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02022

Dos siglos explicando la evolución
 
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Ricardo Noguera Solano y Rosaura Ruiz Gutiérrez
   
               
El pensamiento evolutivo como ex­pli­ca­ción de la
transformación de las es­pe­cies es relativamente joven, no tie­ne más de 200 años. En 2009 la idea de la evolución ha sido el centro de con­memoraciones académicas en diversas partes del mundo, por un lado para conmemorar 150 años de la pu­bli­ca­ción de uno de los libros más fa­mo­sos de Charles Darwin, El origen de las especies, publicado en 1859, y por otro, para festejar el bicentenario de dos eventos históricos que casual­men­te coinciden en el tiempo, aunque no así en el espacio: el nacimiento de Dar­win, que tuvo lugar el 12 de febrero de 1809 en Inglaterra, y la publicación en Francia de la Filoso­fía zoológica de Jean Baptiste Lamarck en 1809, obra en la cual se expone la primera argumen­ta­ción extensa sobre la transformación de las especies.
 
El estudio de la evolución biológica ha transformado no sólo nuestra con­­cep­ción acerca de la vida en la Tie­rra, sino que ha impactado todos los ám­bi­tos de la vida humana, ya que, ade­más de brindar una explicación cien­tífica de la biodiversidad, la adaptación, el ori­gen común de todos los seres vivos, la extinción y otros fenómenos bioló­gi­cos, cambió la visión estática y pre­de­ter­mi­na­da del mundo. El reconoci­mien­to de que todo lo vivo se transforma, que hay una explicación plausible a es­te cambio, dejando fuera toda po­si­bi­li­dad de explicaciones sobrena­tu­ra­les, sin dejar de lado el origen de la mis­ma especie humana, ha transfor­ma­do nues­tra mirada del mundo na­tu­ral y ha generado una gran riqueza con­ceptual.
 
De los infusorios a la humanidad

Jean B. Lamarck, naturalista francés, pu­bli­có en 1809 la primera argumen­ta­ción coherente acerca de la trans­for­ma­ción de las especies. Desde 1802 ya había plasmado, en materiales que pre­pa­ra­ba para sus clases, su preocupación por la integración de una ciencia que abarcara el estudio de todas las for­mas vivas, por definir un conjunto de principios relativos a lo vivo, un cuer­po de preceptos, objetivos y pro­pues­tas que publicó en uno de sus li­bros más importantes, la Filosofía zoo­ló­gi­ca, preparada con los materiales que tenía destinados para una obra so­bre los seres vivos, cuyo título sería Bio­lo­gía, y que debía contar con un con­jun­to de principios filosóficos que dieran cuenta del hecho más signifi­ca­ti­vo de la vida: su transformación.
 
Así, en su Filosofía zoológica, de 1809, Lamarck plantea que los fenó­me­nos biológicos pueden explicarse en términos de causas naturales, y que las características de los seres permiten su clasificación. Sin embargo, no que­ría limitarse exclusivamente a des­cri­bir los seres ni a explicar los pro­ce­sos vitales, buscaba dar cuenta del ori­gen y su relación con la anatomía, la fi­sio­lo­gía, el comportamiento, las es­tra­te­gias de reproducción, con el medio, entre otras cosas; quería explicar las causas de la organización de los se­res tal y como se observa, y del desa­rrollo de las facultades que presentan.
 
En su argumentación sostenía que la vida se origina por generación es­pon­tá­nea, la cual ocurre cada vez que factores como el calor, la humedad, la temperatura, los nutrimentos, los cam­pos magnéticos y eléctricos coincide y hacen posible el surgimiento de for­mas simples, de infusorios, cuyas ca­rac­te­rís­ti­cas, en términos de La­marck, son “cuerpos amorfos, gelati­no­sos, trans­­pa­ren­tes, contráctiles y mi­cros­cópicos”. A partir de dichas for­mas sim­ples se ini­cia una serie de trans­for­ma­cio­nes que tienden hacia la formación de se­res cada vez más com­plejos, ya que la vida tiene una ten­den­cia interna a de­sa­rro­llar­se, a par­tir de lo más simple ha­cia lo más complejo, por medio de una serie ordenada de even­tos, un pro­ce­so que interac­túa con las influencias ambientales, pro­vo­can­do cam­bios en los hábitos, con­si­de­ra­dos ca­rac­te­res ad­qui­ri­dos, que son he­re­da­dos de una ge­ne­ra­ción a otra, producien­do a la larga la trans­for­ma­ción de las espe­cies y una ten­den­cia a la com­plejidad.
 
En el esquema evolutivo de Lamarck, el linaje más antiguo es aquél del cual descienden los seres humanos, y es considerado como el más avan­za­do, mientras que los linajes de los organismos más simples son mucho más jóvenes por ser formas menos complejas. El punto inicial de ca­da linaje es un evento de generación espontánea distinto; así, por ejemplo, los seres humanos y los invertebrados no comparten un ancestro común. En este sentido y en lo que respecta a las causas de la transformación de las es­pecies, la propuesta de Darwin es radi­calmente diferente.
 
Sin embargo, la profunda diferencia epistémica y el indudable éxito de la propuesta darwiniana no implica des­co­nocer o negar los grandes méritos de la primera propuesta que puso en entredicho el mito de la creación. Co­mo puede constatarse al final del pri­mer tomo de la Filosofía zoológica, Lamarck no acepta que el creador ha­ya “previsto todas las clases posibles de circunstancias y […] dado a cada es­pe­cie una organización constante, así co­mo una forma determinada e invaria­ble en sus partes”. Con tales ideas no sólo pretendía terminar con las creen­cias generalizadas sobre el mundo na­tu­ral, intentaba explicar la naturaleza del ser humano, ya que la especie hu­ma­na forma parte de la transformación general de la vida, y sus atributos, como la inteligencia y la razón, son pro­piedades naturales que resultan de la organización del sistema nervioso y pueden ser investigadas en términos de causas naturales.
 
Personaje de su tiempo, fue parti­da­rio de la revolución francesa y es­taba convencido de que la transformación no sólo era un asunto que concierne el ámbito biológico sino también el social, ya que la naturaleza le había dado a ca­da individuo “un amor ardiente por la libertad y la soberanía”.
Con la obra de Lamarck, la idea de evolución, que hasta ese momento era empleada para referirse a los procesos del desarrollo embrionario, principal­men­te por los biólogos alemanes, ad­qui­rió su significado actual de trans­for­mación de las especies y, con ese sentido, fue utilizada por sus críticos, como Charles Lyell, y por los que sim­patizaban con la idea de transformación, como Herbert Spencer, a quien se le atribuye, no sin razones, haber di­vul­ga­do el término de “evolución” en In­glaterra con un sentido de “progreso biológico”.

Ancestro común y diversidad biológica

Cincuenta años después de las pro­pues­tas de Lamarck, Charles Darwin pu­bli­có su teoría de la evolución por medio de selecció
n natural. En su libro El ori­gen de las especies, de 1859, esta­blece las ideas que revolucionarían el es­tu­dio de la vida: su origen, transfor­ma­ción, his­to­ria y diversidad en el planeta.
 
En la explicación darwinista, todas las especies, pasadas y presentes, com­parten un ancestro común. Darwin re­cha­zó la idea de que hubiera en la ­vi­da una tendencia inherente en la evolución, en su lugar propuso la explicación causal de evolución por variación y se­lección natural, con lo cual explica por qué los linajes cambian de manera su­ce­si­va y por qué divergen unas formas de otras, dando origen a nuevas espe­cies a partir de un juego entre la va­ria­ción que surge de manera aleatoria (en el sentido de que su origen no tie­ne nin­guna relación con el proceso adap­tativo) y las diferentes presiones ambientales.
 
La propuesta de Lamarck tuvo ­po­co impacto en su tiempo, Darwin la cono­ció en Edimburgo por su maestro Ro­bert Grant, pero en la sociedad bri­tá­ni­ca de entonces prevalecía la creen­cia de que cada especie había sido crea­da directamente por Dios. Es por esto que su explicación natural sobre el ori­gen de las especies se convirtió un siglo y medio después en el ícono de las ideas de la transformación de las especies.
 
La historia de las revolucionarias ideas de Darwin comenzó básica­men­te en el viaje que realizó entre 1831 y 1836 alrededor del mundo abordo del Beagle, un navío inglés en el que viajó casi cinco años, lo que le permitió to­mar notas y datos, así como hacer re­fle­xio­nes sobre diversos aspectos del mun­do natural. Cuando regresó del via­je pre­paró sus notas para publicarlas, pe­ro al hacerlo encontró información que lo llevó a transformar sus ideas so­bre el origen de las especies. Algunos de los datos más importantes fueron la exis­ten­cia de fósiles de organismos ex­tin­tos muy parecidos a las especies ac­tua­les como, por ejemplo, fósiles de ar­ma­di­llos similares en forma pero di­fe­ren­tes en tamaño a los armadillos actuales, o de Macrauchenia, un gran ma­mí­fe­ro parecido a una llama actual pero de mucho mayor tamaño, y que Ri­chard Owen consideró como un ca­mé­li­do. Darwin se preguntaba si no ha­bía acaso alguna relación de paren­tes­co entre aquellas formas extintas y las actuales. Asimismo, encontró impor­tan­te información con respecto de la distribución geográfica de los orga­nis­mos, como la referente a los sinsontes del género Nesomimus, que en realidad fue lo que motivó a Darwin para la construcción de su teoría (y no los pin­zo­nes como se ha popularizado), ya que encontró que las diversas islas tenían una o dos especies diferentes, por lo que se preguntaba si podrían aca­so todas estas especies descender de un ancestro común.
 
Ante la abrumadora cantidad de in­for­ma­ción, Darwin terminó por con­ven­cer­se de que las especies del pla­ne­ta tenían una relación de paren­tes­co y que no se requerían explicaciones sobrenaturales para explicar cómo y por qué se transforman las especies. Él mismo comenta en su autobiografía que en 1837 encontró las respuestas que le permitían comprender di­chas causas naturales de lo que en ese momento se llamaba “el misterio de los misterios”. La respuesta estaba en la variación hereditaria y la selección na­tu­ral. El argumento de su explicación, acompañado de una gran cantidad de evidencias, fue publicado en 1859, después de que, en 1858, reci­bie­ra una carta de un joven naturalista que estaba investigando las causas de la transformación de las especies, y cu­ya teoría era muy cercana a la que él había trabajado durante cerca de vein­te años. Ese joven naturalista era Al­fred Russel Wallace, quien años más tarde se convertiría en el más entu­sias­ta defensor del darwinismo y la evo­lu­ción.
 
La explicación de Darwin está ela­bo­ra­da a partir de las siguientes ideas centrales: 1) todas las especies pro­du­cen una gran cantidad de descendencia, 2) los recursos naturales para sos­tener a las poblaciones naturales son limitados, 3) todas las poblaciones tie­nen individuos con diferencias here­da­bles, y 4) no todos los individuos pue­den sobrevivir y dejar descendencia. De aquí concluye que las variaciones provocan diferencias en la capacidad individual de supervivencia y reproducción.
 
De estos elementos, la variación he­re­di­ta­ria, las diferencias individuales entre un organismo y otro, es pri­mor­dial para que las poblaciones na­tu­ra­les evolucionen. En su vida cotidiana cada especie necesita un espacio y re­cursos —alimentos, nutrimentos, agua— para vivir, y al mismo tiempo ca­da organismo interacciona con los di­fe­rentes factores ambientales —cli­ma, condiciones del terreno, depreda­do­res, enfermedades, desastres natu­ra­les, entre otros. Si la descendencia de cada especie lograra vivir hasta la edad reproductiva y dejara descen­den­cia, en pocos años poblarían la super­fi­cie de la Tierra; sin embargo, vemos que eso no ocurre, pocos individuos de las diferentes especies son los que lo­gran vivir y reproducirse, y lo hacen porque tienen variaciones hereditarias, ventajas adaptativas que les per­mi­ten vivir y reproducirse, heredando a su descendencia tales características adaptativas. A este proceso de con­ser­vación de características adaptativas y la eliminación de las desfavorables, Dar­win lo llamó selección natural o re­pro­duc­ción diferencial, proceso que ha ocurrido a lo largo de la historia de la vi­da y ha sido la causa de la transfor­ma­ción gradual de las poblaciones naturales, y que en periodos más largos vemos como transformación de las especies.
 
Dicho proceso de reproducción di­fe­ren­cial, en el que los individuos con características ventajosas logran de­jar descendencia y aumentar su número en la población, es el punto de partida para explicar el origen de nuevas es­pe­cies por medio de la acumulación ­len­ta de variaciones favorables; es así co­mo dos poblaciones aisladas reproducti­va­men­te siguen procesos evolutivos dis­tin­tos y en millones de años serán dos especies diferentes. La explicación de variación y selección natural también explica la adaptación de los organismos, los “diseños adaptativos”: alas pa­ra el vuelo en las aves, aletas en los pe­ces, cuerpos lisos en las serpientes, pi­cos alargados con los que extraen el néctar los colibríes, etcétera. Cada di­se­ño natural es resultado de ese diná­mi­co proceso evolutivo.
 
Hoy sabemos que estas variaciones hereditarias se generan por mu­ta­cio­nes al azar, cambios en el ADN, que ocu­rren sin tener ninguna relación adap­ta­tiva con el ambiente, es decir, pue­den ser útiles, neutras o perjudi­cia­les, de­pen­dien­do de las condiciones am­bien­ta­les. Como ejemplos de variación te­ne­mos las características morfológicas de los organismos —los pinzones o lo sin­son­tes de las Galápagos tienen di­fe­ren­tes tipos de picos que les per­mi­ten alimentarse de varios tipos de se­mi­llas—, las diferencias en velocidad para escapar de un depredador o en ca­pa­ci­dad para soportar largos periodos de sequías en algunas especies ve­ge­ta­les. Esas diferencias individuales en las poblaciones naturales son fun­da­mentales.
 
Después de la publicación de El Ori­gen, la historia de la biología cambió ra­dicalmente, las ideas de Darwin se con­vir­tieron en uno de los paradigmas de las investigaciones; la teoría de la evo­lu­ción, prácticamente en términos darwinistas, se convirtió en la idea ar­ti­cu­ladora de las diversas disciplinas biológicas. En 1973, Theodosius Dob­zhans­ky sintetizaba todo ese movi­mien­to en una de las frases más famo­sas: “nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución”. Pero, co­mo señalamos al inicio, la idea de evo­lu­ción también es una idea diná­mi­ca, que sigue siendo enriquecida por to­das y cada una de las investiga­cio­nes realizadas en distintos campos de la biología.

La evolución en el siglo XXI

A lo largo de la historia del pensa­mien­to evolutivo se han debatido, aclarado y precisado muchos de los conceptos darwinistas y se ha investigado la ope­ra­bilidad y eficacia del paradigma fun­da­men­tal en los más diversos campos de la biología. Sin embargo, la natura­le­za de la ciencia no es dogmática, y ello significa que las investigaciones siem­pre rebasan las fronteras del co­no­ci­miento. En las últimas décadas se han desarrollado avances impresio­nan­tes en los terrenos de la biología mo­lecu­lar, paleobiología, genómica y en investigaciones relacionadas con el de­sarrollo embrionario; toda una gama de nuevos conocimientos que, sin ­duda, enriquecerán y modificarán la visión darwinista, sintetizada en la idea picto­gráfica del árbol de la vida que se ra­mi­fi­ca suavemente (gradualidad) a par­tir de un tronco común mediante el pro­ceso de variación y selección na­tural.
 
La idea original de diversificación a partir de un ancestro común for­mu­la­da por Dar­win ha sido fortalecida a lo largo de más de 150 años de inves­ti­ga­ción bioló­gi­ca; la máxima expresión de la sen­ci­llez de esta idea es la pro­pues­ta de la bio­logía moderna que ha sugerido co­mo ancestro primordial a LUCA (por sus siglas del inglés Last Uni­ver­sal Common Ancestor), que deno­mi­na­mos co­mo el ancestro común uni­ver­sal a par­tir del cual, mediante la va­riación y la se­lec­ción natural, la vida se ha diversi­fi­ca­do a veces gradualmente pero en otras oca­sio­nes a pasos agi­gan­tados.
 
Esa imagen de la evolución y al­gu­nas implicaciones que se derivan de ella como la gradualidad y el papel cen­tral de la selección natural han si­do du­ra­men­te cuestionadas desde el si­glo XX. El árbol de la vida que se ra­mi­fi­ca gra­­dual­men­te fue discutido por Ni­les El­dredge y Stephen Jay Gould des­de la dé­ca­da de 1970, quienes su­gi­rie­ron cambiar la suavidad de los trazos por una imagen de rasgos asimétricos que reflejan dis­tin­tas velocidades evolu­ti­vas, una pro­pues­ta que ha sido cono­cida como la teoría del equilibrio pun­tua­do; sin em­bar­go, más que ser contraria al darwi­nis­mo se considera hoy una teo­ría com­ple­men­ta­ria del proceso evo­lu­ti­vo. Algo similar ocurrió con las pro­pues­tas de Motoo Kimura, cuya teoría neu­tral de la evolución desplazó del ni­vel molecular el papel protagónico de la se­lec­ción natural, colocando en su lu­gar la mutación y la deriva génica co­mo actores centrales de la evolución molecular.
 
La imagen de la historia de la vida fue remodelada también por las apor­ta­cio­nes de Lynn Margulis, mos­tran­do un cuadro donde en algunos pun­tos de la historia ocurren relacio­nes que co­rrom­pen los linajes (ramas) de la his­to­ria de la vida, alte­ran­do la ima­gen de la gradualidad y ­dando so­por­te a otro ti­po de procesos evoluti­vos, co­mo la sim­biogénesis, en donde la sim­bio­sis o la adquisición de geno­mas com­ple­tos han remodelado la his­toria de la vida.
 
En los últimos años, el cuestiona­mien­to del “árbol de la vida” ha sido ma­yor y el papel de otro tipo de inte­rac­ciones en la historia evolutiva se ha hecho evidente, pasando así a la pro­pues­ta de la “red de la vida”. Se trata de una idea sugerida por W. F. Doolittle y apoyada por autores como John Dupré, quien ha señalado que “sí hay un árbol de la vida, éste es una pequeña es­truc­tu­ra irre­gu­lar que se ha desarro­llado en la red de la vida”, que contra­ría la idea de un árbol que se ramifica, aceptada co­mo un elemento de validez evolutiva y que sostiene la idea del ancestro co­mún a partir del cual se ha diversifi­ca­do la vida. La aceptación de “la red de la vida”, en donde la historia de la vida es una red de relaciones evo­lu­ti­vas, se explica por un fenómeno que ca­da vez ha cobrado mayor im­por­tan­cia: la transferencia horizontal de ge­nes, un fenómeno común en el uni­ver­so bacteriano y viral, además de ser más común de lo que se suponía podría ser en los niveles de la vida plu­ri­ce­lu­lar, y que no contradice la idea de exis­tencia de patrones de ra­mi­fi­cación.
 
El conocimiento de los genes y los fenómenos genéticos abrió otros cam­pos de discusión sobre el fenómeno evo­lu­ti­vo. Uno de ellos es la relación en­tre el desarrollo y la evolución, pro­pues­ta conocida como biología evo­lu­ti­va del desarrollo, campo que busca ex­pli­car la evolución de los organismos a partir de lo que algunos autores consideran como el rescate de los pro­ce­sos del desarrollo embrionario para explicar y determinar las relaciones fi­lo­genéticas entre los organismos. Otro espacio de discusión que será signifi­ca­ti­vo en los próximos años gira en tor­no a los procesos de regulación gené­ti­ca y el papel del am­bien­te en los fenó­me­nos evolutivos.Eva Jablonka y Marion Lamb han su­gerido adoptar una actitud pluralista en las explicaciones de la evolución y la herencia, ya que con­si­de­ran impor­tante resaltar aquellos factores no ge­né­ti­cos y redimensionar el papel del am­bien­te en el proceso evo­lu­tivo.
 
La biología del siglo XXI se ha con­ver­ti­do en una ciencia madura, con una multiplicidad de métodos, ins­tru­men­tos y teorías de investigación que le per­mi­ten profundizar sobre el fenó­me­no evolutivo, incluso con una capa­cidad predictiva para explorar sobre ba­ses firmes cómo ha sido la historia de la vida en el planeta. Un caso muy sig­ni­ficativo en cuanto a los alcances de la biología evolutiva es el descu­bri­­mien­to de un organismo conocido co­mo Tik­taalik, un fósil del periodo Devo­­nia­no tar­dío que vivió aproximada­men­te ha­ce 375 millones de años, en­con­tra­do en 2004 en la Isla de Elles­mere, Canadá. El hallazgo se logró gra­cias a que, a par­tir de información geológica, biológica, ecológica, etcétera, se deter­minó cuál sería el sitio más adecuado para loca­li­zar fósiles de la transición de la vida acuática a la vida terrestre en la his­to­ria evolutiva de los verte­bra­dos. Además se estableció que ta­les or­ga­nismos deberían tener, como los pe­ces, escamas y branquias, y las características de tetrápodos, que les facilitaron con­quis­tar la tierra —pul­mo­nes, articu­la­ción en las costillas y cuello móvil. El descubrimiento efec­tuado tras la ela­bo­ra­ción de hipótesis tanto del fósil co­mo del sitio re­pre­sen­ta la gran capa­ci­dad predictiva del evolucionismo.

Reflexión final

La explicación de Lamarck en 1809 ini­ció las discusiones sobre la transfor­ma­ción de las es­pe­cies. Ese mismo año de la pu­blicación de la Filosofía zooló­gi­ca nacía el naturalista que trans­for­ma­ría la visión sobre la dinámica del mundo natural. En 1859, Darwin es­ta­ble­ció que todas las especies del pla­ne­ta, la gran diversidad de vida que ve­mos sobre la superficie de la Tierra, son resultado del proceso de variación hereditaria y selección natural, y que todas ellas, con sus diferentes maravi­llas adaptativas, descienden del mismo ancestro común.
En ambas explicaciones, aunque ra­dicalmente diferentes, se establecía que el ser humano no es un ser creado por alguna instancia superior, sino sim­ple­mente, al igual que todas las espe­cies, es parte y producto de la misma na­turaleza.
 
En los próximos años probable­men­te se reescribirá la historia de la vi­da pero desde una pluralidad expli­ca­tiva, basada en la conjunción de di­­ver­sos fe­nó­me­nos y procesos evolutivos que van desde la simbiogénesis, la trans­fe­ren­cia horizontal de genes, la deriva gé­ni­ca, las hibridaciones, la plas­ticidad fenotípica, la epigénesis, los fe­nómenos del desarrollo embrionario y, des­de luego, la variación y la selec­ción na­tu­ral o reproducción diferencial. Será una conjunción de explicacio­nes que ampliará nuestra visión de la gran di­ver­si­dad de los fenómenos de la vida, entre ellos, como ya lo sugería Lamarck hace 200 años, el más significativo se­guirá siendo la transformación de las especies.chivichango97
 
articulos
 
Referencias bibliográficas

Carrol, Sean. 2005. Endless forms most beautiful: The New Science of Evo Devo and the making of the Animal Kingdom. W. Norton & Company, Nueva York.
Daeschler, E., N. Shubin y F. Jenkins. 2006. “A De­vo­nian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan”, en Nature, vol. 440, pp. 757-763.
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Dobzhansky, Theodosius. 1973. “Nothing in biology makes sense except in the light of evolution”, en The Ame­rican Biology Teacher, Washington, DC.
Doolittle, W. F. 2000. “Uprooting the Tree of Life”, en Scientific American, núm. 282, p. 90.
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Jablonka, E. y M. Lamb. 2005. Evolution in four dimension. The MIT Press.
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Margulis, L. 1970. Origin of Eukaryotic Cells. Yale University Press.
     
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Ricardo Noguera Solano
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

Es doctor en ciencias biológicas, actualmente es profesor de la Facutad de Ciencias de la UNAM.
 
Rosaura Ruiz Gutiérrez
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

Es bióloga y doctora en ciencias biológicas por la UNAM. Actualmente es presidenta de la Academia Mexicana de Ciencia y de manera simultánea Secretaria de Desarrollo Institucional de la UNAM.
 
como citar este artículo
Noguera Solano, Ricardo y Ruiz Gutiérrez, Rosaura. (2010). Dos siglos explicando la evolución. Ciencias 97, enero-marzo, 22-30. [En línea]
     

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