Árbol de la vida (biología) | Charles Darwin fue el primero en utilizar esta metáfora en la biología moderna

Precursores

Lamarck

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) elaboró el primer árbol ramificado de animales en su Philosophie Zoologique (1809). Era un árbol invertido que comenzaba con los gusanos y terminaba con los mamíferos. Sin embargo, Lamarck no creía en la descendencia común de toda la vida. En cambio, creía que la vida consiste en líneas paralelas separadas que avanzan de lo simple a lo complejo.

Hitchcock

El geólogo estadounidense Edward Hitchcock (1763-1864) publicó en 1840 el primer árbol de la vida basado en la paleontología en su Geología elemental. En el eje vertical están los periodos paleontológicos. Hitchcock hizo un árbol separado para las plantas (izquierda) y los animales (derecha). Los árboles de plantas y animales no están conectados en la parte inferior del gráfico. Además, cada árbol comienza con múltiples orígenes. Sin embargo, no eran árboles evolutivos, porque Hitchcock creía que una deidad era el agente del cambio.

Vestigios

La primera edición de Vestigios de la historia natural de la creación, de Robert Chambers, se publicó de forma anónima en 1844. Contenía un diagrama en forma de árbol en el capítulo "Hipótesis del desarrollo de los reinos vegetal y animal". Muestra un modelo de desarrollo embriológico en el que los peces (F), los reptiles (R) y las aves (B) representan ramas de un camino que conduce a los mamíferos (M).

En el texto, esta idea de árbol ramificado se aplica tímidamente a la historia de la vida en la Tierra: "puede haber ramificaciones".^p191

 
Carta paleontológica desplegable de Edward Hitchcock en "Geología elemental" (1840)  


Diagrama de Vestigios de la historia natural de la creación, 1844. p212  

El árbol de la vida de Darwin

Charles Darwin (1809-1882) fue el primero en elaborar un árbol evolutivo de la vida. Se mostró muy cauto sobre la posibilidad de reconstruir la historia de la vida. En Sobre el origen de las especies (1859), capítulo IV, presentó un diagrama abstracto de un árbol de la vida teórico para las especies de un gran género sin nombre (véase la figura).

En palabras del propio Darwin "Así, las pequeñas diferencias que distinguen a las variedades de la misma especie, tenderán constantemente a aumentar hasta llegar a igualar las mayores diferencias entre las especies del mismo género, o incluso de géneros distintos".

Se trata de una ramificación sin nombres de especies, a diferencia del árbol más lineal que hizo Ernst Haeckel años después.

En su resumen a la sección revisada en la 6ª edición de 1872, Darwin explica sus puntos de vista sobre el Árbol de la Vida:

Las afinidades de todos los seres de una misma clase han sido representadas a veces por un gran árbol. Creo que este símil dice en gran medida la verdad. Las ramitas verdes y en ciernes pueden representar las especies existentes; y las producidas durante años anteriores pueden representar la larga sucesión de especies extinguidas...
 Las ramas divididas en grandes ramas, y éstas en ramas menores y más pequeñas, fueron ellas mismas una vez, cuando el árbol era joven, ramitas en ciernes; y esta conexión de los brotes anteriores y actuales por medio de ramas ramificadas bien puede representar la clasificación de todas las especies extinguidas y vivas en grupos subordinados.
 De las muchas ramitas que florecieron cuando el árbol era un mero arbusto, sólo dos o tres, ahora convertidas en grandes ramas, sobreviven todavía y soportan las otras ramas; así con las especies que vivieron durante períodos geológicos muy pasados, muy pocas han dejado descendientes vivos y modificados. Desde el primer crecimiento del árbol, muchos miembros y ramas se han descompuesto y han caído; y estas ramas caídas de diversos tamaños pueden representar aquellos órdenes, familias y géneros enteros que ahora no tienen representantes vivos, y que sólo conocemos en estado fósil.
Al igual que aquí y allá vemos una rama delgada y rezagada que brota de una bifurcación en la parte baja de un árbol, y que por alguna casualidad se ha visto favorecida y sigue viva en su cima, así vemos de vez en cuando un animal como el Ornithorhynchus (ornitorrinco) o el Lepidosiren (pez pulmonado sudamericano), que en cierta medida conecta por sus afinidades dos grandes ramas de la vida, y que aparentemente se ha salvado de la competencia fatal por haber habitado una estación protegida.
 Como los brotes dan lugar por crecimiento a nuevos brotes, y éstos, si son vigorosos, se ramifican y superan por todos lados a muchas ramas más débiles, así por generación creo que ha sido con el gran Árbol de la Vida, que llena con sus ramas muertas y rotas la corteza de la tierra, y cubre la superficie con sus ramificaciones siempre ramificadas y hermosas.

- Darwin, 1872.

 
La imagen del Árbol de la Vida que apareció en la obra de Darwin Sobre el origen de las especies por selección natural, de 1859. Fue la única ilustración del libro  

El árbol de la vida hoy

El modelo de árbol se sigue considerando válido para las formas de vida eucariotas. Las investigaciones sobre las primeras ramas del árbol de los eucariotas sugieren un árbol con cuatro supergrupos o con dos supergrupos. Todavía no parece haber un consenso; en un artículo de revisión, Roger y Simpson concluyen que "con el actual ritmo de cambio en nuestra comprensión del árbol de la vida eucariota, deberíamos proceder con precaución".

Los biólogos reconocen ahora que los procariotas, las bacterias y las arqueas, tienen la capacidad de transferir información genética entre organismos no relacionados mediante la transferencia horizontal de genes (HGT). La recombinación, la pérdida de genes, la duplicación y la creación de genes son algunos de los procesos por los que los genes pueden transferirse dentro de las especies bacterianas y arqueas y entre ellas, causando una variación que no se debe a la transferencia vertical. Cada vez hay más pruebas de que el HGT se produce dentro de los procariotas a nivel unicelular y multicelular, y ahora surge la opinión de que el árbol de la vida ofrece una imagen incompleta de la evolución de la vida. Es una herramienta útil para comprender los procesos básicos de la evolución, pero no puede explicar toda la complejidad de la situación.

 
Árbol de la vida actual que muestra las transferencias genéticas horizontales.  

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