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Los límites de la evolución inversa

Seres modificados genéticamente y liberados en un ambiente natural no retroceden del todo al estado de sus ancestros.
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En 2009 se conmemora los 150 años de la publicación de “El origen de las especies” de Darwin. Es una buena excusa para difundir las bases y mecanismos de la evolución, además de tratar de eliminar las falsas ideas que todavía tiene la gente sobre el hecho evolutivo, incluso en aquellos que no ponen en duda la evolución.
Una de las ideas erróneas que la gente suele tener en este tema es que la evolución es una línea de progreso unidimensional en la que unos organismos cada vez más complejos suceden a otros hasta que se llega al ser humano. La evolución no es secuencial, las distintas especies no se suceden unas a otras en un sistema de progreso lineal, sino que formar un árbol cada vez más complejo que se va ramificando y es podado debido a las extinciones. Sólo podemos estar seguros de las “hojas” que hay ahora mismo y tenemos que inferir cómo ha sido la evolución a partir de un registro fósil incompleto, que nos dice cómo era una rama o una hoja que había aquí o allá y que desaparecieron hace tiempo. Por desgracia, y a falta de fósiles suficientes, siempre habrá preguntas en paleontología que nunca podrán ser contestadas. Obviamente tampoco el ser humano es el final de este proceso evolutivo, siendo una hoja más de ese árbol filogenético global.
Ni siquiera tiene sentido decir que una especie está más evolucionada que otra, aunque haya algunas que se parezcan más a sus antepasados. Y, por supuesto, los individuos nunca evolucionan, lo hacen las poblaciones.
Aunque haya casos de convergencia en los que ambientes y necesidades parecidas hacen que la evolución cree seres similares en distintas regiones geográficas, es imposible que una determinada especie surja simultáneamente en dos lugares. ¿Por qué es así?
La evolución es un proceso histórico que depende de componentes azarosos y por tanto es impredecible, contingente. Si se “tiraran los dados” otra vez el resultado del nuevo juego sería totalmente distinto. Una secuencia de mutaciones distintas daría una historia evolutiva distinta. Somos esclavos de un sólo juego: éste que nos ha tocado experimentar. ¿O no? ¿Qué pasaría si pudiéramos rebobinar la historia evolutiva para ver qué pasa esta vez? Este sí que sería un buen experimento científico sobre evolución, aunque se tardase millones de años en realizar.
Obviamente no podemos ni esperar ese tiempo ni ir, por ejemplo, a las condiciones de hace 100 millones de años y ver qué pasa esta vez, pues además las condiciones de partida son irrepetibles.
Pero quizás sí podamos “viajar” unas pocas décadas evolutivas hacia atrás y conformarnos con utilizar solamente una especie cuyas generaciones se sucedan rápidamente y así disponer de los resultados en una plazo de tiempo relativamente corto.
Esto es justo lo que científicos del Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal), de New York University y de University of California en Irvine, han realizado recientemente: la primera evidencia cuantitativa de esta irreversibilidad evolutiva.
En el estudio Henrique Teotónio y sus colaboradores recrearon la selección natural en tiempo real, pudiendo estudiar fenómenos evolutivos que hasta ahora se creía que eran demasiado lentos como para poder ser observados.
Para ello emplearon moscas de la fruta derivadas de una población descendiente de un grupo recolectado originalmente en 1975. Estas moscas ancestrales han sido utilizadas en los laboratorios para estudios genéticos y han cambiado genéticamente y fenotípicamente bajo la presión de selección humana para así proporcionar moscas, por ejemplo, con ciclos vitales más largos u otras características que no estaban en las moscas silvestres. Estas moscas tenían por tanto unas características específicas seleccionadas, fiel reflejo de una genética específica.
Entonces, estos investigadores pusieron un grupo de estas moscas alteradas en su ambiente natural para observar qué pasaba en 50 generaciones. La idea era ver si se observaba una evolución inversa y se obtenía moscas iguales a las silvestres de partida. Para medir esto se concentraron en los cambios genéticos que acaecían en ciertas áreas del cromosoma 3.
Ya en 2001 vieron que la evolución era reversible en cuanto a fenotipos hasta cierto punto, pero no más allá de ese punto. No todas las características “retroevolucionaron” hasta su estado ancestral. Además, algunas lo hicieron rápidamente, mientras que otras necesitaron más tiempo. La “evolución inversa” parece detenerse cuando la población de moscas logra adaptarse al ambiente ancestral alcanzándose un determinado estado, y éste no coincide con el estado ancestral.
En este estudio han podido comprobar esto mismo a nivel genético. En promedio la convergencia hasta el estado ancestral es de un 50%, es decir, sólo la mitad de las frecuencias genéticas revierten a las secuencias genéticas ancestrales. Bajo un punto de vista histórico la evolución es, por tanto, contingente también a nivel genético.
Este estudio puede ayudar a comprender cómo la evolución y la diversidad son generadas y mantenidas. Por un lado proporciona pruebas de que la evolución sucede a través de cambios en la distribución de alelos (variantes de un mismo gen) en la población de generación en generación, en lugar de con la aparición de mutaciones de una generación a otra. Por otro lado, tiene implicaciones en la definición de biodiversidad: bajo el punto de vista del fenotipo algunas de las moscas “retroevolucionadas” pueden ser idénticas a sus ancestros, pero son genéticamente diferentes. Entonces, ¿cómo podemos definir la biodiversidad?, dice Teotónio.
Fuentes y referencias:
Nota de prensa en Instituto Gulbenkian de Ciencia.
Nota de prensa en Eurekalert.
Artículo original (resumen).
Foto cabecera: moscas de la fruta. Foto: Nicolas Gompel y Benjamin Prud’homme.

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Thalia