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Siempre hay posibilidades de mejorar evolutivamente

No importa lo bien adaptada que este una especie, siempre hay posibilidades de mejora.

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Cultivo de E. coli realizado por Richard Lenski. Foto: Greg Kohuth, Michigan State University.

Uno de los experimentos más bonitos de la historia de la ciencia es el que está realizando Richard Lenski (Michigan State University) desde 1988. Entonces empezó a cuidar 12 cultivos bacterianos de E. coli en un medio nutritivo y condiciones simples y estables. Cada 500 generaciones Lenski toma una muestra de cada una y la congela para su posterior análisis. Desde entonces se han sucedido 58.000 generaciones, el equivalente en tiempo humano a un millón y medio de años.
Este experimento, que todavía continua, permite ver cómo funciona la evolución y contrastar sus resultados con los modelos propuestos sin necesidad de esperar millones de años. Así por ejemplo, se pudo comprobar que las bacterias evolucionaron para metabolizar citrato, un compuesto que normalmente no consumían o que las mutaciones se van acumulando silenciosamente sin ningún efecto hasta que se obtiene el conjunto adecuado de genes que confiere una determinada ventaja adaptativa.
El caso es que ya se han acumulado datos como para hacer estudios cuantitativos interesantes. Después de 10.000 generaciones, Lenski pensó que sus bacterias habían alcanzado el límite de adaptación y que no se podía mejorar más. Pero los datos del resto de las generaciones muestran que no es así. Las nuevas generaciones crecen mejor y más rápido que las antiguas, lo que viene a decir que la adaptación nunca para de mejorar.
Michael Wiser, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Lenski, ha calculado cómo es esta mejora en la adaptación y ha descubierto que sigue una ley de potencia.
Esto viene a decir que siempre hay espacio para la mejora, incluso cuando pasen millones de generaciones. ¿Y por qué es este resultado importante?
En una de las metáforas favoritas de los biólogos, se había propuesto que la evolución era cómo subir una cadena montañosa. La evolución va operando y se va subiendo por la pendiente, hasta que se alcanza un pico. Esto se daría cuando se tiene el conjunto perfecto de genes que dan la adaptación máxima. A partir de ahí, de ese pico de adaptación, sólo se puede descender, es decir, no hay mejora posible y sólo se puede reducir la adaptación. Una mutación más y se va cuesta abajo.
Pero los datos de este experimento contradicen esta propuesta teórica, pues incluso después de un cuarto de siglo las bacterias siguen mejorando su adaptación pese a que su ambiente es absolutamente estable. No hay meta a la vista, no hay pico de adaptabilidad. La adaptación es cada vez más lenta, pero la mejora no se detiene, tal y como indica la ley de potencia. La pendiente se hace menos empinada con el tiempo, pero no se alcanza nunca el pico.
La moraleja es que no importa lo bien adaptada que este una especie, siempre hay posibilidades de mejora.
Lo curioso es que una ley tan simple describa el comportamiento evolutivo en este experimento, pese a que sus comienzos fueran tan agitados. Esto sugiere que, pese a que los sistemas biológicos son inherentemente complicados, están gobernados por principios generales que pueden describirse cuantitativamente de manera sencilla.
Después de 25 años este experimento sigue proporcionando resultados excitantes y es más valioso según pasa más tiempo. “A partir de modelos podemos predecir cómo las cosas evolucionan, cómo estas bacterias se adaptarán, si las futuras generaciones de científicos continúan el experimento después de que yo me haya ido”, dice Lenski. Este investigador espera que el experimento continúe por siempre.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]
Evolución en 40000 generaciones . [4]
Evolución en 56000 generaciones [5]