Pe 5 februarie, paleobiologul Elisabeth S. Vrba a decedat la vârsta de 82 de ani.

Probabil că nu ați auzit niciodată acest nume. În mod curios, nu este prea cunoscută nici printre experții în evoluție din țara noastră. Și totuși, Vrba a fost una dintre cele mai strălucite minți din disciplinele evolutive. Studiile sale inițiale s-au concentrat pe evoluția antilopelor africane dispărute. Dar munca ei a mers mult mai departe decât descrierea unor noi specii. Cu ajutorul fosilelor, ea a formulat noi concepte și ipoteze disruptive care au permis integrarea teoriei evoluționiste dominante în a doua jumătate a secolului XX, neodarwinismul, cu noile dovezi derivate din studiul înregistrărilor fosile.

O luptătoare împotriva paradigmei

Între anii '30 și '70 ai secolului XX, paleobiologia (știința care utilizează fosilele pentru a înțelege cum a evoluat viața) era încă în faza embrionară. Studiul fosilelor era considerat mai mult un instrument al geologiei decât o disciplină cu entitate proprie pentru a studia evoluția. O mare parte a comunității paleontologice nu îmbrățișa pe deplin darwinismul derivat din ideile propuse în 1858 de Darwin și Wallace despre originea speciilor prin selecție naturală, din două motive principale. În primul rând, majoritatea specialiștilor de la acea vreme credeau că evoluția urmează o direcție predefinită, ca și cum speciile ar fi programate să urmeze anumite căi evolutive marcate. În al doilea rând, speciile păreau să apară brusc și apoi abia se schimbau timp de milioane de ani.

Acest lucru se ciocnea frontal cu ideea de schimbare constantă și graduală impulsionată de selecția naturală. Ernst Mayr, una dintre figurile cheie ale noii paradigme neodarwiniste care în anii '40 a integrat darwinismul original cu progresele din genetică și alte discipline, se plângea că puținii paleontologi care acceptau pe deplin validitatea selecției naturale abia publicau despre evoluție. În acest context, paleobiologia avea puține șanse de a avea un impact teoretic asupra curentului dominant al științelor evoluționiste. Dar în anii '70 și '80 totul s-a schimbat.

După studiile de doctorat, finalizate în 1974 la Universitatea din Cape Town, Vrba (Hamburg, 1942 - New Haven SUA, 2025) avea o vastă cunoaștere a înregistrărilor fosile ale antilopelor de pe continentul african și publicase deja două articole în prestigioasa revistă Nature ca autor unic. Pe aceste baze și-a fondat primele idei evoluționiste, pe care le-a reflectat într-un articol impresionant din 1980 sub titlul răsunător Evoluție, specii și fosile: cum evoluează viața?. Lucrarea sa a atras atenția lui Stephen J. Gould și Niles Eldredge, care în 1972 propuseseră teoria echilibrului punctat, conform căreia cele mai mari schimbări evolutive se concentrează mai ales în momentele în care apare o nouă specie, iar apoi speciile rămân practic neschimbate pentru perioade lungi de timp.

Progresele în genetică și în studiul speciilor actuale arătaseră că existența barierelor fizice, precum munții, râurile sau insulele, care separă populațiile și împiedică indivizii lor să se reproducă între ei, produce o izolare genetică a acestora care permite dezvoltarea de noi specii diferențiate. Acest mecanism era perfect pentru a explica apariția aproape bruscă a noilor specii. De asemenea, permitea explicarea unui lucru foarte comun în înregistrările fosile: coexistența strămoșilor și descendenților timp de milioane de ani. Astăzi o luăm aproape ca atare. Știm chiar că forme foarte primitive de hominizi au supraviețuit până relativ recent. Dar în acei ani, aceste idei au primit atacuri furibunde din partea comunității evoluționiste.

În lucrarea originală a lui Darwin și mai ales în interpretările sale mai ortodoxe, se postula că noile specii erau întotdeauna superioare strămoșilor lor și evoluau în mod continuu, diferențiindu-se de cele anterioare, evitând astfel o concurență directă. Chiar și așa, acest lucru se termina inevitabil cu extincția speciei ancestrale, incapabilă să concureze cu „descendenții săi îmbunătățiți”. În modelul echilibrului punctat, separarea prin bariere geografice permitea ca strămoșii și descendenții să coexiste odată ce aceștia din urmă reocupau zonele în care trăiau predecesorii lor.

Cu toate acestea, rămâneau piese de pus la punct. De exemplu, dacă nu există o schimbare netă în interiorul speciilor, cum se explică faptul că atunci când privim evoluția unei linii de specii este comun să vedem că își schimbă dimensiunea de-a lungul timpului, sau că dezvoltă coarne din ce în ce mai bizare, sau au cochilii din ce în ce mai complicate? În acel moment, Vrba a început o colaborare intensă cu Gould și Eldredge.

S-au autodenumit „cei trei mușchetari” și studiile lor au zguduit bazele teoriei evoluționiste. Aici Vrba și-a folosit strălucirea și curajul. „Mă interesează să extind granițele științei, nu să-mi navighez nava pe mări liniștite”, avea să spună într-unul dintre puținele interviuri pe care le-a acordat de-a lungul vieții.

Specii, schimbări climatice și evoluție

Darwin își concentrase ideea evoluției pe selecția unor indivizi în detrimentul altora (selecția naturală) ca mecanism prin care speciile se schimbă. Dar când ne uităm la fosile, vedem că, la fel ca indivizii, speciile au o durată limitată, cu o naștere și o extincție, și, în linii mari, practic nu se schimbă în timpul existenței lor (ceva ce Giovanni Battista Brocchi propusese deja în 1814!). Dar descendențele speciilor se schimbă! Cum se potrivește totul? Din fericire, Darwin, fără să-și dea seama, întrezărise soluția problemei. Era doar o chestiune de a ieși din tipare, teoretic vorbind.

Pentru a elabora o teorie evoluționistă capabilă să explice ceea ce ne spun fosilele, Vrba a dus darwinismul la noi limite. Unele specii durează mai mult, având mai multe oportunități de a produce mai multe specii similare. Alte specii se sting mai repede, chiar fără a le da timp să genereze noi specii. Astfel, schimbările pe care le vedem când privim istoria evolutivă a unei linii de specii trebuie să răspundă supraviețuirii unor specii față de altele. Vrba a combinat darwinismul și fosilele, jucându-se cu diferite niveluri de selecție: selecție la nivel de individ și selecție de specii.

În unele dintre cele mai influente lucrări ale sale, Vrba a aprofundat modul în care selecția se potrivește la aceste două niveluri. Pentru ea, principala caracteristică ce definește subzistența și proliferarea speciilor de mamifere terestre era varietatea tipurilor de ecosisteme (sau biomuri) pe care sunt capabile să le locuiască. Iată o caracteristică proprie speciei, nu individului. De exemplu, specia leopardului ocupă mai multe biomuri, de la deșerturile din Africa de Sud până la pădurile temperate din nordul Chinei, deși fiecare leopard își petrece de obicei viața într-un singur habitat. În timpul marilor schimbări climatice, cum ar fi glaciațiunile, distribuția geografică a biomurilor se schimbă. Unele cresc în dimensiune, altele dispar, altele se fragmentează. În acest fel, în timp ce acele specii capabile să ocupe mai multe biomuri abia sunt afectate de aceste fluctuații, speciile care sunt limitate la un singur biom își vor avea destinul legat de acel ecosistem, fragmentându-se sau stingându-se odată cu el. Și dacă o specie se fragmentează odată cu biomul său, atunci este mai probabil ca populațiile care o formează să fie izolate genetic și să poată da naștere unor noi specii. Aici Vrba își împletește selecția de specii cu speciația prin bariere pe care am văzut-o înainte, doar că pentru ea barierele pot fi și limitele dintre biomuri, nu neapărat accidente geografice. Indiferent de trăsăturile indivizilor care le formează, extincția și proliferarea speciilor păreau dictate de afinitatea lor față de biomuri. În acest fel, evoluția, extincția și schimbările climatice erau strâns legate. Abordările lui Vrba au anticipat cu câteva decenii ideea, astăzi pe deplin acceptată, că schimbările climatice pot reprezenta momente decisive pentru biosferă.

Studiind fosilele de mamifere africane din ultimii 5 milioane de ani, Vrba a constatat că există momente în care se produc multe extincții și apariții de noi specii dintr-o dată. Și, în mod curios, aceste impulsuri de schimbare nu au afectat doar speciile de antilope, ci și multe alte mamifere, inclusiv hominizii.

Moștenirea lui Vrba

Vrba ne-a învățat, de asemenea, că pentru a ne gândi la ceva, trebuie mai întâi să-i dăm un nume. În biologia evoluționistă, avem tendința să credem că orice caracteristică a unui organism cu o funcție este o adaptare. Dar, strict vorbind, o adaptare este o trăsătură care a apărut și a evoluat cu o funcție (ad + aptus, spre ceea ce este potrivit). Atunci, cum se numește o trăsătură care îndeplinește o funcție diferită de cea pe care a avut-o când a apărut pentru prima dată? Pentru aceste cazuri, se răspândise utilizarea termenului de preadaptare, un termen incomod pentru specialiști datorită aerului său de predestinare. În cel mai citat articol al său, publicat împreună cu Steven J. Gould în 1982, Vrba a propus să numim aceste trăsături exaptări, trăsături potrivite (aptus) pornind de la (ex) ceva ce există deja. Astfel, de exemplu, penele la dinozaurii teropode au fost mai întâi o adaptare care îmbunătățea termoreglarea, iar apoi au devenit exaptări la ornamentație și zbor.

La lucrările sale evoluționiste s-au adăugat mai multe studii despre faunele africane. În 1986 a devenit profesor la Universitatea Yale, unde a lucrat pentru tot restul carierei sale. Vrba avea să-și petreacă următorii ani lucrând la consolidarea mai multor ipoteze ale sale pentru a da formă a ceea ce în 1992 a botezat ca teoria habitatului, care, printre altele, evidenția rolul schimbărilor climatice în propria noastră evoluție. Suntem rezultatul istoriei climatice întâmplătoare a planetei.

Reformulările și noile concepte pe care Vrba le-a propus ne vorbesc despre o evoluție cu multe niveluri de complexitate. Viața pe Pământ se mișcă în ritmul imprevizibil marcat de schimbările de mediu, care dictează extincția și multiplicarea speciilor. În acest context, selecția naturală lucrează cu ceea ce are la îndemână, nu anticipează ceea ce urmează. Viziunea ei invită la îmbrățișarea hazardului și a complexității, transformând studiul evoluției într-o sarcină și mai stimulantă. Elisabeth Vrba a contribuit la subminarea clișeului, asociat în general cu stereotipurile masculine, al paleobiologiei ca disciplină condamnată să fie mai populară pentru fosilele pe care le dezgroapă decât pentru adevărurile pe care le dezvăluie. Cea mai bună măsură a moștenirii sale enorme va fi, fără îndoială, inspirația pe care o lasă generațiilor viitoare de oameni de știință.

Juan López Cantalapiedra (@singerstone) este cercetător la Muzeul Național de Științe Naturale.

Ana Rosa Gómez Cano (@argcPALEO) este paleobiolog și comunicator la Transmitting Science și Mujeres con los pies en la Tierra.

Manuel Hernández Fernández (@hdezfdez) este profesor la Universitatea Complutense din Madrid.