Contribuciones Geológicas de Charles Darwin en
El origen de las especies.
Los temas relacionados con la geología contenidos en el
libro en cuestión, se resumen en cuatro subtítulos: La edad
de la Tierra, Los fósiles, Evolución geológica y Distribución
geográfica.
1.- La edad de la Tierra
Fue el obstáculo principal para entender nuestro planeta
y la vida que sostiene. Las disciplinas correspondientes, Geología y Biología, sólo pudieron madurar a lo largo del siglo
XIX, cuando se fue aclarando que el tiempo correspondiente
debía ser de cientos de millones de años. La explicación de
la vida por uno o más actos de creación respondía a un concepto de un tiempo breve, de pocos miles de años. La teoría
de la evolución no encajaba, en cambio, era algo lógico y
racional asociarla al tiempo de millones de años. Darwin
encontró en la geología la prueba del tiempo de cientos de
millones de años, lo que reconoció en las rocas, más que
en los organismos, y naturalmente, en las publicaciones de
otros científicos:
La extensión y espesor de nuestras formaciones sedimentarias son el resultado y la medida de la erosión que la corteza de la Tierra ha sufrido en
todas partes. Por consiguiente, un hombre debería examinar por sí mismo
las grandes pilas de estratos superpuestos y observar a los riachos que
arrastran barro y a las olas gastando los riscos marinos para comprender
algo sobre la duración del tiempo pasado, cuyos monumentos vemos
alrededor de nosotros (p. 269).
En la segunda mitad del siglo XIX el físico británico
William Thomson (1824-1907), mejor conocido como
Lord Kelvin, había calculado la edad de la Tierra tomando
en cuenta la temperatura conocida y el tiempo que debió
transcurrir desde que estuvo en estado incandescente:
Sir W. Thompson llega a la conclusión de que la consolidación de la corteza
difícilmente puede haberse producido hace menos de veinte millones de
años, o más de cuatrocientos millones; y que probablemente ha ocurrido
hace por lo menos noventa y ocho millones de años, y no más de doscientos
(p. 289).
Si bien los cálculos eran correctos para la física de la
época, todo se vino abajo al inicio del siglo XX, cuando se
descubrió la radiactividad, lo que condujo a modificar las
estimaciones antes aceptadas. El enfriamiento era mucho
más lento de lo que supuso Kelvin, debido a los elementos
que generan calor por el decaimiento radioactivo. Y la física moderna fue proporcionando, y hasta la fecha, los métodos
para determinar la edad de las rocas con base en la radiactividad. En el siglo XX se estableció que la corteza terrestre
se consolidó hace más de 4,000 millones de años.
Darwin deja claro sus propias observaciones e interpretaciones geológicas sobre la relación de la erosión con la
resistencia de las rocas, la sucesión de estratos, movimientos
debidos a fallas geológicas, actividad volcánica, factores
que lo llevan siempre a tratar de explicarse el tiempo transcurrido. Lo mismo a partir de la observación de las capas
de rocas sedimentarias y su composición, como algunos
conglomerados de más de 3000 m de grosor (p. 271). Y
sobre el tiempo geológico:
Quien pueda leer la gran obra de Sir Charles Lyell sobre los principios
de la geología, que el historiador futuro reconocerá que ha producido una
revolución en la ciencia natural, y después de leerla no admita aún cuán
vastos han sido los periodos del tiempo transcurrido, cierre enseguida
este volumen (p. 269).
2.- Los fósiles.
Hacia la mitad del siglo XIX la paleontología era una
disciplina científica sólida, gracias principalmente a Georges
Cuvier (1769-1832), el padre de la misma, quien estudió
y clasificó innumerables fósiles y los situó en la secuencia
del tiempo. Pero fueron más las controversias por las interpretaciones que se hacían para entender la historia de la
Tierra con base en las formas de vida del pasado. Darwin
observó los fósiles más con ojos de geólogo que de biólogo,
lo que encontramos en varios renglones de El origen de las
especies. Los temas no resueltos eran la ausencia de fósiles
en muchas formaciones geológicas, o en porciones de ellas,
así como las extinciones a lo largo del tiempo. Hace notar la
intermitencia entre las formaciones geológicas para explicar
que no forzosamente hay una continuidad en el depósito:
Pocos hechos me sorprendieron más, cuando examiné cientos de millas
de costas sudamericanas, que se han levantado varios centenares de pies
en épocas cercanas, que la ausencia de todo depósito reciente lo bastante
extenso para durar por lo menos un breve periodo geológico (p. 275).
Considera que los procesos de transgresión y regresión
marina influyen en la conservación o no de los organismos. Las rocas ricas en fósiles deben haberse formado en
condiciones de hundimiento, pero con buena provisión de
sedimentos que mantengan el mar somero y sepulten y
preserven los organismos antes que puedan ser destruidos.
Los ambientes de estabilidad en un mar poco profundo,
o de levantamiento, no pudieron ser favorables para la
conservación de fósiles que, por ejemplo, son escasos en
el flysch alpino. Argumenta que las rocas metamórficas e
intrusivas están presentes en la superficie terrestre porque
fueron despojadas de un manto protector a causa de la
erosión (p. 274-277).
Darwin continúa con consideraciones sobre la insuficiencia del registro fósil y las extinciones. Hace ver el error de
considerar que la aparición de una especie en una formación o significa que no haya existido en otra zona, o que la
desaparición de una especie antes de culminar el depósito
no significa forzosamente una extinción (p. 278). Para dar
peso a sus interpretaciones pone como ejemplo un ambiente
geológico moderno:
Cuando las capas como las que fueron depositadas en aguas poco profundas, cerca de la desembocadura del Mississippi, durante alguna parte
del periodo glacial, se hayan elevado, los restos orgánicos aparecerán,
probablemente por primera vez y desparecerán a niveles diferentes, debido
a las migraciones de especies y a los cambios geográficos. Y en el lejano
futuro, un geólogo que examinara esos lechos estará tentado a concluir
que la duración media de la vida de los fósiles sepultados había sido realmente inferior a la del periodo glacial, en lugar de haber sido realmente
mucho mayor, es decir, abarcando desde antes de la época glacial hasta
el día actual (p. 279).
Y más adelante menciona:
Pero este mismo movimiento de descenso tenderá a sumergir la zona de
donde se deriva el sedimento, y disminuir así la provisión, mientras el
movimiento hacia abajo continúa. A decir verdad, ese equilibrio casi exacto
entre la cantidad de sedimentación y el grado de descenso debe ser rara
contingencia, pues más de un paleontólogo ha observado que los depósitos
muy espesos suelen estar desprovistos de restos orgánicos, salvo cerca de
sus límites superiores o inferiores (p. 280).
La disposición de los fósiles en el sentido vertical de los
estratos lo explica de manera sencilla:
Cuando la misma especie se presenta en el fondo, en el medio y en lo alto de
una formación, lo probable es que no haya vivido en el mismo lugar durante
todo el periodo de depósito, sino que haya desaparecido y reaparecido,
quizá muchas veces durante el mismo periodo geológico (p. 280).
El análisis de los fósiles convence a Darwin de los
cambios de los organismos a través del tiempo. Las formas
de vida del Terciario son muy semejantes a las actuales y
algunos especialistas concluyeron en este tiempo que no
había diferencias, pero otros, con quienes Darwin estaba
de acuerdo, afirman que sí las hay, aunque pequeñas, suficientes para dejar claro el proceso evolutivo (p. 282).
Considera que
más importante que encontrar un número infinito de esas sutiles formas
transicionales que, según nuestra teoría, han vinculado a todas las especies
pasadas y presentes del mismo grupo en una larga cadena ramificada de
vida (es) buscar solamente unos cuantos eslabones y estos los encontramos
con toda seguridad relacionados entre sí (p. 284-285).
El problema de la falta de continuidad en los fósiles
llevó a destacados paleontólogos a objetar la transmutación
de las especies. Darwin reitera que el registro geológico es
imperfecto:
Olvidamos de continuo cuán grande es el mundo comparado con la
zona sobre la cual han sido examinadas cuidadosamente las formaciones
geológicas; olvidamos que pueden haber existido desde hace tiempo en
otras partes grupos de especies, que se hayan multiplicado lentamente
antes de invadir los antiguos archipiélagos de Europa y de los Estados
Unidos (p. 285).
y señala que el tiempo transcurrido entre uno y otro depósito
que dan origen a una formación puede ser superior a la edad de la unidad geológica. De esta manera explica que en un
intervalo en que no hay depósito de sedimentos se pudieron
multiplicar determinadas especies y al pasar a otra etapa de
sedimentación aparecerán los organismos
como creados de pronto (p. 285).
Es el concepto del tiempo en que se apoya Darwin para
reforzar sus ideas evolucionistas o es la comprensión del
tiempo, resultado de sus observaciones y la lectura de las
publicaciones crecientes de su época, lo que lo lleva a la
asociación indisoluble de tiempo y evolución.
Pocos años antes los especialistas consideraban que los
mamíferos aparecieron en la superficie terrestre de manera
súbita al inicio del Terciario. Darwin menciona que en pocos
años los fósiles encontrados van modificando esos conceptos. Los mamíferos se reconocen desde el Secundario. Se
modificó también la aseveración de Cuvier, en el sentido
de que no hay huellas de monos en los estratos terciarios,
pero pasaron pocos años para que se identificaran hasta del
Mioceno (p. 286).
El tema de los fósiles culmina con un razonamiento que
sigue siendo importante en las geociencias: el conocimiento
geológico y paleontológico se basaba fundamentalmente en
aquella época en estudios en Europa y los Estados Unidos
de América:
Paréceme tan imprudente dogmatizar sobre la sucesión de las formas
orgánicas en todo el mundo como lo sería un naturalista que después de
desembarcar por cinco minutos en algún punto árido de Australia hablara
sobre el número y zona que abarcan sus producciones (p. 288).
La interpretación que hace Darwin del pasado a partir
del registro de los fósiles, que en aquella época provocaba
muchas dudas y escepticismo, es algo que se apega a los
conceptos actuales, aunque con modificaciones:
En la naturaleza el proceso será mucho más complicado de lo que
está representado en el diagrama, porque los grupos habrán sido más
numerosos; habrán durado por periodos extremadamente desiguales de
tiempo y se habrán modificado en varios grados. Como sólo poseemos el
último volumen del registro geológico y ése muy mutilado, no tenemos
derecho a abrigar la esperanza, sino en casos raros, de llenar los amplios
intervalos que hay en el sistema natural uniendo así familias u órdenes
distintos (p. 307).
3.- Evolución geológica
Darwin buscó una explicación a un tema fundamental
de la geología desde mediados del siglo XIX: el origen y
evolución de los continentes y los océanos. Son interesantes
las interpretaciones que hace sobre la evolución al considerar que durante el Paleozoico y Mesozoico existieron los
mismos océanos que los actuales y los continentes deben
haber permanecido donde se encuentran, pero han sufrido
cambios sustanciales por oscilaciones desde el Cámbrico,
o sea, transgresiones y regresiones marinas. En cambio,
supone que antes del Cámbrico pudieron existir continentes donde ahora se extienden los océanos y, a la inversa, océanos donde ahora hay continentes (p. 291). La opinión
de Darwin es avanzada para su época, cuando se formulan
las primeras explicaciones con fundamento científico sobre
la evolución de los continentes y océanos, la teoría del geosinclinal, expuesta por J. Hall, precisamente en 1859, y que
creció y evolucionó hasta fines de los años sesenta del siglo
XX, cuando fue sustituida por la de la tectónica de placas.
Asimismo, para Darwin la historia geológica no puede
explicarse con el detalle que se desearía y lo dice con claridad y sabiduría:
De esta historia poseemos solamente el último volumen, que sólo se
refiere a dos o tres países. De este volumen, solamente aquí y allí se ha
conservado algún breve capítulo, y de cada página, solamente aquí y allí
algunas líneas. Cada palabra del lenguaje que cambia lentamente, y es
más o menos diferente en los capítulos sucesivos, puede representar a las
formas de vida que se hallan sepultadas (p. 292).
Cuando Darwin escribía El origen de las especies era de
amplia aceptación el catastrofismo para explicar los cambios
bruscos que se reconocían en la historia de la Tierra a través
de los estratos y este es su comentario:
La vieja noción de que todos los habitantes de la Tierra hubieran sido
barridos por catástrofes en periodos sucesivos es muy generalmente
abandonada, aun por esos geólogos como Elie de Beaumont, Murchison,
Barrande, etc., cuyas opiniones generales los conducirían naturalmente a
esa conclusión. Al contrario, tenemos todas las razones para creer, por el
estudio de las formaciones terciarias, que las especies y grupos de especies
desaparecen gradualmente, uno tras otro, primero de un lugar y después
de otro, y finalmente del mundo (p. 296).
Una conclusión fundamental de Darwin no tendrá
objeciones entre los especialistas, aunque el conocimiento
del mundo a que se refiere es naturalmente muy diferente
después de 150 años:
He intentado demostrar que el registro geológico es extremadamente
imperfecto; que sólo una pequeña porción del globo ha sido explorada
geológicamente con cuidado; que sólo ciertas clases de seres orgánicos
se han conservado ampliamente en estado fósil; que el número, tanto de
especimenes como de especies, conservados en nuestros museos, no es
nada comparado con el número de generaciones que deben haber pasado,
aun durante una sola formación (p. 315).
A esto agrega la posibilidad de que las especies extinguidas superen con un número muy alto a las conocidas por los
movimientos de hundimiento (transgresiones marinas)
4.- La distribución geográfica
La distribución de los organismos en distintos ambientes
tiene relación con su transformación a través del tiempo:
En el caso de esas especies que durante periodos geológicos enteros han
sufrido pocas modificaciones, no es muy difícil creer que han migrado
desde la misma región, pues durante vastos cambios geográficos y climáticos que han sobrevenido desde antiguos tiempos es casi posible cualquier
cantidad de migración (p. 322).
La distribución de organismos semejantes en Eurasia,África y América llevó a algunos científicos a proponer la
migración por puentes y, en el caso de las islas, se consideró
que estuvieron unidas con la tierra firme. Darwin aquí no
se entusiasma con esta teoría y se refiere a las especies actuales, entre las que son pocas en proporción, que guardan
semejanza con las de la era Mesozoica.
Darwin trata de explicar la fauna de continentes y mares
considerando, entre otros factores, la posición geográfica.
Cuando las islas del mar tienen las condiciones favorables
para la migración de organismos de una a otra, la fauna
es semejante; cuando se dan condiciones desfavorables, la
fauna es totalmente distinta.
La presencia de fauna semejante en las islas del océano
se explicaba, por lo general, por relieves preexistentes que
las acercaban entre sí o con el continente. Darwin argumenta
con abundantes ejemplos que apoyan el concepto de que las
especies provienen de una fuente común:
Entonces todos los grandes hechos principales de la distribución geográfica son explicables con la teoría de la migración, junto con la posterior
modificación y multiplicación de las nuevas formas. Podemos entender así
la alta importancia de las barreras, sean de agua o de tierra, no sólo para
separar, sino aparentemente para formar también las diversas provincias
zoológicas y botánicas (p. 361).
La relación entre las islas no es sólo la distancia entre
ellas, sino la profundidad del mar, las corrientes del mismo,
los huracanes. Las migraciones son un proceso continuo a
lo largo de la historia de la Tierra y se relacionan de manera
estrecha con la evolución de los organismos y Darwin lo
explica con apoyo en la geología:
Y cuando conozcamos mejor los muchos medios de migración, entonces, con
la luz que nos da y seguirá dándonos la geología sobre los antiguos cambios de
clima y de nivel de la Tierra, podremos seguramente reconstruir de un modo
admirable las antiguas migraciones de los habitantes del mundo (p. 427).
Supone que muchas islas hundidas en el mar pudieron
servir como puentes y lo fundamenta en una de las contribuciones más importantes que hizo a la geología: el origen de
los anillos de coral (atolones) a causa del hundimiento de
las islas (ascenso del nivel del mar) y deja en claro el tema,
lo que sigue siendo válido en nuestra época:
Y la composición casi universalmente volcánica de tales islas, tampoco favorece la admisión de que sean restos de continentes hundidos; si hubieran
existido originalmente como cadenas de montañas continentales, algunas
por lo menos de las islas habrían estado formadas, como las otras cimas
de montañas, de granito, esquistos metamórficos, viejas rocas fosilíferas y
otras en lugar de consistir en meras masas de materia volcánica (327).
Con el tiempo, un siglo después, quedaría claro que
la constitución de las islas volcánicas no era algo local y
casual, sino expresión de la mayor parte del piso profundo
del océano mundial.
Menciona las glaciaciones como algo que motiva las
migraciones. Al bajar la temperatura en una región la fauna
buscará en otro lugar las condiciones semejantes, principalmente hacia el sur. Cuando encuentren barreras naturales
pueden sufrir extinción. Explica que las formas de vida en alguna época se
desplazaron desde el norte y otra desde el sur, en dirección
al ecuador, pero con mayor influencia la que se produce
de norte a sur. Y continúa con una nota, donde hace una
analogía entre biología y geología:
Así como la marea deja su marca en líneas horizontales, que suben más
en las costas donde más altas son las mareas, así el océano de la vida ha
dejado su resaca viva en la cumbre de nuestras montañas, en una línea
que sube suavemente desde las tierras bajas árticas hasta una gran altura,
bajo el ecuador (p. 344).
Es bien conocido que las observaciones de Darwin en
las islas Galápagos fueron un sustento poderoso a la teoría
de la evolución. Allí encontró más argumentos para hacer
inconsistente la teoría entonces aceptada, de la aparición de
las especies de manera independiente. Las islas tuvieron que
ser pobladas por migraciones, aunque fue un proceso difícil
por las condiciones geográficas y geológicas. Al mismo
tiempo hubo un aislamiento que dio lugar a la transformación de los organismos, diferenciando especies de una isla
a otra. Puso en claro, tres temas relacionados: origen de las
islas, poblamiento y aislamiento (p. 358).
Bibliografía
Darwin C., 2004, El origen de las especies: El origen de las especies:
México, D.F., México, Porrúa, 455 p.
Farrington, B., 1979, El evolucionismo: Barcelona, España, LAIA,
121 p.
Gribbin, J., 2003, Historia de la Ciencia 1543-2001: Barcelona, España,
Crítica, 552 p.
Herbert, S., 2005, Charles Darwin, Geologist: New York, U.S.A., Cornell
University, 485 p.
Romer, A.S., 1985, Darwin y el registro fósil, en Barnett, S.A. (ed.), Un
siglo después de Darwin. 2. El origen del hombre: Madrid, Alianza
Editorial, 61-88.
