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“House of cards” evolutivo

Área: Biología — Lunes, 18 de Mayo de 2015

Las especies sufren un proceso mediante el cual mutaciones de largo alcance barajan el genoma que hace que estas evolucionen y no es una acumulación de pequeñas mutaciones en las que cada una tiene un efecto pequeño la que produce la evolución.

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Es un misterio por qué la evolución por selección natural no fue descubierta hasta el siglo XIX por Darwin, pues podría haber sido propuesta mucho antes. Sólo era necesario observar el entorno sin necesitar tecnología sofisticada y hacer la propuesta de que las especies cambian cuando una presión de selección escoge los individuos de mayor éxito reproductor en una población en la que herencia varía.
La evolución de la especies fue propuesta antes que Darwin por Lamark, pero en esta teoría no se usaba la selección natural, sino que los individuos cambiaban su herencia en función de lo que hacían.
El caso es que desde el siglo XIX la teoría de la evolución por selección natural ha permanecido prácticamente sin cambiar en sus mecanismos básicos. El problema siempre está en los detalles: ¿la evolución se da muy poco a poco o presenta saltos bruscos?, ¿por qué las especies permanecen estables en el tiempo pese a ir acumulando mutaciones?…
Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Yale liderado por Jeffrey Townsend ha usado un nuevo modelo genético para dilucidar si las especies sufren un proceso de acumulación de pequeñas mutaciones en las que cada una tiene un efecto pequeño o si hay mutaciones de largo alcance que barajen el genoma.
El modelo lo han aplicado a distintas especies como levaduras, gusanos o moscas. Para el estudio se han centrado en la expresión de genes, que es considera como pieza clave en el cambio evolutivo. Según sus resultados el segundo caso de los expuestos antes explica mejor los procesos evolutivos que sufren las especies.
Cuando Darwin propuso su idea sobre la evolución no se sabía nada sobre los genes o el ADN, simplemente propuso la existencia de ciertos cambios que se producían en la herencia. Posteriormente se conjeturó que habría mutaciones en los genes que se conservaban en las poblaciones si de algún modo ayudaban al éxito reproductor. Pero, como el efecto de una mutación al azar puede tener consecuencias fatales para el organismo, había que proponer un mecanismo que permitiera la evolución sin eliminar la mayoría de los individuos.
La primera solución fue proponer que las mutaciones no tenían ningún efecto sobre la adaptación. Propuesta que ha sido rechazada por los experimentos en muchas ocasiones.
La segunda solución consistió en proponer que la mayoría de las mutaciones tenían un efecto pequeño y sólo la acumulación de varias mutaciones a lo largo de las generaciones podía crear nuevos rasgos en los individuos de la especie.
La tercera hipótesis propuso lo contrario. Las mutaciones no producían efectos pequeños, sino que disparaban una reacción en cadena de cambios. Es lo que se llamó house of cards en inglés por su analogía con barajar un mazo de naipes.
Pero distinguir entre estas dos últimas propuestas no ha sido fácil. Aunque el modelo favorito de “house of cards” fue propuesto hace décadas, sólo ahora se cuenta con la tecnología para recopilar los datos necesarios que la pongan a prueba.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Ilustración: Michael S. Helfenbein.

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

  1. tomás:

    En el penúltimo parrafo, “Las mutaciones no producirían efectos pequeños sino que dispararían una reacción en cadena de cambios”, esta teoría es muy compatible con el “equilibrio puntuado” que, por respeto a sus autores no quiero llamarle “equilibrio transformado -o bien intermitente-“, ya que tampoco me acaba llamarle “interrumpido”. Lo de puntuado no lo entiendo; parece como si se pasase por pequeños equilibrios inestables; interrumpido no incluye que luego se da otro equilibrio. Pero, en fin, el nombre casi es lo de menos -sólo casi porque debe dar una cierta idea de lo que es-.
    Pero a lo que vamos: me parece muy compatible con el oficialmente conocido como EP.

  2. tomás:

    Se me ha pasado defender “equilibrio transformado”. Es porque da lugar a un nuevo equilibrio de larga duración. Con “intermitente” sucede algo parecido, aunque indica una larga sucesión de equilibrios.

  3. Miguel Ángel:

    Mi querido Tomás:

    Como ya sabes, el registro fósil parece respaldar el equilibrio puntuado.
    La pregunta que aparece en el texto “¿Por qué las especies permanecen estables en el tiempo pese a ir acumulando mutaciones?” tiene importancia si pensamos que en cada nueva generación aparece una media de 4 nuevas mutaciones. Sin embargo, tenemos ejemplos como los cangrejos de herradura o el nautilus cuyo aspecto apenas se ha modificado en varias centenas de millones de años. Podría parecer que la evolución se he detenido en estos seres, pero no es así: la evolución nunca se detiene.
    El caso de seres como los cangrejos de herradura puede explicarse merced a un mecanismo complejo que implica la capacidad de deshacerse de ciertos genes y promocionar otros: la “recombinación genética”.

    Si la evolución avanzase a base del acúmulo de mutaciones puntuales, sería esperable un cambio más gradual. Sin embargo, Gould se percató de que los cambios se producían bruscamente en periodos de tiempo muy cortos, seguidos por periodos muy largos de éstasis evolutivo.
    Mecanismos como estas mutaciones de largo alcance o la teoría de la endosimbiosis seriada de Lynn Margulis parecen más compatibles con el equilibrio puntuado.

    Abrazos, de largo alcance, mi querido amigo.

  4. tomás:

    Mi gran amigo Miguel Ángel:
    Doilos por recibidos y dalos por devueltos ya desde el principio.
    Me doy cuenta de que, sin pretenderlo, defiendo en mi 1 el apelativo de puntuado, porque digo “parece como si se pasase por pequeños equilibrios inestables, que es lo que puede suceder.
    En cuanto a la pregunta del artículo que resaltas, yo me fabrico una explicación: Tenemos el genotipo y el fenotipo. Aparte yo me he inventado -supongo- el “intipo”, que es aquella parte del genotipo que no se expresa. Puede suceder que si alguna parte de él se expresase sin otros complementos, el animal quedase en desventaja. Pongamos las famosas mariposas Beston, que se oscurecieron con los abedules por el polvillo del carbón en Mánchester -creo-. Antes de que eso ocurriera el “gen oscuro” estaba en el intipo, pero si se expresaba la mariposa era detectada y cazada por los pájaros, así que el gen estaba mucho mejor oculto y sólo prosperaban los animalitos más claros. Pero cuando los árboles se oscurecieron, ese “gen oscuro” proporcionaba ventaja y las mariposas oscuras proliferaron a costa de las más claras.
    Aquí, la ventaja la proporciona un cambio ambiental, pero puede suceder que el cambio sea una nueva mutación que complemente a la anterior del intipo y que juntas, proporcionen ventaja al aparecer en el fenotipo.
    Me convence Gould y me admira Lynn Margulis. Hasta ahora, sin embargo, no veo incompatibilidad entre sus teorías y la selección natural, a pesar del empeño que se tiene por minimizar ésta. Son, sin duda, más que detalles -especialmente la simbiogénesis-, pero no se oponen al Darwinismo, como no se opuso el importantísimo descubrimiento de Mendel.

    Repito hasta la suciedad -¡no hombre; hasta la saciedad (el error es por las mariposas)!- ese fuerte abrazo con respingo; es preciso para llegar a tu altura.

  5. tomás:

    ¡Te pillé, Miguel Ángel!:
    Los éxtasis esdrújulos eran de Santa Teresa y místicos así. Los “éstasis” no existen; y los estasis llanos son los estancamientos a los que te refieres.
    Ya sé que yo también peto la mata con alguna frecuencia, pero tú eres demasiado educado para decírmelo.
    Mues pil pendones.

  6. Miguel Ángel:

    Pues tomo nota, amigo Tomás. Recibe, sin equivocación, un fuerte abrazo.

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