Enciclopedia del Proyecto Embrionario

En 1828, mientras trabajaba en la Universidad de Königsberg en Königsberg, Alemania, Karl Ernst von Baer propuso cuatro leyes del desarrollo animal, que pasaron a llamarse leyes de embriología de von Baer. Con estas leyes, von Baer describió el desarrollo (ontogenia) de embriones animales, al tiempo que criticaba las teorías populares del desarrollo animal de la época. Las leyes de embriología de Von Baer proporcionaron un marco para investigar las relaciones y patrones entre el desarrollo de diferentes clases de organismos, y los patrones entre la ontogenia y la diversificación de especies en la Tierra (filogenia).

Las leyes de Von Baer, publicadas en 1828, respondían a la teoría de recapitulación de Johann Friedrich Meckel. Meckel trabajó en la Universidad de Halle en Halle, Alemania. En 1808, Meckel publicó su teoría de recapitulación en Beyträge zur vergleichenden Anatomie . En su texto, Meckel afirmó que a lo largo de la ontogenia, los embriones pasan por etapas sucesivas que representan las formas adultas de organismos menos complejos. Dijo que los organismos más complejos pasaron por etapas de desarrollo que reprodujeron cronológicamente la scala naturae, un sistema jerárquico de clasificación que coloca a los organismos menos complejos en la parte inferior de la clasificación y a los organismos más complejos en la parte superior. Más tarde, la teoría de Meckel se denominó la ley de Meckel-Serres, porque Antoine Étienne Reynaud Augustin Serres, un médico en Francia, publicó de forma independiente una teoría similar en 1821. Von Baer pretendía desacreditar la teoría de Meckel y Serres porque argumentaba que esta teoría del desarrollo era demasiado lineal. Von Baer creía que en lugar de pasar por las etapas lineales de la scala naturae, los embriones de animales partían de una o varias formas básicas compartidas y luego se desarrollaban en un patrón de ramificación en organismos de aspecto cada vez más diferente.

Von Baer describió sus leyes de la embriología en ambas ediciones de su libro Über Entwickelungsgeschichte der Thiere, publicado en 1828 y 1837. En este trabajo, von Baer revisó la información existente sobre el desarrollo de vertebrados. Utilizó la información de esta revisión para extrapolar sus leyes. Estas leyes, traducidas por Thomas Henry Huxley en Memorias Científicas, son literales de la siguiente manera:

1. los caracteres más generales de un grupo grande aparecen antes en el embrión que los caracteres más especiales.
2. De las formas más generales se desarrollan las menos generales, y así sucesivamente, hasta que finalmente surge la más especial.
3. Cada embrión de una forma animal dada, en lugar de pasar a través de las otras formas, se separa de ellas.
4. Fundamentalmente, por lo tanto, el embrión de una forma superior nunca se asemeja a ninguna otra forma, sino solo a su embrión.

Las dos primeras leyes de Von Baer explicaban cómo se desarrollan los embriones animales y si progresan o no a partir de estructuras preformadas. Durante los siglos XVII y XVIII, hubo un debate entre dos grupos de investigadores en embriología. Un grupo, los epigenistas, argumentó que los organismos comienzan a partir de material no formado y progresan lentamente hasta convertirse en organismos más complejos. El otro grupo, los preformacionistas, argumentó que un organismo completamente formado existe desde el principio de la ontogenia, y luego simplemente crece a medida que la ontogenia avanza. La primera ley de Von Baer establece que los caracteres generales de un grupo animal aparecen antes en el embrión que los caracteres especializados, lo que contradice las teorías preformacionistas.

La segunda ley de Von Baer establece que los embriones se desarrollan a partir de una estructura uniforme y no compleja en un organismo cada vez más complicado y diverso. Por ejemplo, una característica definitoria y general de los vertebrados es la columna vertebral. Esta característica aparece temprano en el desarrollo embrionario de los vertebrados. Sin embargo, otras características que son más específicas de los grupos dentro de los vertebrados, como el pelaje de los mamíferos o las escamas de los reptiles, se forman en una etapa de desarrollo posterior. Von Baer argumentó que esta evidencia apoyaba el desarrollo epigenético en lugar del desarrollo a partir de estructuras preformadas. Concluyó de las dos primeras leyes que el desarrollo ocurre a través de la epigenesis, cuando la forma compleja de un animal surge gradualmente de material no formado durante el desarrollo.

Von Baer utilizó las leyes tercera y cuarta para contrarrestar las teorías de recapitulación de Meckel y Serres, que se hicieron cada vez más populares en Europa a lo largo de los siglos XVIII y XIX. Como se mencionó, estas teorías postulan que a medida que progresa la ontogenia de un embrión animal, las diferentes etapas de desarrollo del embrión representan las formas adultas de los animales inferiores. Por ejemplo, según la teoría de la recapitulación, los primeros embriones humanos tienen estructuras similares a las hendiduras branquiales, y por lo tanto esa etapa temprana representa la forma de los peces adultos, que también tienen hendiduras branquiales.

La tercera ley de Von Baer establece que los animales de diferentes especies comienzan siendo similares y se vuelven más diferentes entre sí a medida que avanza la ontogenia. Como ejemplo, von Baer analiza los embriones de humanos, peces y pollitos, todos los cuales se parecen entre sí en las primeras etapas de su desarrollo. Sin embargo, a medida que crecen, se ven cada vez más diferentes entre sí. El embrión de una especie nunca se parece al adulto de otra especie. En lugar de recapitular las formas adultas de otros animales, la tercera ley de von Baer teorizó que los embriones animales divergen de una o unas pocas formas embrionarias compartidas. La cuarta ley establece que las etapas de desarrollo en animales más complejos nunca representan las etapas adultas de animales menos complejos; se parecen solo a los embriones de animales menos complejos.

En 1866, las leyes de von Baer competían con la teoría de un profesor de la Universidad de Jena en Jena, Alemania. Ernst Haeckel propuso una teoría de recapitulación llamada ley biogenética, que establece que la ontogenia recapitula la filogenia. A diferencia de la interpretación de Meckel Serres de la recapitulación, la forma de recapitulación de Haeckel propuso que los embriones pasaran a través de las etapas cronológicas de la ascendencia evolutiva de su especie en lugar de a través de la scala naturae. Haeckel dijo que las etapas durante la ontogenia de los organismos reproducen la ascendencia evolutiva de ese organismo. Popularizó esta teoría cuando sintetizó las teorías de la ontogenia con la teoría de Charles Darwin de 1859 de la evolución de las especies a través de la selección natural; más de treinta años después de que von Baer hubiera propuesto sus leyes de la embriología. Dado que la teoría de Haeckel era de desarrollo lineal, similar a la de Meckel, von Baer no estaba más convencido por la teoría de Haeckel que por la de Meckel. A pesar de las objeciones de von Baer a la ley biogenética de Haeckel y a la recapitulación en general, la ley biogenética persistió en la biología hasta principios del siglo XX, cuando las nuevas pruebas experimentales y comparativas la hicieron insostenible.

Aunque von Baer era escéptico de la ascendencia común y la selección natural, la descripción de Charles Darwin del desarrollo en el Origen de las Especies era la misma que la de von Baer: ramificación y epigenética. Darwin también hizo las mismas críticas a la recapitulación que von Baer; Darwin dijo que las formas adultas de un animal no se muestran en el desarrollo de otro animal, y que solo los embriones se parecen entre sí. Darwin también escribió que la embriología proporcionaba la clase de hechos más fuerte en apoyo de su teoría de la evolución.

Historiadores del siglo XX como Jane Oppenheimer y Stephen Jay Gould dijeron más tarde que las leyes de von Baer hicieron posible la biología del desarrollo del siglo XX. Señalan que von Baer describió los procesos de desarrollo como epigenéticos y como progresando de manera ramificada en relación con diferentes organismos, como lo hicieron los biólogos del desarrollo del siglo XX.