Neil Shubin: "El tiktaalik és una prova de la teoria de l'evolució"

La prodigiosa intuïció de Charles Darwin va preveure que al llarg de la història de la vida les espècies van anar canviant i que, per tant, hi hauria d’haver una gradació contínua entre les espècies més antigues i les més modernes. La idea, que avui ens sembla perfectament natural, va topar amb la rigidesa de la mentalitat victoriana, en part perquè aleshores hi havia poques proves, pocs fòssils d’antics animals que fossin prou propers per il·lustrar-ho. Al llarg dels segles XIX, XX i XXI s’han anat trobant fòssils que han omplert els buits de la història de la vida i s’han visualitzat millor aquestes transicions, però n’hi havia una que a principis del segle XXI encara estava pendent: la de les formes de vida que van representar la transició dels animals aquàtics als terrestres.

Mentre estudiava fòssils de peixos a principis dels anys noranta, al paleontòleg nord-americà Neil Shubin se li va acudir buscar proves d’aquesta transició. I va utilitzar la teoria de l’evolució i el registre geològic per predir on es podrien trobar. Després de sis anys d’excavacions a l’Àrtic canadenc va descobrir una vintena d’exemplars fossilitzats d’un animal que va anomenar tiktaalik (peix d’aigües baixes en inuktitut, un de les llengües natives del nord del Canadà). El tiktaalik tenia característiques dels peixos i també dels animals terrestres, amb la qual cosa representava una baula entre la vida aquàtica i la terrestre. Shubin es va fer mundialment famós.

Aquesta setmana ha visitat Barcelona per impartir una conferència al CosmoCaixa en el marc del cicle Grans de la ciència, que acull personalitats que han fet descobriments excepcionals, i participar al simposi Gens, cèl·lules i embrions en el desenvolupament i l'evolució: Pere Alberch, 25 anys després, organitzat per la Universitat Pompeu Fabra i el Laboratori Europeu de Biologia Molecular (EMBL Barcelona).

Vostè sosté que ser un paleontòleg expert en peixos és la millor manera d’ensenyar anatomia humana.

— Vaig ensenyar anatomia humana a l’escola de medicina de la Universitat de Chicago molts anys i els estudiants sempre es preguntaven per què un expert en peixos fòssils els ensenyava anatomia humana. La resposta és que alguns dels millors mapes dels nostres cossos es troben en els cossos d’altres criatures, que són fonamentals per entendre els nostres. Entendre les aletes, per exemple, ens permet entendre l’estructura bàsica de les nostres extremitats. Entendre els nervis del cap d’un peix o d’un tauró ens ajuda a entendre el nostre cablejat nerviós, que és més complex. Els peixos són una versió més simple de nosaltres amb els mateixos fonaments arquitectònics, amb la qual cosa són molt útils per ensenyar. D’aquesta manera, els estudiants veuen els seus cossos en formes més simples i, a més, s’adonen que estem íntimament emparentats amb els peixos. És una gran eina pedagògica.

Durant la gravació del documental Your inner fish (El teu peix interior) va descobrir una persona amb un forat a prop de l’orella que és un vestigi de les brànquies dels peixos.

— Durant el desenvolupament embrionari hi ha una sèrie de parts del cos que comencen sent com les dels peixos i després es diferencien. Les mandíbules i alguns ossos de l’oïda, per exemple, inicialment formen part d’aquest sistema de brànquies, com la cavitat de la veu o alguns nervis. Algunes vegades hi ha errors durant el desenvolupament i queden forats a la pell o espais buits dins del cap. Quan estàvem filmant el documental, la Molly, una amiga, em va dir, mira, jo tinc una brànquia. Es referia a un petit forat al costat de l’orella, sí. I ho vam incloure al documental.

La història del tiktaalik va començar fa trenta anys amb l’estudi dels peixos de fa 400 milions d’anys.

— Estava molt interessat en la transició de la vida des de l’aigua al medi terrestre. I quan ets un caçador de fòssils com jo, busques llocs al món on hi pugui haver aquestes transicions. Per començar, has de buscar les roques de l’edat correcta i del tipus adequat, que hagin permès la conservació de fòssils. Així que primer fas una cerca en mapes geològics, que, per interessos econòmics, tots els països tenen fets. Un cop analitzats els mapes, vam començar a excavar a principis dels 90 a Pennsilvània, però era molt difícil perquè les roques que podíem investigar eren massa joves i les que ens interessaven estaven cobertes de boscos o de ciutats. Al final, vam arribar a la conclusió que les millors roques les trobaríem a l’Àrtic canadenc. Allà hi havia hagut rius i corrents d’aigua que fa 375 milions d’anys havien format una mena de delta i les roques tenien l’edat adequada.

Però l’Àrtic és un lloc molt gran!

— Això era el que ens intimidava. La zona que ens interessava feia 1.500 quilòmetres d’est a oest. I els fòssils són molt petits!

Com s’ho van fer?

— Vam anar a un lloc, vam aprendre coses, vam errar i vam aprendre encara més coses, i així successivament. Vam començar a la part oest, que era bona sobre el paper, però un cop allà, de seguida vam veure que les roques no eren adequades per conservar fòssils. Ens vam traslladar a l’est. Va ser una mica millor. Vam començar a trobar fòssils de peixos, però molt fragmentats. Estàvem buscant en una zona de rius molt cabalosos que ho havien esmicolat tot i necessitàvem una zona de corrents d’aigua més tranquils. Aleshores vam anar una mica més al nord. Al cap de sis anys, vam trobar el lloc adequat. Abans de trobar el primer fòssil gairebé complet de tiktaalik feia dues setmanes que fèiem broma. "El que m’agradaria seria trobar una cara de peix mirant-me directament des de les roques", dèiem. I això és exactament el que vam trobar. Havíem treballat sis anys per a aquell moment.

Com va ser el moment?

— Feia molt mal temps i hi havia molts dies que no podíem ni treballar. El jaciment era a uns tres quilòmetres del campament i havíem de caminar per llocs plens de fang sota la pluja i un vent terrible. Estàvem treballant en una capa de sediments i de sobte vam veure la punta d’un morro que sobresortia. Ens vam mirar i vam pensar "L’hem trobat!" A més, si el morro sobresortia volia dir que potser trobaríem la resta de l’esquelet a continuació. Un cop vam descobrir aquesta punta del morro, teníem un nou problema. Com que feia tan mal temps, no sabíem si tindríem prou temps per extreure el fòssil. I aleshores en vam trobar dos més. I resulta que, un cop extret en forma d’un bloc de roca que s’havia de treballar al laboratori per obtenir-ne el fòssil, no teníem res per embolicar-los i vam utilitzar la lona de les cadires del campament. Érem sis i ens vam quedar amb dues cadires.

Com és el tiktaalik?

— N’hem trobat 20 individus i durant molts anys havíem trobat fragments de fòssils que no sabíem de què eren però que després de trobar el tiktaalik ens vam adonar que eren de la mateixa espècie. Els individus més petits fan un metre i els més grossos en fan tres. L’espècimen que sempre apareix per tot arreu és un exemplar que feia un metre i mig. D’entrada s’assembla molt a un peix. Té escates a l’esquena, aletes i la textura dels ossos que correspon als peixos. Però, després, com tots els animals amb extremitats, té coll, el cap no està directament connectat a les espatlles. Té el cap pla, com els primers animals amfibis de quatre potes. I si et fixes en les aletes, veus una estructura òssia que es correspon a la del nostre braç superior, avantbraç i canell. També té un maluc molt gros. Hi ha una barreja de característiques.

També té pulmons?

— Uns pulmons primitius, sí. De fet, els pulmons van aparèixer en animals aquàtics molt abans que hi hagués animals terrestres. Fins i tot hi ha peixos actuals que tenen pulmons. Animals com el tiktaalik tenien brànquies i pulmons i potser feien servir més les brànquies, però feien servir els pulmons per explorar el mon fora de l’aigua o per respirar quan s’assecaven els cursos d’aigua on vivien. Els pulmons ja existien molt abans que el tiktaalik.

El tiktaalik era, doncs, justament el que estaven buscant.

— Exacte.

La troballa va tenir molta notorietat als Estats Units.

— Va coincidir amb un moment interessant. Quan vam trobar el tiktaalik hi havia un debat molt intens als Estats Units sobre si a les escoles s’havia d’ensenyar evolució o creacionisme. Hi havia molta gent que deia que no hi havia prou proves de l’evolució perquè no hi havia animals de transició entre les espècies del registre fòssil. I el que havíem fet era justament trobar-ne un. La troballa va encaixar en el context social dels Estats Units el 2006.

D’alguna manera, era una prova que la teoria de l’evolució podia fer prediccions que es podien comprovar experimentalment.

— Correcte. No ens vam trobar el tiktaalik per casualitat, sinó que ho vam planificar. Vam analitzar la recerca que havia fet altra gent i havíem estudiat la teoria de l’evolució i la història geològica de la Terra. I, fent servir totes aquestes eines, vam ser capaços de preveure on podríem trobar el fòssil d’un animal que representés la transició entre la vida aquàtica i la terrestre. M’agrada explicar-ho perquè mostra com avança el coneixement. Una bona teoria ajuda a fer prediccions sobre el que desconeixem. Els científics explorem el que desconeixem. Amb quines eines? Amb tecnologia, però també amb teories, idees i hipòtesis. El tiktaalik és una prova de la teoria de l’evolució.

Quan es troba una baula perduda en l’evolució de la vida, com el tiktaalik, apareixen dos forats nous en el registre fòssil, el d’abans i el de després.

— Quan fas un descobriment científic respons a una pregunta però en crees de noves i més precises. I les preguntes no s’acaben perquè el nostre coneixement de l’Univers és limitat. Vam trobar el tiktaalik, molt bé, però ara vull saber com van evolucionar les seves aletes per caminar i si caminava sobre dues o quatre potes. Tenia el maluc molt gros, o sigui que podria haver caminat sobre quatre potes, però potser feia servir les aletes posteriors per nedar i les davanteres per caminar. També vull saber com eren les aletes immediatament anteriors i com la pelvis del tiktaalik va evolucionar per donar lloc a la nostra. La cerca mai s’acaba.

Què han descobert després del tiktaalik?

— Hem tornat uns quants anys a l’Àrtic. Aquest any hi havíem de tornar però vam tenir un accident d’helicòpter i vam haver de marxar. Hi hem trobat molts més fòssils. No hi havia només el tiktaalik sinó tot un ecosistema meravellós format per moltes espècies diferents de peixos. Alguns són cosins del tiktaalik i són més aquàtics, o sigui que ens estan ajudant a omplir tots aquest buits. I ara volem buscar en roques més antigues per anar tirant enrere en el temps i veure formes encara més anteriors. L’Àrtic és un lloc molt gran i encara queden moltes zones per explorar.