Charles Darwin escribió en la primera edición de El origen de las especies que se habían visto osos negros norteamericanos

nadando durante horas con la boca muy abierta, atrapando así, como una ballena, insectos en el agua. Incluso en un caso tan extremo como éste, si el suministro de insectos fuera constante, y si no existieran ya en el país competidores mejor adaptados, no veo dificultad en que una raza de osos se convierta, por selección natural, cada vez más en acuáticos en su estructura y hábitos, con bocas cada vez más grandes, hasta que se produzca una criatura tan monstruosa como una ballena.1

Los críticos se rieron de esto y Darwin lo eliminó de las ediciones posteriores de su libro, aunque en privado siguió creyéndolo. Sin embargo, se necesitaría mucho más que una boca agrandada para convertir a un oso en una ballena.

Algunos mamíferos terrestres pasan mucho tiempo en el agua. Incluyen focas, leones marinos y nutrias. Pero estas criaturas no son completamente acuáticas; sería más exacto llamarlos anfibios. Por el contrario, las ballenas, los delfines y las marsopas pasan toda su vida en el agua. Aunque los delfines ocasionalmente se lanzan a la playa en busca de presas, morirán si no regresan rápidamente al agua.

Las ballenas, los delfines y las marsopas se denominan colectivamente cetáceos, de la palabra latina para ballena. A juzgar por el registro fósil, los mamíferos terrestres existieron antes que los cetáceos. Pero, ¿evolucionó el primero hacia el segundo, como creía Darwin? Para Darwin, el proceso habría sido gradual: cada animal a lo largo del camino se habría distinguido de sus padres “por diferencias no mayores que las que vemos entre las variedades de la misma especie en la actualidad”.2 Además, el proceso no habría sido diseñado: “Parece que no hay más diseño en la variabilidad de los seres orgánicos, y en la acción de la selección natural, que en el curso que sopla el viento.”3

Respirar, Nadar, Reproducir

¿Qué se necesitaría para convertir a un mamífero terrestre en una ballena? La lista es bastante larga, pero podemos centrarnos solo en respirar, nadar y reproducirnos.

Como todos los mamíferos, los cetáceos respiran aire, pero deben hacerlo sumergidos casi por completo. Entonces, los cetáceos tienen fosas nasales en la parte superior de la cabeza, llamadas «espiráculos» porque en la superficie expulsan aire cargado de humedad. Los orificios nasales son inusuales no solo por su ubicación anatómica. Son muy diferentes a las fosas nasales de otros mamíferos. El orificio nasal de un cetáceo está rodeado por gruesos “labios” musculosos que mantienen el orificio bien cerrado excepto cuando el animal hace un esfuerzo deliberado para abrirlo en la superficie. Por lo tanto, la inmersión total requiere menos esfuerzo para los cetáceos que para los animales que deben excluir activamente el agua de sus vías respiratorias.4

Los cetáceos suelen sumergirse en busca de presas. Los delfines y las marsopas pueden sumergirse hasta una profundidad de trescientos metros. Los cachalotes pueden sumergirse hasta los 2.000 metros, mientras que los zifios pueden sumergirse hasta casi los 3.000 metros (más de una milla y tres cuartos). La presión sobre un animal en la superficie es de una atmósfera y aumenta aproximadamente una atmósfera por cada diez metros de profundidad. Entonces, la presión sobre un cachalote que se zambulle puede ser doscientas veces mayor que en la superficie.

Costillas flotantes

Los huesos no pueden proteger los pulmones de un animal a presiones tan altas, por lo que los pulmones de los cetáceos colapsan durante las inmersiones profundas. Para que esto sea posible, sus cajas torácicas tienen muchas “costillas flotantes” que no están unidas al esternón. Los cetáceos también tienen diafragmas que están orientados casi paralelos a la columna vertebral en lugar de perpendiculares a ella (como en los humanos). El anestesiólogo Richard Brown y el fisiólogo James Butler señalan que “la gran área de contacto entre el pulmón y el diafragma en los cetáceos permite que el diafragma colapse suavemente el pulmón a lo largo de la dimensión más corta de los pulmones” (del vientre hacia la espalda).5

Hay otra razón por la que los pulmones de los cetáceos colapsan durante las inmersiones profundas. El aire contiene nitrógeno, que bajo alta presión puede ser absorbido desde los pulmones hacia la sangre. Cuando se reduce la presión, el nitrógeno puede burbujear fuera de la sangre, causando una enfermedad por descompresión potencialmente mortal («las curvas»). Al colapsar sus pulmones y expulsar el aire, los cetáceos evitan este problema.

Pero colapsar un pulmón presenta un problema diferente: cómo volver a inflarlo rápidamente en la superficie. Para asegurar que los tejidos en sus alvéolos colapsados no se peguen entre sí, los pulmones de los mamíferos que se sumergen en las profundidades contienen “surfactantes” especiales con propiedades antiadherentes.6

La racionalización no es suficiente

Los cetáceos tienen cuerpos aerodinámicos que les permiten moverse rápidamente a través del agua. Las ballenas azules y las orcas pueden alcanzar velocidades de 30 millas por hora. Pero la aerodinámica por sí sola no es suficiente: para propulsarse, los cetáceos poseen aletas, lóbulos horizontales planos en los extremos de sus colas. Los tremátodos no son aletas pasivas y flexibles como las que usan los buzos humanos. En cambio, los movimientos de la aleta caudal están coordinados por un sistema complejo de tendones largos y poderosos que los conectan a músculos especializados en la cola.

Según el libro clásico de Everhard Slijper sobre cetáceos, los trematodos

se pueden mover con respecto a las otras secciones, por lo que el hecho de que, durante el movimiento, las aletas toman un ángulo con el resto de la cola no se debe a su reacción pasiva a la presión del agua, como ocurre en los peces , sino a un esfuerzo muscular activo.7

Las aletas tienen la forma de las alas de un avión, con un perfil aerodinámico, un borde de ataque redondeado y un borde de salida largo y cónico. Los biólogos que analizaron los trematodos en 2007 concluyeron que son “generalmente comparables o mejores para la generación de sustentación que las láminas diseñadas”.8

El enigma de los testículos internos

Los cuerpos aerodinámicos de los cetáceos machos carecen de testículos externos. En cambio, los testículos están dentro del cuerpo. En la mayoría de los mamíferos (incluso los leones marinos) los testículos están fuera del cuerpo, porque la producción de esperma normalmente requiere una temperatura varios grados por debajo de la temperatura corporal normal. En los cetáceos, los testículos se enfrían por debajo de la temperatura corporal mediante intercambiadores de calor a contracorriente. Las venas transportan sangre fría desde la aleta dorsal y las aletas hasta los testículos, donde fluye a través de una red de venas que pasan entre las arterias que transportan sangre caliente en la dirección opuesta. De este modo, la sangre arterial se enfría antes de llegar a los testículos.9

La internalización del testículo no podría haber precedido al sistema de intercambio de calor a contracorriente, o el cetáceo macho habría sido estéril. Sin embargo, no existe una ventaja adaptativa en tener un sistema de intercambio de calor a contracorriente alrededor del testículo a menos que esté dentro del cuerpo.

Las hembras de los cetáceos tienen pezones especializados para amamantar a sus crías bajo el agua. Los pezones de la madre están hundidos en dos hendiduras. Según Slijper, “mientras amamantan a sus crías, los cetáceos se mueven muy lentamente; el ternero lo sigue y se acerca al pezón por la espalda. Entonces la vaca se gira un poco hacia un lado, para que el ternero tenga un acceso más fácil al pezón, que mientras tanto ha emergido de su hendidura. Como el ternero carece de labios adecuados, tiene que agarrar el pezón entre la lengua y la punta del paladar.”10

Luego, la madre arroja leche a la fuerza en la boca del ternero. Incluso después de que el ternero se suelte, a menudo se puede ver la leche chorreando del pezón. Los terneros jóvenes no pueden permanecer bajo el agua tanto tiempo como los adultos; tienen que salir a la superficie con frecuencia para respirar. Entonces la leche es de tres a cuatro veces más concentrada que la leche de vaca y cabra; tiene la consistencia de leche condensada o yogur líquido. De este modo, el ternero recibe mucho más alimento en un tiempo mucho más corto.

¿Accidente o diseño?

Si quisiéramos convertir un mamífero terrestre en una ballena, estos son algunos de los cambios que tendríamos que implementar. ¿Podrían los cambios haber ocurrido accidentalmente, sin diseño?

Las personas que creen en la evolución darwiniana señalan que se han encontrado fósiles de animales que podrían haber sido de transición entre mamíferos completamente terrestres y cetáceos completamente acuáticos. Los animales fósiles tenían patas, pero probablemente pasaban gran parte de su tiempo en el agua. Los paleontólogos darwinianos las llaman «ballenas caminantes» porque tienen un hueso del oído particular que anteriormente solo se había encontrado en los cetáceos (aunque el hueso ahora se ha encontrado en un mamífero terrestre extinto, Indohyus, que no está clasificado como cetáceo). Pero los animales supuestamente transicionales son anatómicamente más parecidos a leones marinos anfibios y nutrias que a ballenas, y la transición de anfibios a completamente acuáticos debe haber ocurrido en un abrir y cerrar de ojos geológico.11

Sin embargo, incluso si la transición estuviera perfectamente documentada con formas intermedias, no respondería a las preguntas de «cómo». ¿Cómo se originaron las características necesarias para un estilo de vida totalmente acuático? ¿Cómo se convertirían las patas traseras de un león marino en una platija (que es muy diferente)? ¿Cómo se internalizarían y rodearían simultáneamente los testículos de un macho por sistemas de intercambio de calor a contracorriente? ¿Cómo desarrollaría una hembra órganos de lactancia especializados para inyectar leche a la fuerza en su ternero? De hecho, ¿por qué ocurriría cualquiera de estos cambios? Los leones marinos ya están bien adaptados a su vida anfibia.

Una inteligencia podría haber planeado hacer mamíferos completamente acuáticos y diseñar estas características para actualizar el plan. Pero la teoría darwiniana dice que no se permite ningún diseño y nos deja con poco más que un cuento de hadas sobre cómo la selección natural podría convertir a los osos nadadores en ballenas.

Notas

  1. Charles Darwin, On the Origin of Species by Means of Natural Selection (London: John Murray, 1859), 184. 
  2. Ibid., 281-282.
  3. Francis Darwin, ed., The Life and Letters of Charles Darwin, Including an Autobiographical Chapter (London: John Murray, 1887), I:309.
  4. Everhard J. Slijper, Whales, Second Edition, translated by A. J. Pomerans (Ithaca, NY: Cornell University Press, 1962), 151.
  5. Richard E. Brown and James P. Butler, “The absolute necessity of chest-wall collapse during diving in breath-hold diving mammals,” Aquatic Mammals 26 (2000): 26-32.
  6. Natalie J. Miller, Anthony D. Postle, Sandra Orgeig, Grielof Koster, and Christopher B. Daniels, “The composition of pulmonary surfactant from diving mammals,” Respiratory Physiology and Neurobiology 152 (2006): 152-168.
  7. Slijper, op. cit., 100-101, 108.
  8. Frank E. Fish, John T. Beneski, and Darlene R. Ketten, “Examination of the three-dimensional geometry of cetacean flukes using computed tomography scans: Hydrodynamic implications,” Anatomical Record 290 (2007): 614-623.
  9. Sentiel A. Rommel, D. Ann Pabst, William A. McLellan, James G. Mead, and Charles W. Potter, “Anatomical evidence for a countercurrent heat exchanger associated with dolphin testes,” Anatomical Record 232 (1992): 150-156.
  10. Slijper, op. cit., 381-386.
  11. Jonathan Wells, Zombie Science (Seattle: Discovery Institute Press, 2017), 107-112.

Artículo publicado originalmente en inglés por Jonathan Wells Ph.D. en Evolution News & Science Today