NeoFronteras

Experimento evolutivo de 57 años de duración

Área: Genética — Lunes, 26 de Marzo de 2012

Publican resultados de las mutaciones genéticas sufridas por unas moscas de la fruta mantenidas de manera artificial en condiciones de oscuridad durante 57 años.

Foto
Mosca de la fruta normal (izquierda) y variante dark-fly (derecha). Fuente: Universidad de Kioto.

Puede parecer increíble pero todavía hay fanáticos que no “creen” en la evolución, es decir que se niegan a ver un hecho de la realidad.
Distingamos, una vez más, entre el hecho evolutivo; es decir, que las especies cambian con el tiempo; y la teoría que explica ese hecho. Los objetos caen en el campo gravitatorio, y esto es un hecho, y por otro lado tenemos la teoría newtonia de la gravedad o la Relatividad general que tratan de explicar ese hecho (y esperemos que haya algún día una teoría cuántica de gravedad). Los seres vivos evolucionan y esto no es que sea una prueba de nada, es una evidencia. Además tenemos teorías que explican, bastante bien por cierto, cómo se da esta evolución, aunque estén sujetas a continua revisión.
Una de las dificultades con las que se las tiene que ver el estudio de la evolución es la escala de tiempo implicada. Sería precioso sembrar un planeta con vida y colocar el sistema planetario en cuestión en una “burbuja temporal” en la que el tiempo transcurra más deprisa que para nosotros. A mil de años por minuto podríamos ver cómo las especies cambian, se escinden en otras, desaparecen o aparecen nuevas especies.
Este tipo de experimento acercaría el estudio del hecho evolutivo al método experimental usado por la Física. Pero es sólo un experimento mental de ciencia ficción, pues no parece haber una manera de controlar el tiempo de ese modo. El tiempo no es absoluto, es relativo, pero no es maleable a nuestro antojo.
Hay eventos que transcurren muy despacio, pero que aun así dejan una huella en algún tipo de registro. Los continentes se mueven a la velocidad con la crece una uña humana, lo podemos medir, pero hay multitud de pruebas en el registro geológico que así lo demuestra. Las especies evolucionan y han dejado pruebas de ello en el registro fósil.
Pero si la escala de tiempo es un problema, ¿por qué no hacer un experimento que dure años? Esto requiere cierto sacrificio por parte del investigador que lo realiza, pues no podrá publicar nada sobre él en mucho tiempo, quizás incluso puede que no llegue a ver el resultado. Aún así estos experimentos se realizan de vez en cuando.
El experimento de la gota de brea, que se inició en 1930, pretendía demostrar que algunas sustancias que aparentemente parecen sólidas en realidad son muy viscosas. Varías gotas de brea han caído desde entonces a un ritmo de una por década.
Hay incluso científicos sociales que hacen un seguimiento durante muchos años de las personas y ven cómo les va en la vida dependiendo de sus perfiles psicológicos o estrato social.
En evolución no podemos esperar millones de años para ver como los pingüinos evolucionan a un animal gigante con un estilo de vida similar al de las actuales ballenas, pero si escogemos especies que se reproduzcan muy rápidamente sí podemos ver cómo evolucionan.
En 2009 publicamos en NeoFronteras los resultados de un experimento con bacterias que duró 21 años en el que se sucedieron 40.000 generaciones. Ahora se publican en PloS los resultados de otro experimento, esta vez con moscas de la fruta, que ha durando casi 6 décadas.
Syuichi Mori, de la Universidad de Tokio, introdujo en 1954 unas moscas de la fruta en un recinto en total oscuridad y dejó que se reprodujeran. Este investigador incluso ya no está entre nosotros, pero durante todos estos años él y otros han mantenido vivas a esas moscas. Moscas que han dado lugar a una variedad distinta a la habitual (dark-fly) en estas 1400 generaciones y 57 años.
Ahora un equipo de investigadores publica resultados sobre el análisis genético de estos insectos. Estas moscas aparentemente no se distinguen mucho de las habituales, pero su estudio genético ha revelado que han sufrido profundos cambios a ese nivel. El análisis muestra que han aparecido mutaciones en 220.000 del tipo polimorfismos de un solo nucleótido y 4700 inserciones y eliminaciones. La mayoría de estos cambios no parecen tener un impacto profundo, pero algunos son significativos.
Un 1,8% de esos polimorfismos de un solo nucleótido son cambios sustanciales, pues no son sinónimos de la configuración previa y tienen, por tanto, un efecto en la secuencia de proteínas. Entre ellas hay 28 mutaciones sin sentido, pues producen un codón stop en la secuencia de proteína. Algunas de estas últimas afectan a los receptores olfativos y luminosos.
Además han encontrado 21 regiones ROH en el genoma de estas moscas en donde se han identificado 241 alteraciones, tanto de polimorfismos de un solo nucleótido como inserciones y eliminaciones. Estas alteraciones afectan a genes relacionados con procesos de destoxificación. También han podido comprobar que ha desaparecido un gen que está implicado en la metabolización de ácidos grasos.
Las mutaciones en los receptores luminoso afectan al ciclo cicardiano y las que afectan a los receptores olfativos podrían ayudar a discriminar mejor los olores para así reconocer mejor a otros individuos y objetos en ausencia de luz.
Los autores del estudio especulan en un momento dado del artículo que quizás la luz juega un papel en el proceso de destoxificación de las moscas normales de la fruta y que las “moscas a oscuras” han tenido que usar otros mecanismos para realizar ese proceso. Ponen como ejemplo el caso de la bilirrubina en humanos que requiere de la luz para poder ser metabolizada.
Tampoco excluyen que algunas de las mutaciones no sean el resultado de un proceso de adaptación al ambiente.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3783

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original (en abierto).
Evolución en 40000 generaciones.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

14 Comentarios

  1. r:

    En conclusión el experimento prueba que la mosca de la fruta hereda alcances limitados de variación.

    ¿La especie cambia con el tiempo? Sí, como lo muestra el experimento. ¿Este cambio puede ser continuo si se trabaja con una perspectiva de más tiempo? Por el momento sólo podemos especular.

    “Suprimir la crítica es anormal e indeseable en la ciencia” (W. R. Thomson)

  2. joabbl:

    Evidentemente no podemos acelerar el paso del tiempo a nuestro antojo, pero lo que si deberíamos ser capaces de hacer (al menos no tardando mucho) es acelerar el paso de las generaciones en algunos insectos o bacterias modificados genéticamente para ver cómo mutan y “evolucionan”. Así se podría por ejemplo acelerar la “carrera de armamentos” entre hongos y bacterias para obtener mejores antibióticos. Da la impresión de que en este campo, como en tantos otros, está casi todo por aprender.

    Saludos

  3. NeoFronteras:

    Para r:
    El alcance de los cambios es bastante alto, teniendo en cuenta que sólo son unas pocas décadas. No es de esperar que se encierren moscas en un sitio y al cabo de poco tiempo evolucionen elefantes.
    Si se han producido cambios durante este tiempo es de esperar que sigan dándose cambios. Es de suponer que seguirán criado estas moscas, así que lo veremos. La evolución no se para al día siguiente de dejar de observar. Al igual que los planetas siguen girando aunque no les apuntemos con telescopios.

    “Cuando el fanatismo ha gangrenado el cerebro, la enfermedad es casi incurable” (Voltaire).

  4. tomás:

    Evidentemente, el “Suprimir la crítica es anormal e indeseable en la ciencia”. Y no importa cuan irracional o sin sentido sea la crítica. Así será más fácil de desmontar. Pero una crítica alejada del fanatismo, seria y documentada, es sin duda un bien para el progreso científico porque si tiene razón, ayuda a la corrección de los errores y, si no la tiene, confirma -da firmeza- a lo conocido.
    Así que tiene razón “r:”: hemos podido observar por las fotografías los límites de la variación en la mosca de la fruta: a pesar de proporcionarle todo el alimento necesario en perfecta tranquilidad, ni siquiera ha conseguido el tamaño de un elefante.

  5. Miguel Angel:

    “A la mayoría de las gentes prefiero darles la razón enseguida que escucharlas” Montesquieu.

    En cuanto a lo que comenta joabbl: claro que estamos empezando, hasta hace poco mas de 100 años ni siquiera se sabía que estamos compuestos por células, descubrimiento que, por cierto, entristeció a su descubridor, Schwann, al ver que el descubrimiento era poco compatible con las creencias religiosas al uso.

    De todos modos 1400 generaciones no son nada en la escala evolutiva. El cerebro humano no ha evolucionado estructuralmente en las últimas 2000 o 2500 generaciones, pero si que ha habido, por suerte, grandes cambios culturales.

  6. joabbl:

    Muy buena la frase de Montesquieu. En cuanto al número de generaciones que hacen falta para que algo “creado por dios hace unos pocos miles de años” se transforme por si mismo en otra especie igualmente “creada por dios a la vez que la primera” puede leerse el artículo

    http://www.nationalgeographic.es/noticias/2012/120203-mammals-evolution-body-size-science-elephants-mice

    Según este estudio hacen falta unos 24 millones de generaciones para que un ratón se convierta en un elefante. El proceso inverso sería mucho más rápido.

    En cuanto a la estructura del cerebro que comenta Miguel Angel es evidente que no ha cambiado en miles de años. La evolución de, digamos, chamán a obispo no requiere cambios cerebrales apreciables. La de usurero medieval a banquero tampoco. La de cacique tribal a político moderno suele depender más de la latitud, pero apostaría que tampoco requiere una gran restructuración cerebral. Los cruces entre animales políticos y religiosos suelen dar buenos resultados y se adaptan a una gran variedad de entornos. Lástima que no salgan como los mulos.

    Saludos

  7. Miguel Angel:

    Por cierto, dice pasar la película a mil años por minuto, ¿no querrá decir a un millón de años por minuto?

  8. NeoFronteras:

    Estimado Miguel Ángel:
    En un año, a esa “velocidad”, pasaría muchísimo tiempo en el sistema.

  9. NeoFronteras:

    En cuanto a las moscas, también presentan algunos rasgos anatómicos distintos. Estas moscas tienen pelillos más largos, es de suponer que así se guían mejor con el tacto.

  10. Miguel Angel:

    Pues no lo había entendido bien y a pesar de ser la frase anterior no había relacionado lo de mil años por minuto con lo de la “burbuja temporal”, yo estaba pensando en una película o documental de 90 minutos de duración para partir de los últimos unicelulares y acabar en la época actual.

    Gracias por la aclaración

  11. JavierL:

    Excelente comentario joabbl, tienes un sentido del humor muy refinado, y no hay nada mas gracioso que lo real, demas esta decir que estoy completamente de acuerdo con tu comentario

  12. lluís:

    Una evidencia no deja de ser una prueba cualificada.Ha valido la pena que ese experimento siguiera adelante durante tantos años,no deja de constituir un refuerzo más de la realidad de la evolución.

    Y la frase de Voltaire parece una explicación de la persistencia del meme “religión”.

    El comentario de joabbl:coincido con la apreciación del mismo hecha por JavierL

  13. NeoFronteras:

    Pues sí, la refinada ironía de joabbl ha dado una vez más en clavo.

  14. Patricio López:

    @joabbl:

    ¡Simplemente notable!

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.