonal, en el correcto funcionamiento del eje cerebro-intestino y en el mantenimiento de la homeostasis de todo el sistema.

microbioma y salud

La pérdida de parte del microbioma a lo largo de la evolución humana, nos ha dejado con un sistema inmune hiperreactivo que ha incrementado la incidencia de enfermedades relacionadas al sistema inmune y a la respuesta inflamatoria. Entre estas enfermedades tiene central atención, las enfermedades inflamatorias intestinales y las alergias, así como también la obesidad y el síndrome metabólico.

Este desequilibrio, y estas enfermedades, suelen tener características en común. La alteración del microbioma normal y una alteración de los niveles de citoquinas y marcadores pro-inflamatorios.

Pero la pregunta central desde hace un tiempo ha sido si el desbalance inmune era un síndrome heredado que provocaba un cambio en el microbioma una vez avanzada determinada enfermedad o si el microbioma alterado provocaba una respuesta inmune exacerbada.

Un reciente trabajo (Agosto 2013) echa luz sobre este aspecto y además refuerza el carácter evolutivo fundamental de la epigenética y la herencia de caracteres adquiridos.

El trabajo de Myles y col. publicado en Journal of Inmunology comienza planteando que  las tasas de enfermedades autoinmunes se han incrementado dramáticamente en la población nacida desde finales de 1980 cuyos padres fueron de los primeros expuestos a dietas con exceso de grasas saturadas y altas calorías. La hipótesis del trabajo es que la exposición a dietas altas en grasa durante la gestación y el desarrollo perinatal temprano podría afectar la respuesta inmune en el futuro.

Exponen un grupo de ratones a dietas altas en grasas y otro grupo a dieta normal. Luego cada grupo es colocado en jaulas de apareamiento. Las crías reciben entonces distintos tratamientos. Algunas continúan con la misma dieta que los padres luego del destete, mientras que otros grupos de crías reciben dietas intercambiadas respecto de sus padres. Se evalúa distintos parámetros y se realizan distintos desafíos para cada grupo que se resumen en la siguiente figura (click para ampliar). En la misma, mayor tamaño de fuente indica mayor intensidad o número de ese parámetro.

myles 2013

Los ratones cuyos padres habían ingerido dieta rica en grasas saturadas (western diet) tuvieron mayor alteración del sistema inmunológico, mayor mortalidad ante infección con E. coli y mayor reactividad inflamatoria local y sistémica. En tanto que aquellas crias cuyos padres recibieron dieta normal presentaron efectos menos intensos. La alteración se debe a herencia epigenética (metilación de histonas asociadas a genes de TLR-2 y LBP) y a la herencia adquirida de un microbioma alterado.

El microbioma heredado “decide” la mayor propensión a enfermedades inflamatorias. Al poner en una misma jaula a crías que provenían de los distintos tratamientos, los efectos heredados se atenúan, reduciéndose en el grupo más reactivo la mortalidad y los efectos inflamatorios, aunque el microbioma resultante es diferente a aquél que presentaba cada grupo por separado.

El trabajo, entre otras cosas, concluye:

myles 2013_2

Hasta aqui el trabajo presentado.

Este trabajo es una evidencia más del carácter fundamental del mecanismo integrativo a lo largo de la evolución. Este organismo integrado (el organismo humano y su microbioma) es un factor heredado, más allá de los genes que determina la existencia y el funcionamiento de todo el sistema. Cambios en la vida de la madre provocan efectos heredables. Caracteres adquiridos son heredados y estos contribuyen dramáticamente a la vida de la progenie. Los genes responden a estos cambios ambientales (el organismo y su milieu, lamarckiano) y son definidos por los cambios ambientales, no como entidades discretas sino como una red compleja conformada por todas las moléculas implicadas que definirán el fenotipo final. En ello la herencia (los genes) será modificada, de acuerdo a innumerables efectos ambientales, por “decisiones” epigenéticas.

La evolución, proceso intrínseco a la vida, debe ser explicada teniendo en cuenta estas contundentes evidencias científicas.

Emiliano Salvucci

Fuente:

Myles IA, Fontecilla NM, Janelsins BM, Vithayathil PJ, Segre JA, Datta SK. Parental dietary fat intake alters offspring microbiome and immunity. J Immunol. 2013 Sep 15;191(6):3200-9. doi: 10.4049/jimmunol.1301057. Epub 2013 Aug 9. (PubMed) (J. Immunol.)

Advertisements

La crítica de Morgan


Ocasionalmente uno oye la sentencia que dice que hemos llegado a darnos cuenta de que no sabemos nada acerca de la evolución. Este punto de vista es la reacción saludable a la creencia sobre-confiada de que conocemos todo acerca de la evolución

Mi buen amigo, el paleontólogo esta en un peligro mayor de lo que piensa, cuando abandona las descripciones e intenta la explicación. Él no tiene manera de comprobar sus especulaciones y es notable que la mente humana sin control tiene la mala costumbre de divagar.

El genético dice al paleontólogo, ya que usted no sabe y por la naturaleza de su caso, nunca sabrá, si sus diferencias son debidas a un cambio o a mil, usted no puede decirnos ciertamente acerca de las unidades de la herencia que han hecho posible la evolución.
Y sin este conocimiento no pueden entenderse las causas de la evolución.

Hoy se acepta generalmente la creencia de que la evolución ocurre por medio de procesos naturales. No parece probable que se vuelva a revivir la disputa entre evolución y creación.

Debemos encontrar qué causas producen la variación en animales y en plantas. También debemos encontrar qué variaciones se heredan y cómo. Si la evidencia circunstancial de la evolución orgánica, procedente de la anatomia comparada, la embriología y la paleontología es coherente, entonces debemos ser capaces de observar la evolución en el presente, por ejemplo, seremos capaces de ver la ocurrencia de variaciones y su transmisión. Esto lo ha hecho el genético mediante el estudio de las mutaciones y de la herencia mendeliana, como las lecciones que siguen mostrarán.

Los resultados mostraran más allá de toda duda que los caracteres de los tipos silvestres se heredan de la misma manera que los de los mutantes, algo que no suele ser apreciado más que por los estudiantes de Genética aunque es del máximo significado para la teoría de la evolución.

La evolución desde este punto de vista ha consistido principalmente en introducir factores nuevos que influyen en los caracteres presentes en animales y plantas.
Esta visión nos da un cuadro diferente del proceso de evolución de la vieja idea de una lucha feroz entre indivíduos de una especie con la supervivencia de los más aptos y la aniquilación de los menos adaptados. La evolución toma un aspecto más pacífico.

La teoría de Darwin de la Selección Natural todavía ocupa el primer lugar en cada discusión de la evolución, y por esta misma razón la teoría necesita el análisis cuidadoso; no es difícil demostrar que la expresión “Selección Natural” es una metáfora que encierra muchos significados diferentes para hombres diversos.

Darwin mismo tenía extraordinario cuidado, sin embargo, en las declaraciones que hizo en esta conexión y es más bien por implicación que por referencia real que uno puede atribuir significado a sus opiniones. Sus contemporáneos y muchos de sus seguidores, sin embargo, parecen haber aceptado esta interpretación “deslizante” como la doctrina cardinal de la evolución. Si se duda esto o mi declaración entonces se cuestiona, entonces uno debe explicar por qué la teoría de la mutación de de Vries se encontró con tan poco entusiasmo entre zoologos y botánicos; y uno debe explicar por qué el trabajo espléndido de Johannsen encontró tal oposición de la escuela inglesa los biometricos que entre la escuela post-darvinista se asumen para ser los descendientes lineales de Darwin.

Thomas Hunt Morgan (1866-1945; Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933). “A Critique of the Theory of Evolution”, 1916.

Tomado del blog de Emilio Cervantes.

THE HOLOBIONT AND THE BIOME DEPLETION THEORY


This text  is part of a book chapter:
Salvucci.2013. Crohn´s Disease within the Hologenome Paradigm, in “Crohn’s Disease: Classification, Diagnosis and Treatment Options”, Nova Publishers, 2013 (you can find the complete book here)

In 1990, Dr Erika von Mutius compared the rate of allergies in children of Democratic Germany and Federal Germany and she found that, contrary to their initial hypothesis, poor children with low sanitary conditions and rural life had fewer incidences of allergies. By those times, Dr Stachman who was working with hay fever, postulated that a previos viral infection in children could result in higher risk to develop allergies, but the results he found rejected this hypothesis. Population groups that have either been vaccinated or infected with mycobacteria (Bacillus Calmette-Guerin (BCG)) have shown to an association with a reduced risk to develop allergic disorders (Strachan, 1989). Recently, more works support the hypothesis of exposition to mild infections reduces the incidence of atopic diseases.

These researches lead to postulate the Hygiene hypothesis also called the “old friends hypothesis” that considers that the interaction in early life with different microorganisms (Bacteria, Virus, Eukarya) results in a less risk to develop allergies and atopic diseases.

Either by cell number or by genome size the microbiota outnumbers their host. The hologenome theory coined by Zilberg-Rosenberg and Rosenberg (2008) considers that the host and their microbiome constitute a unity, the holobiont. This superorganism is a result of cohabitation of different organism integrated as one, and could be considered a result of symbiopoiesis, or codevelopment of the host and symbiont (Rosenberg and Zilber-Rosenberg, 2011; Gilbert et al. 2010; Rohwer et al., 2002; Margulis and Foster, 1991).  The genetic contribution of the microbiome is more than 100000 genes that provide numerous trials not encoded in our genome (Dumas, 2011).

This evolutionary approach that considers any organism a result of integration with microorganisms has many implications and it is related to the Bioma Depletion Theory (a kind of enlargement of the “hygiene hypothesis”) that considers that human (and all mammals) and their microbiome evolved as a “superorganism” (Kinross et al., 2008; Rook, 2009). The immune system can be seen as an interface with their symbiotic organisms that have co-evolved more than a defense against invading organisms. The widely appreciated medical care in combination with technology, increased the occurence of allergic disorders, autoimmune diseases and left us an over-reactive immune response caused by a loss and separation of our partners, our microbiome that normally interact with our immune system (Figure 1) (Kau et al., 2011; Garn and Renz, 2007).

These partners involve not only the commensal bacteria, but also metazoans “parasites” and millions of virus. Bacteria comprising the microbiome have mobile elements that include plasmids, transposons, integrons, bacteriophages (Jones, 2010) that constitute the mobilome (Siefert, 2009). This genetic pool and the horizontal gene transfer within the microbiome is a key factor of the microbiome activity and constitute the dynamic response to the environment leading to the adaptation of the holobiont. It fuels the adaptive potential of the whole holobiont (Figure 1). The metabolism of microbiome and the host are intertwined constituting an integrated organism. In multicellular eukaryotes, transposition, genome reorganizations, retrovirus extrusion or insertion, etc. must be taking place in the germ line to result in a structural or metabolic change. Somatic cells have an intragenomic dynamics in response to environmental conditions.

me cago en wordpress

Figure 1. The superorganism or holobiont is the result of integration of pre-existing systems: Mobile elements or “mobilome” respond to the environmental factors with dynamic movement between genomes that constitutes a key mechanism for metabolic and structural changes on microbiome. The metabolism of microbiome and the host are intertwined constituting an integrated organism (holobiont). The medical care, use of antibiotics, technology and western way of life, resulted in a change and lost of our microbiome and an increased occurence of autoimmune and metabolic diseases that are related with an immune disbalance (Modified from Salvucci, 2011).

Vannier-Santos and Lenzi (2011) explain that taking into account that organisms identified as “parasites” are almost the 80% of known species and considering that all the theoretical explanation obtained are based on just a little part of the total organisms that exist (Windsor, 1998), we can refer to parasites as cohabitants since this close interaction drives the evolution and existence of the organisms (Vannier-Santos and Lenzi, 2011). Microbes and helmints that normally are understood as parasites have cohabited with their host and they are even greater than the host. If nature is a continuous battle bacteria and parasites should have won a long time ago. Considering that Life exists as a net, as a process (Maturana and Varela, 1999) it is possible to say that no organisms are a free-living specie sensu stricto.

The host and its symbiotic microbiota acts in cooperation (thus cooperation becomes a priority instead of competition). Even when Zilber-Rosenberg and Rosenberg, 2008 suggests that it should be considered a unit of selection in evolution and they remarks that the theory is in agreement with darwinism, the hologenome theory represent a holistic approach that considers each specie or organism as a result of an integration and this mechanism is observed at every level of nature: insertional activities of virus, bacterial, viral and archaeal DNA in eukaryotic genomes, endosymbiotic relationships and holobionts. This paradigm (like symbiogenesis of Merenchovzky and Margulis) contrasts with the observable facts in nature against the individualistic, selfish and economist conception of darwinism.

The hologenome theory and the holistic approaches like the concept of autopoiesis coined by Maturana and Varela (Varela et al., 1974) and Lynn Margulis` endosymbiotic theory (Margulis and Fester, 1991) are related in understanding the evolution of life as integrative processes.  The concept of autopoiesis considers a living system as a dynamic composite entity, a unity as a closed network of productions of components in a way that through interactions in composition and decomposition, the components: a) recursively constituted the same network of production that produced them, and b) specify the extension of the network and constitute operational boundaries that separate it as a dynamic unity in a space defined by elements of the kind of those that compose it (Maturana, 2002). The word autopoiesis connotes the organization of living systems as closed networks of molecular production. The endosymbiotic theory explains the emergence of organelles and nucleus of eukariotyc cells. These theoric frameworks and the hologenome theory explains that the existence of each organism is the consequence of integration of pre-existing organisms (or parts), but the result is more than the sum of the parts. Any organism is the result of an inherent property of autoorgnanization and autopiesis. The genome of each organism is the result of combination of bacterial, virus and eukaryotic DNA. Finally, any organism is the result of the interaction of their own genome with the genome of the organisms that co-evolved with it. In the case of mammals, the principal organism or “host” is the result of integration with their microbiota (constituting the holobiont), and their metabolisms were and are intertwined (as a “superorganism”) along evolution. (Vannier-Santos and Lenzi, 2011; Kau et al., 2009; Tilg and Kaser, 2011; Gazla and Carracedo, 2009; Zilber-Rosenberg and Rosenberg, 2008).

Microbial eukaryotes in the human gut have been studied primarily from a parasitological point of view and are generally considered to impact negatively on human health (Parfrey et al. 2011). Biome depletion theory could explain that these cohabitants were necessary to maintain the homeostasis of the superorganism or holobiont.

Nowadays, several diseases are considered the new epidemics. The incidence of a group of diseases have increased since the industrial era. These are related to a hyperreactive immune system and this unbalance is related to the separation of our partners along the last thousands years. The immune balance was maintained by the microbiota that humans have been losing with modern medicine, new technologies and changes in the way of life.

Autoimmune diseases like type 1 diabetes, artritis, lupus and inflammatory related diseases like infflamatory bowel disease (IBD), diabetes, asthma could be treated with a biome restoring process that could be done by probiotic administration. The genetic background necessary to develop any of these illnesses (intrinsic factors) is directly and closely related and influenced by the metabolism of microbiota (extrinsic factors) (Tilg and Kaser, 2011; Proal et al., 2009).

The importance of Bacteria on health was recognized along the last twenty years. It was observed the healthy status of people from different regions in where there was a high intake of fermented products. The benefits of different foods, that were known for centuries, leaves to the discover of different bacterial strains, mainly, Lactic Acid Bacteria that were postulated, after many studies, as probiotics (Fujimura et al., 2010).

Probiotics are defined today as ‘live microorganisms which, when administered in adequate amounts, confer a beneficial health effect on the host’. They could be bacterial cells like lactic acid bacteria or eukaryotic microorganisms like helminths. A reductionist perspective leads to the study of different strains that could restore or specifically get a benefit. There are several studies related to determine the mechanism and products involved in the benefit that could be ensured by the action of one bacteria strain (Fujimura et al., 2010; Dominguez Bello and Blaser, 2008).

The study of probiotics, since their beginning and nowadays, is directed to use an  specific strain that restores one symptom or disease. The hologenome theory considers us as a superorganism, added it with the biome depletion theory show us that what it is unbalanced is the entire immune system and the reasons of the increase of incidence and the probable therapies, would be analyzed taking account that we need to restore a whole microbiome and not search an specific strain for each disease. Of course, this is impossible because we are now, without those lost partners, a different holobiont. But, what we can do is to change our reductionist and incomplete view and research to know and understand the complete microbiome in each health/disease situation. And with this, try to figure out which are the accurate therapies.

La critica de Flourens al libro de Darwin


El Dr. Emilio Cervantes ha publicado en Digital CSIC el ” Manual para detectar la impostura científica: Examen del libro de Darwin por Flourens” que como indica su titulo es un analisis del libro de Pierre Jean Marie Flourens, quien realizó una lúcida critica al libro de Darwin. Emilio ha traducido el libro y se trata de un documento interesante, claro, vigente. Porque la debilidad de la mal llamada teoria darwiniana fue evidente para muchos verdaderos naturalistas y científicos. Aquellos que no necesitaban justificar las ideas politicas y sociales con una evidente proyeccion de éstas a la naturaleza para luego decir que eran “leyes naturales”, demostraron la tautologia, la debilidad, la insignificancia cientifica de los desvarios darwinianos.
Este documento que trae Emilio Cervantes a la mesa de debate y la recuperacion de la obra de Flourens son realmente imperdibles

He aqui el link para acceder a la publicación: http://digital.csic.es/handle/10261/76630

Qué es la vida?


Definiendo a la Vida

El siguiente es el texto correspondiente a la charla realizada en la Escuela de Ranchillos (Tucuman) en el marco de la Semana de la ciencia del año 2011

Definiendo Vida: Integración, autoorganización y autopoiesis.

Cuando observamos cualquier ser vivo: una hoja de un árbol, un insecto, un perro, un árbol  centenario,  un delfín, un ser humano, debemos tener presente que cada una de las especies incluida la nuestra es resultado de un complejo proceso de integración de sistemas. Nuestra especie es un visitante reciente de este planeta, que forma parte de la red de la vida. Vive, existe y es, gracias a lo que lo precedió y a lo que lo rodea. Para que exista y seamos testigos de un árbol, un pájaro o un perro se necesitaron más de 30000 millones de años. Durante todo este tiempo ha existido la vida sobre el planeta.

¿Qué nos lleva a decir que tanto toda la naturaleza que me rodea y yo (lo que, en realidad, es lo mismo), estamos vivos? ¿Qué es la vida? Se ha definido la vida como la capacidad de nacer, crecer, reproducirse y morir. Sin embargo esta definición es incompleta, ya que limita la definición a los macroorganismos eucariotas, animales y plantas. Las bacterias son células vivas y no mueren al final de su ciclo vital, sino que se dividen. Además, cualquier organismo estéril, o infértil, no entraría en la definición.

Por otra parte, los libros de texto se detienen a describir las propiedades de la vida pero no coinciden en una definición. Podemos, entonces dar una definición más adecuada de vida, que es:

La vida es la propiedad emergente de sistemas autopiéticos disipativos.

Ahora vamos a ver qué significa esta definición.

Propiedad Emergente: Cada organismo vivo, cada célula, cada molécula que conforma una célula esta compuesta por integración, unión, asociación de sub-elementos. Las propiedades que tienen cada uno de ellos son diferentes a la suma de las propiedades de las partes. Por ejemplo, una proteína tiene actividad, función, propiedades que no pueden deducirse de las propiedades de los átomos que la componen. Una molécula de azúcar tiene propiedades que “emergen” de la unión de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Una célula bacteriana, que metaboliza azúcares, produce ácidos nucleicos que contienen la información necesaria para “producir” otra célula y todas estas capacidades resultan de la integración extremadamente compleja entre las moléculas que la componen y son mucho más que la suma de las propiedades de las diversas moléculas.

Autoorganización y disipación: La autoorganización es una propiedad de los sistemas vivos que permiten diferenciarnos de una máquina. Una maquina es creada “para hacer algo”, tiene  una función que es creada por alguien. En cambio un ser vivo es autoorganizado: Cada parte es a su vez la causa y efecto, un medio y un fin. Un organismo es una entidad autoorganizada, son propósitos naturales. Los organismos vivos se construyen a sí mismos a partir de material externo, importado, fuera de ellos. ¿Qué es lo que dirige esta autoorganización? Lo que la dirige es la disipación de la energía. Como todo en la  naturaleza, los organismos también cumplen la segunda ley de la termodinámica. Al comenzar cualquier reacción química hay una cierta cantidad de energía que al finalizar la reacción se ha disipado. La dirección en que la reacción ocurre está dada por un gradiente de energía. La energía será disipada de un estado de mayor energía a otro menor (aumentado la entropía o “desorden” de las moléculas, átomos, etc.). Si pensamos en la fotosíntesis, la energía solar (energía libre, útil) es transformada, disipada, al construirse otras moléculas necesarias para generar componentes de la célula y de la planta. La planta esta viva, porque disipa energía de manera eficiente para generar el material que la constituye (se autoorganiza).

Según la segunda ley de la termodinámica, la energía fluye en un gradiente y es degradada, disipada, dispersada, hasta igualar la cantidad de energía en todas las partes del espacio. Sin embargo, la autoorganización direccionada por un gradiente energético, no es suficiente para definir vida. Si pensamos en el agua de la mochila de un inodoro que es liberada siguiendo la gravedad (disipando energía potencial) el agua se auto-organizará dando círculos. Si las moléculas simples (agua) se exponen a un gradiente específico (desde la mochila del inodoro, un lugar elevado hacia abajo por fuerza de gravedad) se autoorganiza en sistemas y comportamientos mas complejos. Entonces, la autoorganización ocurre también en materia inanimada. Necesitamos algo más para poder definir la vida.

Hay sistemas complejos que además de autoorganizarse, constituyen una red de nodos capaces de autogenerarse. La vida surge, entonces, a partir de la Autopoiesis. El profesor chileno Humberto Maturana es el creador de este término para definir a los sistemas complejos que se organizan en una red en la que cada parte participa en la generación o transformación de los otros nodos, de manera que la red se autogenera. Por ello, Lynn Margulis define a la vida como un verbo. Se trata de un proceso: Los organismos mantienen su estructura y tienen la capacidad de regeneración a pesar de los cambios en sus condiciones externas; capaces de crear sus propios componentes así como modificar su composición interna. En una célula cada molécula sintetizada (creada) influye y participa en la creación de más moléculas similares y en el resto de las moléculas. Es una compleja red metabólica. De la misma manera todos los organismos están interrelacionados en una compleja red que abarca relaciones entre los organismos de un ecosistema y relaciones entre ecosistemas.

Esta interrelación entre todos los organismos que conforman la biósfera (el conjunto de los seres vivos propios del planeta Tierra) llevó a desarrollar la Teoría de Gaia. Esta teoría fue creada por James Lovelock, un científico estadounidense, que trabajando para la NASA comprendió que el planeta Tierra es un “Planeta Vivo”, ya que la tierra es un sistema complejo autoorganizado, autopoiético que presenta propiedades emergentes. La Tierra es una entidad compleja que implica a la biosfera, atmósfera, océanos y tierra; constituyendo en su totalidad un sistema retroalimentado que mantiene condiciones físico-químicas óptimas para la vida en el planeta.  Toda la vida de la tierra en su conjunto interacciona y tiene la capacidad de mantener las condiciones en que sea posible la continuidad de su existencia. Así, se ha mantenido durante miles de años las temperaturas medias óptimas para la vida, las concentraciones salinas de los océanos en cuya regulación participan los organismos, etc.

En la película AVATAR el director toma la base de la teoría de Gaia para relatar la historia de los habitantes de “Pandora”. Ellos, a diferencia de sus voraces invasores, son capaces de comprender que la vida sólo puede existir gracias a una intrincada red de relaciones e interconexiones entre todos y cada uno de sus componentes.

Afortunadamente, científicos comprometidos están informando desde hace varios años acerca de la importancia de los procesos de integración y asociación en el mantenimiento de la vida y su implicancia evolutiva. Actualmente, los puntos de vista integracionistas, holísticos, en contraposición a los tradicionales puntos de vista individualistas, egoístas y competitivos, están tomando relevancia, lo que representa un gran paso en el conocimiento científico que ha permanecido durante mucho tiempo arraigado a dogmas bastante alejados de la realidad.

Lamarck


Los aportes de un naturalista fundamental.

Probablemente no hay otra disciplina además de la Biología que le deba tanto a una persona. Esa persona es precisamente Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevallier de Lamarck. Por supuesto, tergiversado y menospreciado por la historia oficial, entre muchos  grandes naturalistas él, al menos, aparece en la historia oficial de la biología mientras que otros, ninguneados, ni siquiera corrieron esta mínima suerte.

Lamarck comenzó su carrera científica como botánico, pero en 1793 se convirtió en uno de los profesores fundadores del Museo Nacional de Historia Natural como un experto en invertebrados. Su trabajo sobre la clasificación de los gusanos, arañas, moluscos y otros invertebrados estaba muy por delante de su tiempo.

Tuvo una sólida formación científica trabajando con Rousseau y Buffon, quien siempre le consideró un gran científico. A Lamarck debemos la creación de claves dicotómicas, que todavía se utilizan en Botánica, el concepto “invertebrado”, la clara división del mundo orgánico del inorgánico, el concepto de “organización” de los seres vivos y el haber realizado una clasificación revolucionaria de los animales de acuerdo a su complejidad.  En 1802 publicó Hidrogeología fundando una nueva ciencia: la Biología, dedicada a estudiar el mundo vivo, convirtiendo el conjunto de conocimientos sobre la naturaleza en una disciplina. En 1809,  le da una base teórica (“filosófica”) con la publicación de Filosofía zoológica, el primer tratado completo, estructurado científicamente, sobre la evolución. También planteó el origen del hombre a partir de los primates.

Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck
Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck

En el siglo XVIII se desconocían los insectos y gusanos y, como suele ser común, se los despreciaba por desconocidos. Esto demuestra la enorme incompetencia de la biología en formación ya que las observaciones e investigaciones se basaban en los animales superiores vertebrados, que son no solo una parte menor de la totalidad de seres vivos sino que además, evolutivamente, representan las formas más recientes. Quién mejor que Lamarck para fundar la biología como ciencia ya que él fue quien amplió el campo de estudio también a los despreciados gusanos e insectos, realizando avances extraordinarios.

Lamarck realizó una tarea titánica. Describe cinco grupos de invertebrados en 1794. Posteriormente, a los arácnidos en 1800, los anélidos en 1802 y en su Filosofía Zoológica (1809) describe por primera vez a los cirrópodos y diez grupos más que totalizarán doce grupos en Histoire naturelle des animaux sans vertèbres, verdadera obra magna de la ciencia de todos los tiempos.

Al caracterizar a los invertebrados, introduce Lamarck a la espina dorsal como factor clasificatorio de los organismos, el cual obviamente continúa hasta la actualidad. De esta manera Lamarck representa la más alta labor intelectual y científica de toda la biología, incluyendo, claro está, la biología evolucionista. Esto se debe a que como naturalista, desarrolló una labor extraordinaria en varias disciplinas y áreas como la botánica, la paleontología y la zoología, presentado un panorama de la ciencia con que no contaba prácticamente ningún naturalista de la época ni posterior. Su estudio de los invertebrados le conduce a poner al principio lo que debe estar al final y a terminar por lo que debe estar al principio.

Los aportes evolutivos de Lamarck relacionados a la influencia del medio y su visión holística -a desarrollar en próximas entradas- tienen plena vigencia ante los conocimientos actuales generados desde diversas áreas de la biología. Los mecanismos de integración, simbiosis, simbiogénesis y epigenética son fundamentales en la historia evolutiva.

Fin y medio. El concepto de autoorganización en Kant


“Un producto organizado de la naturaleza es aquél en que todo es fin, y, recíprocamente, también medio (…), nada acontece por azar”. (Crítica de la Facultad de Juzgar, 1790).

En su Crítica de la Facultad de Juzgar (CFJ)( Kant, 1790), Immanuel Kant llega a plantear sus concepciones acerca de lo orgánico. Kant primero da un paso crucial: introduce la causalidad por fines al lado de la causalidad mecánica. Considera insuficiente la perspectiva mecanicista para explicar el organismo, que es un objeto de la naturaleza, cuyas partes se relacionan entre ellas y producen un todo por su causalidad y, al mismo tiempo, el todo es causa final de la organización de las partes (“todo es recíprocamente fin y medio”). La sola existencia de los productos naturales parece requerir de una explicación teleológica. Necesariamente tenemos que introducir este otro principio, el de finalidad, cuya función reguladora es esencial para la explicación de la mera existencia de los seres vivos. Escribe: “una cosa existe como fin natural cuando es de suyo causa y efecto (si bien en un doble sentido); pues hay aquí una causalidad tal que no puede ser enlazada con el simple concepto de una naturaleza sin atribuirle un fin a ésta, pero que puede, entonces, y sin contradicción, ser pensada, mas no concebida.”(CFJ,302; citado en Moreno del Camto, 2009). Mas adelante explica: “Un ser orgánico, pues, no es mera máquina, que tiene exclusivamente fuerza motriz, sino que posee en sí fuerza formadora, y una que él comunica a materias que no la tienen (las organiza); posee pues, una fuerza formadora que se propaga, la cual no puede ser explicada por la sola facultad de movimiento (el mecanismo).”(CFJ, 305).

Hacia finales del siglo XVIII, Kant observa la incapacidad del mecanicismo para explicar y comprender a los organismos. Y además, deja en claro en tiempos previos a que Lamarck escriba su “Filosofía Zoológica”, y antes que la biología tome forma como ciencia, que la vida consiste en autoorganización. Para explicarla, Kant reestablece la teleología como ciencia explicativa útil.

En la teleología tenemos que reflexionar para poder encontrar el concepto adecuado a un objeto empírico, y, en este sentido es que se requieren nuestras facultades creativas. “La contribución de kant habría consistido en ofrecer no sólo el núcleo, a saber, el conjunto de supuestos fundamentales que sirven de base a los principios centrales de la concepción de la naturaleza de lo orgánico, sino también el proyecto de algunas directrices para conducir la investigación, especialmente “un rasgo central de todos los enfoques telo-mecanicistas, a saber, el concepto de morfotipo” o plan de organización.” (Moreno del Canto, 2009; Álvarez, 1998, 53 (.pdf)).

Lo que Kant observaba fue posteriormente (actualmente) complementado por varios científicos, que continuaron una “línea lamarckiana” de pensamiento critico y una crítica, en el sentido kantiano, de la naturaleza (crítica como conocimiento) y establecieron teorías holísticas, como Lynn Margulis (endosimbiosis), Maturana y Varela (autopoiesis y autoorganización) y Zilber-Rosenberg y Rosenberg (hologenoma).

Alvarez, J.R. (1998). Una débil esperanza: la idea kantiana de una ciencia
biológica. Revista Thémata, Núm. 20, págs. 49-66

Moreno del Canto, M. (2009). La contribución de Kant al pensamiento
biológico en la “Crítica de la facultad de juzgar”Rev. Medicina y Humanidades. Vol. I. N° 3. (Sept.-Dic.).

Kant, E. (1790). Crítica de la facultad de juzgar.

 

Emiliano Salvucci –