NeoFronteras

Los límites de la evolución inversa

Área: Genética — miércoles, 21 de enero de 2009

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.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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6 Comentarios

  1. tomás:

    Preciosa experiencia y estupenda noticia.
    Un fenómeno puede repetirse de forma idéntica si las condiciones de partida y el proceso son absolutamente exactos. En este caso ni lo eran las condiciones de partida de los individuos ni, seguramente, el medio natural lo fue, así que el proceso ya no podía ser igual. En estas experiencias donde tantas variables hacen que a su imposible control hayamos de llamarle azar, era de esperar lo sucedido, pero importante es haberlo certificado.
    En cuanto a la definición que se pide yo la resumiría así: Biodiversidad es el conjunto de todos los seres vivos del planeta en un momento dado.
    Y es que, al no haber dos seres iguales ni de la misma especie, cabe recoger toda la variedad genética, fenotípica y de cualquier otra clasificación que se nos ocurra si ello es posible.

  2. lluís:

    Efectivamente, la conmemoración de los 150 años de la publicación de “El origen de las especies”, debería ser una buena “excusa” para difundir las bases y mecanismos de la evolución darwiniana. No soy muy optimista. Al menos en este país a los científicos no parece gustarles demasiado (o quizás no tienen tiempo) saltar a la arena y dedicar unos minutos a divulgar la ciencia en los medios audiovisuales. En este sentido no deja de ser curioso que el divulgador de la ciencia más conocido por el gran público, sea un señor que ni tan solo es científico.

  3. Garvm:

    Creo que donde pone “coevolución” debería poner “convergencia evolutiva”, ¿no?

  4. NeoFronteras:

    Sí, “convergencia evolutiva” sería el término técnico, quizás sea más apropiado.

  5. NeoFronteras:

    Estimado Lluís:
    Voy a contar hasta donde puedo hacerlo. La cuestión de la carencia de la divulgación en el mundo científico español es también cultural y “racional” (en el sentido que utilizan los economistas o los expertos en teoría de juegos). A veces la excusa de “la falta de tiempo” refleja simplemente otras prioridades.
    La gente hace las cosas si encuentra recompensa en ello. En España no hay incentivos a la difusión de la investigación, ni directos, ni indirectos.
    En los casos de incentivos directos se paga esa divulgación o se premia como mérito por parte de las instituciones.
    En el caso de los incentivos indirectos, un señor o institución que difunda sus buenos hallazgos se hará conocido/a y recibirá más ofertas, más dinero para proyectos, un mejor sueldo, etc. Hay un “mercado” más o menos justo y en él se defienden. Es un arma de doble filo, porque puede que alguno venda humo (o fusión fría o de burbujas), pero para eso están los correctivos.
    Si las ayudas directas no existen o si los incentivos o correctivos funcionan “de otro modo” entonces no se hará divulgación.
    La difusión científica es muy importante porque es la única manera para que la gente apoye la ciencia. Gente que por cierto vota y paga impuestos. En este caso lo que se puede dar es un “dilema del voluntario”:
    Se va la luz en el barrio y hace falta que alguien avise a la compañía eléctrica. Todos esperan que algún voluntario (¿un primo?) se moleste y así se solucione. Si es así todos se beneficien. También puede ocurrir que nadie vaya y todos se queden a oscuras.
    Al parecer todos esperan que divulguen los demás, nadie lo hace y al final hay menos financiación por parte de los políticos a la investigación. Luego, en tiempos de depresión económica como los actuales (lo que hay no es crisis), se acuerdan de que se debería de haber empezado a invertir más en I+D hace 20 años.
    Tampoco las universidades y centros de investigación hacen divulgación. Sólo el CSIC hace algo. La sección de “Ibérica” de esta web se eliminó (además de por problemas de traslado) porque casi no había notas de prensa de calidad y se estaba convirtiendo en un repositorio de notas del CSIC (que además sólo estaban disponibles en pdf).
    Por último, otra cosa distinta es que haya algo realmente interesante que difundir. El 99% no lo es.
    La pena es aquellos que sí tienen resultados interesantes y no lo hacen. He pedido a colegas míos que escribieran algo para esta web y generalmente me dicen que no pueden aduciendo falta de tiempo.

    Sobre otros divulgadores, como Punset y similares, alguien lo tendrá que hacer y a veces se hace dignamente. Lo malo es que estas personas, al no ser del ramo, a veces cometen inexactitudes.
    Incluso “a veces” hay “distorsiones”. Una de las peores es inducida por el corporativismo y por la lucha por el pastel publicitario en Internet. Como ejemplo se puede mencionar al diario “El País”. Hoy publicaba una noticia sobre la siembra con hierro, una idea sobre la que NeoFronteras publicó una noticia hace tiempo. Por primera vez y última esta web escribió hoy por la mañana un comentario hablando de las dudas que algunos científicos tienen sobre esta idea de la fertilización oceánica e incluyendo un enlace al respecto.
    El comentario parece haber sido censurado, pues hasta ahora no ha aparecido.

  6. lluís:

    Revelador el comentario Neo… revelador y descorazonador. ¿No son conscientes los científicos de nuestro país de que, efectivamente, para que la gente apoye la ciencia es necesario que ésta se entere de su existencia, y en su caso, se apasione con todas las maravillas que la ciencia nos depara? En este aspecto, al menos, este es un país más bien triste… y encima… censura. Me ha venido a la mente el título de una película de Woody Allen… “Toma el dinero y corre”… corre a otro país donde se aprecie la ciencia.

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