Elisabeth Vrba, la mosquetera que revolucionó la paleobiología

El pasado 5 de febrero falleció la paleobióloga Elisabeth S. Vrba a los 82 años. Lo más probable es que este nombre no lo hayas escuchado nunca. Curiosamente, tampoco es demasiado conocida entre las personas expertas en evolución de nuestro país. Y sin embargo Vrba fue una de las mentes más brillantes que han dado las disciplinas evolutivas. Sus estudios iniciales se centraron en la evolución de antílopes africanos extintos. Pero su labor fue mucho más allá de describir especies nuevas.

Con ayuda de los fósiles formuló nuevos conceptos e hipótesis disruptivas que permitieron integrar la teoría evolutiva dominante en la segunda mitad del siglo XX, el neodarwinismo, con las nuevas evidencias derivadas del estudio del registro fósil.

Una mosquetera frente al paradigma

Entre los años 30 y 70 del siglo XX la paleobiología (la ciencia que utiliza los fósiles para entender cómo ha evolucionado la vida) estaba aún en fase embrionaria. El estudio de los fósiles estaba considerado más una herramienta de la Geología que una disciplina con entidad propia para estudiar la evolución. Gran parte de la comunidad paleontológica no terminaba de abrazar el darwinismo derivado de las ideas propuestas en 1858 por Darwin y Wallace sobre el origen de las especies por selección natural, debido a dos razones principales. Primero, la mayoría de especialistas de la época creían que la evolución seguía una dirección predefinida, como si las especies estuvieran programadas para seguir ciertas sendas evolutivas marcadas. Segundo, las especies parecían surgir de golpe y luego apenas cambiaban durante millones de años.

Esto chocaba de frente con la idea de cambio constante y gradual impulsado por la selección natural. Ernst Mayr, una de las figuras clave del nuevo paradigma neodarwinista que en los años 40 integró el darwinismo original con los avances en genética y otras disciplinas, se lamentaba de que los pocos paleontólogos que aceptaban plenamente la vigencia de la selección natural apenas publicaban sobre evolución. Con estos mimbres, la paleobiología tenía pocas probabilidades de tener un impacto teórico en la corriente dominante de las ciencias evolutivas. Pero en los años 70 y 80 todo cambió.

Tras sus estudios de doctorado, finalizados en 1974 en la Universidad de Ciudad del Cabo, Vrba (Hamburgo, 1942 - New Haven EE UU, 2025) tenía un gran conocimiento del registro fósil de los antílopes del continente africano y ya había publicado dos artículos en la prestigiosa revista Nature como autora única. Sobre estas bases fundó sus primeras ideas evolutivas, que reflejó en un impresionante artículo de 1980 bajo el rotundo título Evolución, especies y fósiles: ¿cómo evoluciona la vida?. Su trabajo llamó la atención de Stephen J. Gould y Niles Eldredge, que en 1972 habían propuesto la teoría del equilibrio puntuado, según la cual los mayores cambios evolutivos se concentran sobre todo en los momentos en los que aparece una especie nueva, y luego las especies permanecen prácticamente inalteradas durante largos periodos de tiempo.

Los avances en genética y en el estudio de las especies actuales habían mostrado que la existencia de barreras físicas, tales como montañas, ríos o islas, que separan poblaciones e impiden que sus individuos se reproduzcan entre sí, produce un aislamiento genético de las mismas que permite el desarrollo de nuevas especies diferenciadas. Este mecanismo era perfecto para explicar la aparición casi repentina de nuevas especies. También permitía explicar algo muy común en el registro fósil: la convivencia de ancestros y descendientes durante millones de años. Hoy lo damos casi por sentado. Incluso sabemos que formas muy primitivas de homínidos han sobrevivido hasta hace relativemente poco. Pero en aquellos años estas ideas recibieron ataques furibundos por parte de la comunidad evolutiva.

En el trabajo original de Darwin y sobre todo en sus interpretaciones más ortodoxas se postulaba que las nuevas especies siempre eran superiores a sus ancestros y evolucionaban de forma continua diferenciándose de las anteriores, evitando así una competencia directa. Incluso así, esto irremediablemente terminaba con la extinción de la especie ancestral, incapaz de competir con sus “descendientes mejorados”. En el modelo del equilibrio puntuado la separación por barreras geográficas permitía que los ancestros y descendientes convivieran una vez que estos volvían a ocupar las zonas donde vivían sus antecesores.

No obstante, quedaban piezas por encajar. Por ejemplo, si no hay cambio neto dentro de las especies, ¿cómo se explica que cuando miramos la evolución de un linaje de especies sea común ver que cambian de tamaño a lo largo del tiempo, o que desarrollen cornamentas cada vez más bizarras, o tengan cada vez conchas más enrevesadas? En ese momento, Vrba comenzó una intensa colaboración con Gould y Eldredge.

Se autodenominaron “los tres mosqueteros” y sus estudios sacudieron los cimientos de la teoría evolutiva. Aquí es donde Vrba hizo uso de su brillantez y de su valentía. “Me interesa ampliar las fronteras de la ciencia, no navegar mi barco por mares tranquilos”, llegaría a decir en una de las pocas entrevistas que dio a lo largo de su vida.

Especies, cambio climático y evolución

Darwin había centrado su idea de la evolución en la selección de unos individuos frente a otros (la selección natural) como mecanismo para que las especies cambiaran. Pero cuando miramos a los fósiles vemos que, como los individuos, las especies tienen una duración limitada, con un nacimiento y una extinción, y a grandes rasgos prácticamente no cambian durante su existencia (¡algo que ya había propuesto Giovanni Battista Brocchi en 1814!). ¡Pero los linajes de especies sí cambian! ¿Cómo se encaja todo esto? Afortunadamente Darwin, sin darse cuenta, había entrevisto la solución al problema. Solo era cuestión de desencorsetarse, teóricamente hablando.

Para enhebrar una teoría evolutiva capaz de explicar lo que nos cuentan los fósiles, Vrba llevó el darwinismo a nuevos límites. Algunas especies duran más tiempo, teniendo más oportunidad de producir más especies similares. Otras especies se extinguen más rápido, incluso sin darles tiempo a generar nuevas especies. De manera que los cambios que vemos cuando miramos la historia evolutiva de un linaje de especies deben responder a la supervivencia de unas especies respecto a otras. Vrba conjugó darwinismo y fósiles jugando con diferentes niveles de selección: selección a nivel de individuo y selección de especies.

En algunos de sus trabajos más influyentes, Vrba profundizó en cómo encaja la selección en estos dos niveles. Para ella, la característica principal que define la subsistencia y la proliferación de las especies de mamíferos terrestres era la variedad de tipos de ecosistemas (o biomas) que son capaces de habitar. He aquí una característica propia de la especie, no del individuo. Por ejemplo, la especie del leopardo ocupa varios biomas, desde los desiertos de Sudáfrica hasta los bosques templados del norte de China, a pesar de que cada leopardo suele pasar su vida en un solo hábitat. Durante los grandes cambios climáticos, como las glaciaciones, la distribución geográfica de los biomas cambia. Unos aumentan de tamaño, otros desaparecen, otros se fragmentan. De esta forma, mientras que aquellas especies capaces de ocupar varios biomas apenas se ven afectadas por estos vaivenes, las especies que estén restringidas a un bioma tendrán su destino ligado a dicho ecosistema, fragmentándose o extinguiéndose con él. Y si una especie se fragmenta con su bioma, entonces es más probable que las poblaciones que la forman se vean aisladas genéticamente y puedan dar lugar a nuevas especies. Aquí Vrba hila su selección de especies con la especiación por barreras que vimos antes, solo que para ella las barreras pueden ser también los límites entre biomas, no necesariamente accidentes geográficos. Independientemente de los rasgos de los individuos que las forman, la extinción y la proliferación de las especies parecían dictadas por su afinidad a los biomas. De esta forma, evolución, extinción y cambios climáticos quedaban estrechamente conectados. Los planteamientos de Vrba se anticiparon varias décadas a la idea, hoy plenamente aceptada, de que los cambios climáticos pueden suponer momentos decisivos para la biosfera.

Al estudiar fósiles de mamíferos africanos de los últimos 5 millones de años, Vrba constató que existen momentos en los que se producen muchas extinciones y apariciones de nuevas especies de golpe. Y, curiosamente, estos pulsos de cambio no solo afectaron a las especies de antílopes, sino a muchos otros mamíferos, incluidos los homínidos.

El legado de Vrba

Vrba también nos enseñó que para pensar en algo primero hay que darle un nombre. En biología evolutiva tendemos a pensar que toda característica de un organismo con una función es una adaptación. Pero estrictamente hablando una adaptación es un rasgo que ha aparecido y evolucionado con una función (ad + aptus, hacia lo apto). Entonces, ¿cómo se llama un rasgo que desempeña una función diferente a la que tuvo cuando apareció por primera vez? Para estos casos, se había extendido el uso del término preadaptación, un término incómodo para los especialistas por su aire de predestinación. En su artículo más citado, publicado con Steven J. Gould en 1982, Vrba propuso que debemos llamar a estos rasgos exaptaciones, rasgos aptos (aptus) a partir de (ex) algo que ya existe. Así, por ejemplo, las plumas en los dinosaurios terópodos fueron primero una adaptación que mejoraba la termorregulación, y luego se convirtieron en exaptaciones a la ornamentación y el vuelo.

A sus trabajos evolutivos se añadieron más estudios sobre las faunas africanas. En 1986 se convirtió en profesora de la Universidad de Yale, donde trabajó durante el resto de su carrera. Vrba pasaría los siguientes años trabajando en la consolidación de varias de sus hipótesis para dar forma a lo que en 1992 bautizó como la teoría del hábitat, que, entre otras cosas, ponía de relieve el papel de los cambios climáticos en nuestra propia evolución. Somos el resultado de la azarosa historia climática del planeta.

Las reformulaciones y nuevos conceptos que Vrba propuso nos hablan de una evolución con muchos niveles de complejidad. La vida en la Tierra se mueve al ritmo impredecible que marcan los cambios ambientales, que dictan la extinción y la multiplicación de especies. En este contexto, la selección natural trabaja con lo que tiene a mano, no se anticipa a lo que está por venir. Su visión invita a abrazar el azar y la complejidad, convirtiendo el estudio de la evolución en una tarea aún más estimulante. Elisabeth Vrba ayudó a subvertir el cliché, generalmente asociado a estereotipos masculinos, de la paleobiología como una disciplina condenada a ser más popular por los fósiles que desentierra que por las verdades que revela. La mejor medida de su enorme legado será, sin duda, la inspiración que deja a las futuras generaciones de científicas.

Juan López Cantalapiedra (@singerstone) es investigador en el Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Ana Rosa Gómez Cano (@argcPALEO) es paleobióloga y comunicadora en Transmitting Science y Mujeres con los pies en la Tierra.

Manuel Hernández Fernández (@hdezfdez) es catedrático en la Universidad Complutense de Madrid.