MonografíaElaprendizajéde la evolución

Milagros de la GándaraMaría JoséGilUniversidaddeZaragoza

El aprendizaje de la adaptación

Lainterpretación delconcepto de adaptación a través de los libras de texto desecundaria obligatoria presenta dificultades derivadas de no hacer explícito elmarco teórico que lo contiene, del uso de un lenguaje poco precíso y de las Ii-mítaciones para crear contextos experimentales que ayuden a su reconstruc-ción en el aula. En este artículo mostramos cómo los propios textos sugierenalgunas estrategias para paliar estas dificultades.

The learning of adaptationThe interpretation of the concept of adaptation through textbooks in Compul-sory Secondary Education presents difficulties derived from not making expli-cit the theoretical framewark that it contains of the use of a not very preciselanguage and of the limitations for creating experimental texts that help itsreconstruction in the c1assroom. In this article we show how the same texts

suggest some strategies for reducing these difficulties.

El concepto de adaptación en los libros de texto de la ESO,especial-mente en el segundo ciclo, se utiliza para explicar la teorí.a de la evolu-ción y, en concreto, el principio de la selección natural. El textosiguiente resume las funciones del término adaptación:

Los peces son vertebrados adaptados al medio acuático. Precisamente

por ello han adquirido características especiales (...)La forma de su

cuerpo es fusiforme (...)Estácubierto de escamas(...) Todoello favorecesu deslizamiento dentro del agua...(Carrión y otros, 1996, p. 130)

Textoscomo este sugieren la existencia de un proceso de adaptación. Plan-tean la anatomía y la fisiología como «adquisiciones))de los propios peces yel hecho de «estar adaptados al agua))seria la consecuencia de esas adqui-siciones. Endefinitiva no explican qué significa «estar adaptado)).

El aprendizaje del concepto de adaptación ha sido abordado enanteriores trabajos (De la Gándara y Gil, 1995; De la Gándara, 1997).Pero la dificultad se concentra en torno a las ideas finalistas de los es-tudiantes sobre la adaptación, que evocan las tesis lamarckistas (Jimé-nez, 1991; Grau, 1993).

Desde Darwin, expertos en diversas disciplinas han intentado con-trastar el significado adaptativo adjudicado a distintas estructuras bio-lógicas, y al propio término adaptación (Dobzhansky y otros, 1980;Lewontin, 1982; Mayr, 1983). Nuestra propuesta se dirige al profesora-do de secundaria para sugerir estrategias que podrían ayudar al alum-nado a reconstruir un modelo de adaptación coherente con el marcoteórico darwinista que es le da sentido científico.

65 IAlambique Didáctica de las Ciencias Experimentales. n. 32. pp. 65-71 . abril Z002

¿A qué nosreferimos cuandohablamos de la

««adaptación)) ?

Elaprendizajede laevolución 1

Una de las dificultades que se encuentra a la hora de construir el concep-to de adaptación es poderla describir como si se tratara de un fenómenoobservable. Esta tarea no es sencilla, como muestra el siguiente ejemplo:

Los anfibios se llaman así porque necesitan ambos medios, el terrestre yel

acuático, para poder vivir. Aunque están adaptados al medio terrestre, su

vida está estrechamente vinculada al medio acuático, ya que necesitan (...)Los anfibios (...) tienen cuatro extremidades en forma de pata, adaptadas a

la vida terrestre. Si observamos una rana, comprobaremos que su piel (...)

Suspatas posteriores son largos y están adaptadas al salto...(Carrión y otros, 1996, p. 130)

Se describe una rana-tipo que representa la categoría anfibios y se cen-tran en necesitar vivir en el agua y poder desplazarse en el sustrato te-rrestre. Pero solo se asocia el término adaptación a la facultad de saltaren tierra. Se utiliza el estado de adaptación tanto para referirse al orga-nismo en su conjunto ((los anfibios están adaptados))) como a ciertosórganos. Incluso estos están adaptados en un doble sentido: en general((extremidades adaptadas a la vida terrestre)>}y a una actividad parti-cular ((patas posteriores adaptadas al salto))).

Hay que realizar un esfuerzo para que los estudiantes de ESOcom-prendan que la adaptación da cuenta de los siguientes hechos:

. Los seres vivos, para poder vivir, necesitan unas condiciones am-bientales precisas.

. Necesitan unas u otras dependiendo de su constitución anatómicadeterminada, a su vez, por la información genética que poseen.

. Los órganos, actuando coordinadamente, hacen posible el esta-do de adaptación de los organismos.

. Por ello, cuanto mejor conozcamos la naturaleza de los seresvivos, mejor podremos prever dónde podrian vivir y dónde no,puesto que no caben situaciones intermedias.

Estos enunciados sugieren multitud de actividades en las que los estu-diantes podrian identificar situaciones, plantear problemas, formularhipótesis y discutir propuestas.

Es necesario crear un marco conceptual para comprenderla adaptación

El marco teórico elegidopor los librosde ESOpara explicarel con-cepto de adaptación es el de la teoría de la evolución, enfatizando dosaspectos de esta: el control que ejerce la selección natural, conforme a

66 IAlambique OidactieadelasCienciasExperimentales'n.32. abril2002

Elaprendizajede la evolución I

las tesis darwinistas, y el rechazo del principio lamarckista sobre la heren-cia de los caracteres adquiridos. Comoejemplo, veamos el siguiente texto:

(...)SegúnLamarck,las característicasadquiridasa lo largode la vidadeun individuose transmiten a su descendencia,ayudando a que esta es-tuvieracadavez más adaptadaal ambiente.

Asumiendo el darwinismo:

Los ratones de campo acostumbran a tener actividades nocturnas, yaque así evitan mejor a sus enemigos. El color del pelo es una característi-ca hereditaria. Elpelaje oscuro es más difícil de ver de noche que el claro.Los ratones de color claro serán comidos en mayor proporción. Si lascondíciones ambientales se mantienen, la población de ratones de pelooscuro será cada vez más abundante.

Concepto clave: La población estará mejor adaptada, pero esta adapta-ción no será el resultado del esfuerzo realizado por los indivíduos, sino dela selección ejercida por el medio, que eliminará a los peor adaptados.(DelCarmenyotros, 1995,pp. 161-163)

Siempre que la selección natural media en algún fenómeno, el estu-diante tiene que enfrentarse a hechos de naturaleza ecológica, por ha-blarse de poblaciones, y para ejemplificarlos se concreta en algúnaspecto fisiológico o anatómico de los organismos, como se ve en la ci-ta. En cambio, la fisiología y la ecología suelen estudiarse mucho antes,sin que se mencione a la genética. En el caso de la fisiología, solo senombra la adaptación como una reacción neurona!. Esto requiere unsalto epistemológico: el estudiante tiene que reconstruir una síntesiscentrada en algo (lo genéticoJ. hasta el momento poco mencionado yahora transformado en la clave de los procesos biológicos.

Términos como genes o información genética se han introducidoen la vida cotidiana, por lo que es fácil que los estudiantes se incorpo-ren a la ESOcon alguna noción sobre ellos. Si es así, no hay razones queimpidan introducir la genética desde los primeros cursos.

Si se deseaenseñar el concepto de adaptación como «una condiciónpara la vida)), y hacer de él una herramienta conceptual para comprenderotros conceptos, convendría explicitar, desdeel principio, todos los proce-sos que se narran desde el punto de vista darwinista. Por ejemplo, que lasfunciones vitales que comprende la fisiología, no son sino una descripcióndel «estado de adaptacióm>.Ello requeriría mayor énfasis en su carácterhereditario y en el individuo como modelo representativo de una especie.

La adaptación cobra sentido darwiniano si se entiende que sobre-vivir implica que los supervivientes se reproducen, por lo que el estado

67 IAlambique Didáctica de~as Ciencias Experimentales. n. 32 . abril 2002

Elaprendizajede la evolución I

de adaptación no se refiere a los individuos aislados, sino a la pobla-ción. Así el estudio de los ecosistemas puede verse como una descripcióndel estado de adaptación de las poblaciones. La ecología debiera servirpara comprender cómo se realiza la selección natural en el espacio y entiempo, lo que implica reproducción y variabilidad genética.

Elestudio de la reproducción debiera enfatizar la idea de que un in-dividuo en reproducción puede transmitir información genética diferenteentre su descendencia, lo que puede alterar el estado de adaptación de lapoblación. En cambio, puede confundir el insistir en que un tipo de repro-ducción tenga «ventajasn sobre otro, puesto que el tipo de reproducciónes una propiedad de la especie que existe porque se reproduce.

El problema es cómo se adquieren los caracteres, ya que hay quienpiensa que se adaptan los individuosque quieren. Como la selección naturalactúa sobre los individuos desde que son huevos, esporas o semillas, el des-arrollo debiera verse como adquisición de órganos, bajo la acción conjuntadel genotipo y del ambiente. Convendriadedicar mayor atención al desarro-llo ontogénico, poniendo de manifiesto que no todo producto del desarrolloes siempre el deseado o el que permite vivirhasta dejar descendencia.

Sobre el lamarckismo, el problema es que la comunidad cientificano ha resuelto cómo diferenciar en un rasgo qué cosas son heredadas (in-ducidas por los genes) y qué cosas adquiridas (inducidas por el ambiente).Un ejemplo frecuente es el desarrollo muscular tras el ejercicio, pero hoyse sabe que la capacidad de desarrollo muscular implica síntesis de prote-ínas musculares que son hereditarias, lo que significa que están bajo con-trol genético (Jesper y otros, 2000). Se requeriría precaución al presentarlos logros y los fracasos del evolucionismo. Nuestra experiencia docentenos indica que es más fácil confundir ciertas tesis lamarckistas con lasdarwinistas, que diferenciarlas cuando no se tiene una clara idea de cómoopera la selección natural. De poco sirve el énfasis en la selección naturalsi se da a entender que las interacciones que la definen están regidas porleyes externas a la propia naturaleza o, dicho de otro modo, por designiosdivinos. A modo de ejemplo, se podría reemplazar en los textos «selecciónnaturaln por «Dios))y el mensaje no varía.

El aprendizaje de la adaptación plantea problemaslingüísticos

A veces el discurso sobre la adaptación adopta la forma de unametáfora, dando la apariencia de que hablar de la adaptación es unasunto lingüístico, donde los significados quedan sobreentendidos.Otras veces se puede identificar como un término vacío de contenido

68 I Alambique Didácticade lasCienciasExperimentales. n.32 . abril 2002

Elaprendizajede la evolución I

específico, ya que se puede eliminar fácilmente del texto sin alterarsustancial mente el significado de la frase:

Lashojasde la encinay deotros árbolesy arbustosmediterráneossonpe-queñasy muyduras,a vecesespinosas.Sesabequeéstaesuna adaptaciónparaevitar la pérdidadeaguapor lashojas.(Arribasyotros, 1997,p. 19)

No cambiaría el sentido si se suprime toda alusión a la adaptación, dicien-

do implemente «...Se sabe que ésto evita la pérdida de aguan, o bien que(se dice que ésta es una adaptación..,)). Lo que da categoría de adaptaciónes el hecho científico (no directamente observable) de que con estas es-tructuras la planta retiene agua. Elque setrate de una adaptación es lo quepermite predecir dónde esprobable encontrar este tipo de plantas. Afirmarque setrata de una adaptación esuna inferencia, másque un fenómeno.

Una de las quejas másfrecuentes sobre el lenguaje de los estudiantesreferido a la adaptación, se refíere a sus connotaciones finalistas, a menu-do etiquetadas como lamarckistas. Seguramente esta es la cuestión másdura de rectificar, por lo arraigada que está, no solamente fuera del aula,sino también en los libros de texto como podemos ver a continuación:

Tanto la flor como los granos de polen están adaptados a una forma de-

terminada depolinización. (oo.)Puestoque la polinización por el viento esmenos segura que la realizada por los insectos, las plantas que realizan

este tipo de polinización tienen que producir grandes cantidades de po-

len. (Brincones y otros, 1996, pp. 26-29)

Podría parecer que la función crea el órgano, como si los seres vivos po-seyeran sus órganos con algún objetivo o la reproducción fuera un ob-jetivo en sí mismo. Si hubiera que buscar razones para la cantidad depolen, no se comprendería que fuera el asegurar la descendencia, pues-to que toda especie es perecedera y, como el propio texto sugiere, otrasespecies la aseguran con menor cantidad de polen. Lacantidad de polendebe ser consecuencia de un proceso del mismo típo que el que produceel resto de los rasgos; insistimos en la importancia del factor genético.

Otras veces se utiliza un razonamiento mecanicista. Más que expli-car cómo son los procesos, se presentan estos como una consecuencialógica de su efectividad. como si hubieran sido diseñados para que unosseres afortunados los posean. Es muy frecuente encontrarlo asociado a(das funciones vitales)) de animales y plantas, como en el siguientestexto:

El intercambio de gases tiene lugar a través de las finas paredes de los

alvéolos y capilares sanguineos. Por ello, las superficies de intercambiodeben cumplir una serie de requisitos: (...) Deben estar húmedas, (oo.)La

superficie debe ser amplia (...) La sangre debe ser rápidamente moviliza-

69 I Alambique Ordácticade lasCienciasExperimentales. n. 32 . abril 2002

Se pueden dise-ñaractividadesde indagacionesen el aula sobrela adaptación

Elaprendizajede laevoluciónI

da (...)Losalvéolos de los pulmones,dondeseproduce este intercambio,cumplen todos estosrequisitos (...)(Borgesyotros, 1995,p.49)

Al insistir en cómo «debieran sen) los pulmones, pareceria que podrían serde otra forma, o que el pulmón de un anfibio no estan «perfecto)) como elde un mamífero; como si los procesos biológicos pudieran existir al mar-gen de los organismos. Paraser pulmonados, el requisito es tener pulmo-nes, lo que significa que tienen todo lo que es propio de un pulmón.

Las explicaciones y descripciones finalistas podrían cambiar evi-tando el uso de la preposición para, al describir procesos biológicos y elreflexivo «se adaptan)), cuando lo que se quiere decir es que «estánadaptados)). También se alude a la adaptación como «estrategias para lasupervivencia)) y como «solución a un problema)), lo que puede inducirconcepciones antropomórficas del fenómeno de la adaptación. Algoque es impensable entre las plantas, pero que puede dar problemas si sehacen analogías con el mundo de las personas.

A menudo, los datos que seaportan para resolver problemas son escasosy algo sesgados, por lo que la hipótesis planteada más bien se parece auna adivinanza. Pondremos un ejemplo:

¿Porqué la división de trabajos entre los diferentes sistemas es una ven-taja? ¿Por qué las plantas son seres vivos que no poseen tejido muscu-

lar? ¿Qué ventajas representa el tener los órganos por parejas en vez deunosolo?(DelCarmeny otros, 1997,p.207)

Cabría imaginarse a un estudiante intentando adivinar qué es lo que se es-pera que responda. Incluso podríamos plantear todas estascuestiones entreel profesorado y asombrarnos de la variabilidad de respuestasque podríanemitirse. Deentrada, se podria discutir si cabe hablar de «ventajas)),pues nocabe imaginarse una planta con músculos, como no cabe imaginar un ani-mal concreto con mayor número de órganos que los que le son propios.

Cuando la adaptación está en juego, plantear auténticos proble-mas a los estudiantes, exigiria precisar el contexto del problema: cuálesson las condiciones reales o hípotéticas que definen el fenómeno encuestión y definir previamente el marco teórico en el que deben bus-carse las estrategias de resolución.

Por último, pensar que dos situaciones reales cualesquiera soncomparables, estaria reñido con el uso de la adaptación como conceptocientífico, puesto que las situaciones en el mundo vivo son tan variadasque requieren gran precaución a la hora de hacer analogias.

Por tanto, el profesorado debiera explicitar y discutir con sus es-

70 IAlambiqueDidácticadelasCienciasExperimentales.n.32. abril2002

Referenciasbibliográficas

Direccionesde contacto

Elaprendizajede la evolución I

tudiantes cuál es el objetivo de la actividad, posiblemente no sea tanimportante dar una respuesta única, como el hecho de aportar argu-mentos de acuerdo con los datos y con los conocimientos disponibles.Convendría asegurarse antes de formular la pregunta o pedir una expli-cación, si los porqués demandados son razones lógicaso si se refieren acausas o a leyes. Lajustificación de una conclusión puede ser un razo-namiento de tipo teórico o bien requerir «diseños experimentales)). Evi-dentemente, un diseño experimental implica que el profesor o laprofesora tendría que crear un medio didáctico apropiado.

DELAGÁNDARA,M.; GIL,M.J. (1995): «Ellenguaje oculto en los libros de texto))en Aula, n. 43, pp. 35-39.

DE LAGÁNDARA,M. (1997): «Hacia la configuración de la ciencia escolar: elproblema de la transposición didáctica de la noción de adaptación biológica»en R. JIMÉNEZy A.M. WAMBA:Avances en Didáctica de las Ciencias Experi-mentales. Huelva. Publicaciones de la Universidad de Huelva, pp. 199-206.

DOBZHANSKY,T.y otros (1980): Evolución. Barcelona. Omega.GRAU,R.(1993): "Revisión de concepciones en el área de la evolución» en Ense-ñanza de las Ciencias, n. 11(1), pp. 87-89.

JESPER,L.y otros (2000): ((Bioquímicadel rendimiento atlético» en Investiga-ción y Ciencia, n. de noviembre, pp. 4-13.JIMÉNEZ,M.P.(1991): «Cambiando las ideas sobre el cambio biológico» en Ense-ñanza de las Ciencias, n. 9 (3). pp. 248-256.LEWONTlN,R.C.(1982):«Laadaptación»en Librosde Investigación y Ciencia:Evolución. Barcelona. Labor,pp.139-151.

MAYR,E. (1983): ((Howto carry out the adaptacionist program?» en TheAmeri-can Naturalist, vol. 121, n. 3, pp. 324-334.

libros de texto de ESO

ARRIBAS,E.Yotros (1997): Ciencias de la Naturaleza, 2°. Madrid. Santillana.BERGES,T.y otros (1995): Ciencias de la Naturaleza. Biologia y Geología 3. Ma-drid. Anaya.BRINCONES,J. y otros (1996): Ciencias de la Naturaleza, 1°.Madrid. Santillana.

CARRIÓN,F.y otros (1996): Ciencias de la Naturaleza 1.Madrid. Anaya.DELCARMEN,L.y otros (1997): Ciencias de la Naturaleza. Secundaria 2. Explo-ra. Madrid. SM.

DELCARMEN,L.y otros (1995): Ciencias de la Naturaleza: Biologia y Geología.Secundaria 4. Madrid. SM.

Milagros de la Gándara y M' José Gil. Departamento de Didáctica de las Cien-cias Experimentales. Universidad de Zaragoza.mga nda ra@posta.unizar.esquilez@posta.unizar.es

71 IAlambique Didáctica de la~ Ciencias Experimentales. n. 32 . abril 2002