Observatorio de Bioética, UCV

No siempre se cumple la selección darwinista

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No siempre se cumple la selección darwinista
08 julio
08:52 2014

 “No descartamos la adaptación como parte de todo ello. Solo creemos que no lo explica todo.”

Orígenes de la complejidad.

La teoría de la evolución de Darwin afirma que la aparición de nuevos organismos  es debida a cambios que se presentan en los mismos y a la selección que hace el entorno, permitiendo que los más adaptados se reproduzcan, trasmitan los cambios producidos  y continúen su proceso evolutivo.

Pero  esta teoría no permite explicar cómo en esa evolución de los organismos se vayan creando organismos de complejidad creciente, como el mismo Darwin reconoció.

Carl Zimmer, en Investigación y Ciencia de Febrero de 2014, describe y analiza recientes investigaciones que muestran que no todos los cambios que sufre un organismo y  permanecen en él son producto de la selección natural.

La complejidad de un organismo es muy difícil de definir. Según Daniel McShea, paleobiólogo de la Universidad de Duke, los científicos “no solo no saben cómo cifrarla. Tampoco saben lo que quieren decir con esa palabra.” Este investigador junto con Robert N. Brandon ha estudiado el tema durante años y sugieren que en el elevado número de partes que componen un organismo, no solo  hay que tener en cuenta su “número”, sino también  los “tipos” de partes. Ponen como ejemplo de ello el ojo humano, en el cual, la retina contiene unos 60 tipos de neuronas, cada una de ellas con una tarea específica, lo que evidencia que el ojo humano es más complejo que el de una esponja, que solo tiene 6 tipos celulares.

McShea y Brandon, en su libro Biology’s first law” (2010), presentan de forma genérica cómo puede aumentar la complejidad en un organismo, afirmando que cada vez que se reproduce un organismo alguno de sus genes puede mutar, y en ocasiones estas mutaciones pueden dar origen a nuevas estructuras, que “incorporadas” al material génico pueden ser transmitidas a las siguientes generaciones, con lo que se puede producir un aumento en la complejidad sin intervenir en ningún momento la selección natural.

Este mecanismo evolutivo se separa de la ortodoxia de la evolución darwiniana, constituyendo lo que McShea y Brandon llaman La ley evolutiva de fuerza cero, que apoya la teoría de que la complejidad aumenta incluso en ausencia de la selección natural. Para demostrar esta hipótesis, McShea y Leonore Flemming utilizaron la mosca Drosophila, que desde hace un siglo se cría y reproduce en el laboratorio en perfectas condiciones ambientales y alimentarias, con lo que se impide la acción de la selección natural en ella, mientras que las moscas silvestres permanecen sometidas a la misma.

Al examinar 916 linajes de moscas, Flemming y McShea encontraron numerosas datos de la complejidad existente en cada población, pudiendo comprobar que al compararla con la existente en las moscas silvestres era mucho mayor, traduciéndose este aumento de complejidad en patas deformes, patrones de colores complejos en las alas, segmentos de antenas con diferente formas. Poe ello, concluyen que sin la selección natural la complejidad sigue aumentado, lo que a su parecer comprueba la ley evolutiva de fuerza cero.

Sin embargo, en contra de esta ley algunos arguyen que las condiciones de cría en el laboratorio no son las que se encuentran en la naturaleza, y que en el recuento de los linajes no se tuvo en cuenta las moscas que no llegaron a la edad adulta, por lo que los resultados de estas experiencias no son aceptados por todos los investigadores.

No obstante, un grupo de investigadores canadienses planteó la posibilidad de que algunas de estas mutaciones no ejerzan, a menudo, efecto alguno sobre el organismo portador. Entre ellos Michael Gray, de la Universidad de Halifax, que propone “que las mutaciones podrían generar estructuras complejas sin necesidad de pasar por formas intermedias”, lo que apoyaría, lo que él denomina la evolución constructiva neutra.

Esta propuesta parece apoyarse en algunos trabajos, como el de Joe Thornton, de la Universidad de Oregón, que evalúa el estudio del traslado de átomos dentro de hongos para así mantenerlos vivos. Una de estas formas es una “bomba” molecular llamada la  ATPasa vacuolar, que funciona como un anillo giratorio de proteínas que traslada átomos de un lado a otro de la membrana del hongo. El anillo está formado por seis moléculas proteicas, cuatro del tipo Vma3, una de Vma11 y otra de Vma16,  imprescindibles para que el anillo gire.

Según la teoría de la evolución, los hongos y los animales superiores comparten un ancestro común de unos mil millones de años de antiguedad, con lo que el mecanismo de transporte debería “cambiar” hacia un mayor grado de complejidad en este “tipo” de estructuras. Ciertamente, los complejos ATPasa vacuolares de los animales superiores son más complejos.

Mediante un estudio génico comparativo de las Vma3 y Vma11, Thornton y sus colaboradores crearon una proteína “ancestral” que denominaron Anc.3.11, con su correspondiente ADN codificador. Introdujeron este gen en una levadura e inactivaron los genes correspondientes a Vma.3 y Vma.11 (en condiciones normales esta inactivación causaría la muerte de la levadura), produciendo la proteína solamente con la Anc.3.11 y comprobando que la levadura sobrevivía al construir anillos plenamente funcionales.

Esta clase de experimentos muestran la existencia de mutaciones neutras, que permiten obtener con el tiempo variaciones en los tipos de partes que las hacen más “flexibles”, para con el paso del tiempo expresarse en nuevos organismos. De esta manera, el grupo de Thornton “ha descubierto el tipo de episodio evolutivo que la ley de fuerza cero predice”.

Para finalizar “Gray, McShea y Brandon aunque reconocen el gran protagonismo de la selección natural en la aparición de la complejidad que nos rodea, esperan que sus investigaciones animen a otros biólogos a pensar más allá de la selección natural y a vislumbrar la posibilidad de que las mutaciones aleatorias puedan impulsar la evolución de la complejidad por sí solas. En palabras de Gray: “No descartamos la adaptación como parte de todo ello. Solo creemos que no lo explica todo.

Evaristo Ayuso M.

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SINOPSIS: No siempre se cumple la selección darwinista en la aparición de la complejidad.

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