Según un nuevo estudio no existe el coste de complejidad y, por tanto, se puede explicar la aparición de organismos complejos a partir de otros más simples mediante los habituales mecanismos evolutivos. Esto supondría un fuerte golpe a los fanáticos del diseño inteligente.
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Según enunció Ronald Fisher en 1930, cuanto más compleja es una especie más dificultades tendrá a la hora de adaptarse a los cambios del entorno. Pero es aquí donde surge la paradoja, ¿cómo se puede explicar el surgimiento de especies complejas si a las primeras de cambio desaparecen al adaptarse mal? Esto no explicaría cómo hemos llegado nosotros a existir o por qué existen plantas como las orquídeas.
Este “costo de la complejidad” es algo que los biólogos no entienden y que proporciona munición a los creacionistas y fanáticos similares como los del diseño inteligente, que dicen que la complejidad biológica sólo puede venir de un diseñador divino y no a través de la selección natural.
Ahora, un análisis Jianzhi Zhang y sus colaboradores de la Universidad de Michigan y del Instituto de Salud Nacional de Taiwan revela los defectos en los modelos a partir de los cuales surgió la idea del costo de complejidad y muestra que la complejidad puede, efectivamente, desarrollarse a través de un proceso evolutivo. De hecho, según sugieren los investigadores, una moderada acumulación de complejidad equipa mejor a los organismos a adaptarse a un medioambiente en cambio. El trabajo ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
El estudio se centra en un fenómeno genético conocido por pleiotropía, según el cual un sólo gen afecta más que un rasgo. Como ejemplos de pleiotropía podemos mencionar ciertas enfermedades humanas y también ha sido bien documentado en el laboratorio con moscas de la fruta. Los biólogos reconocen su importancia en el desarrollo, el envejecimiento y en muchos procesos evolutivos. Sin embargo, según Zhang la pleiotropía es difícil de medir y sus patrones generales no se entienden bien.
A pesar de todo, los científicos han desarrollado modelos matemáticos del fenómeno, basándose en ciertas premisas, y han hecho predicciones basándose en este tipo de modelos. Estos investigadores decidieron enfrentar estas permisas a las observaciones de la vida real mediante el análisis de diversas bases de datos que catalogan los efectos de ciertas mutaciones genéticas específicas o rasgos en diversos organismos (gusanos, levaduras, ratones, etc). Cada conjunto de datos incluía cientos de genes y decenas de cientos de rasgos.
Para simplificar, los modelos matemáticos de pleiotropía asumían que todos los genes de un organismo afectaban de algún modo a todos los rasgos del mismo. Pero el grupo de Zhang encontró que la mayoría de genes afectaban sólo a un pequeño número de rasgos, mientras que un relativamente pequeño grupo de genes afectaban un gran número de rasgos.
Lo que es más, encontraron un patrón de organización modular por el que los genes y rasgos estaban agrupados en conjuntos.
Adicionalmente, los investigadores aprendieron que cuantos más rasgos afectara un gen más fuerte era su efecto en cada rasgo.
Todos estos hallazgos desafían la premisa que había detrás de los modelos matemáticos clásicos que sugerían que la complejidad era prohibitivamente costosa.
Cuando Fisher escribió por primera vez acerca del costo de la complejidad argumentó que las mutaciones aleatorias son más propensas a beneficiar organismos simples frente a los complejos.
Según Zhang para entender el argumento de Fisher hay que pensar en un martillo y un microscopio como una metáfora. Uno es simple y el otro complejo. Si se cambia la longitud de un componente arbitrario en un centímetro, por ejemplo, es más probable que el microscopio deje de funcionar que lo haga el martillo.
En una artículo de 2000 H. Allen Orr vino con argumentos adicionales a favor del coste de la complejidad. Según ese modelo del 2000 incluso si una mutación beneficia a organismos complejos no es probable que se propague a través de toda la población y que por tanto termine siendo “corregido”. Incluso si se da ese caso, la ventaja de la mutación probablemente sea pequeña.
Sin embargo, mediante la incorporación de representaciones más realistas de la pleiotropía, los nuevos análisis encuentran que el inverso del argumento de Orr es el que es realmente es cierto
Además, este nuevo análisis mostró que la capacidad más alta de adaptación de los organismos se da los niveles intermedios de complejidad. Según Zhang esto significa que un organismo muy simple no es “el mejor” y que tampoco lo es uno muy complejo, algunos niveles intermedios de complejidad son mejores en términos de ritmo de adaptación.
Los nuevos hallazgos ayudan amortiguar las críticas a la Biología Evolutiva por parte de los fanáticos del diseño inteligente. Según Zhang la evolución de la complejidad es una de las cosas que frecuentemente son el blanco de esta gente. Reconociendo que había algunas dificultades teóricas a la hora de explicar la evolución de la complejidad, debido a la noción del costo de complejidad, ahora se puede decir que con los nuevos hallazgos estas dificultades están ahora eliminadas.
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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]
Imagen cabecera: wikimedia commons.