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

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 foarte cunoscută nici printre experții în evoluție din țara noastră. Și totuși, Vrba a fost una dintre cele mai strălucite minți din domeniul științelor evoluționiste. Studiile sale inițiale s-au concentrat pe evoluția antilopelor africane dispărute. Dar munca ei a mers mult dincolo de descrierea unor specii noi. 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 registrului fosil.

Un deschizător de drumuri în fața paradigmei

Între anii '30 și '70 ai secolului XX, paleobiologia (știința care utilizează fosilele pentru a înțelege cum a evoluat viața) era încă în fază 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 din epocă 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 valabilitatea 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 cunoaștere vastă a registrului fosil al 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 impresionant articol 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 specie nouă, iar apoi speciile rămân practic neschimbate pentru perioade lungi de timp.

Progresele în genetică și în studiul speciilor actuale au arătat că existența unor bariere fizice, precum munții, râurile sau insulele, care separă populațiile și împiedică indivizii să se reproducă între ei, produce o izolare genetică a acestora, permițând dezvoltarea de noi specii diferențiate. Acest mecanism era perfect pentru a explica apariția aproape bruscă a noilor specii. De asemenea, permitea explicarea unui fenomen foarte comun în registrul fosil: conviețuirea strămoșilor și descendenților timp de milioane de ani. Astăzi o considerăm aproape de la sine înțeleasă. Știm chiar că forme foarte primitive de hominizi au supraviețuit până relativ recent. Dar în acei ani, aceste idei au fost atacate cu furie de către comunitatea evoluționistă.

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 continuu, diferențiindu-se de cele anterioare, evitând astfel o competiție directă. Chiar și așa, acest lucru ducea inevitabil la extincția speciei ancestrale, incapabilă să concureze cu „descendenții îmbunătățiți”. În modelul echilibrului punctat, separarea prin bariere geografice permitea strămoșilor și descendenților să conviețuiască odată ce aceștia din urmă reocupau zonele în care trăiseră predecesorii lor.

Cei trei mușchetari ai macroevoluției

Elisabeth Vrba împreună cu Niles Eldredge (stânga) și Steven J. Gould (dreapta). Georg Vrba

Cu toate acestea, mai rămâneau piese de pus la locul lor. De exemplu, dacă nu există o schimbare netă în interiorul speciilor, cum se explică faptul că, atunci când analizăm evoluția unei linii de specii, este comun să vedem că acestea își schimbă dimensiunea de-a lungul timpului, sau că dezvoltă coarne din ce în ce mai bizare, sau că 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”, iar studiile lor au zguduit fundamentele teoriei evoluției. Aici, Vrba și-a folosit strălucirea și curajul. „Mă interesează să extind granițele științei, nu să-mi navighez corabia pe mări liniștite”, avea să spună ea într-unul dintre puținele interviuri pe care le-a dat 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 (un lucru pe care Giovanni Battista Brocchi îl propusese deja în 1814!). Dar liniile de specii se schimbă! Cum se încadrează toate acestea?

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, uneori fără a avea 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 în raport cu altele. Vrba a combinat darwinismul și fosilele, jucându-se cu diferite niveluri de selecție: selecția la nivel de individ și selecția speciilor.

În unele dintre cele mai influente lucrări ale sale, Vrba a aprofundat modul în care selecția se încadrează în 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, în ciuda faptului că fiecare leopard își petrece, de obicei, viața într-un singur habitat. În timpul marilor schimbări climatice, precum glaciațiunile, distribuția geografică a biomurilor se schimbă. Unele cresc în dimensiune, altele dispar, altele se fragmentează. Astfel, în timp ce speciile capabile să ocupe mai multe biomuri sunt abia afectate de aceste fluctuații, speciile care sunt restrânse la un singur biom 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 leagă selecția speciilor de speciația prin bariere pe care am văzut-o anterior, 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, acceptată astăzi pe deplin, 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 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 apt). Atunci, cum se numește o trăsătură care îndeplinește o funcție diferită de cea pe care a avut-o când a apărut prima dată? Pentru aceste cazuri, se răspândise utilizarea termenului de preadaptare, un termen incomod pentru specialiști din cauza 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 apte (*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 ornamentare 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 și-a petrecut următorii ani lucrând la consolidarea mai multor ipoteze ale sale pentru a da formă a ceea ce în 1992 a numit 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.